[发明专利]全氟弹性体固化

说明书

                        发明领域

本发明阐述一种组合物及一种含有腈基的全氟弹性体的固化(交联)方法，该方法中用过氧化物催化固化及一种靠腈基而交联的催化剂的双组分固化体系。固化仅需在模中很短时间，生成一种热稳定交联的硫化橡胶。

                    技术背景

全氟弹性体是一类常具有非常好耐高温及/或耐化学侵蚀的材料。此种性质使它们应用于存在高温及/或化学物质以及需要良好密封性的O-密封圈或垫圈等时非常有价值。使用这些材料的不利点是它们的成本高。这是由于模塑及固化(交联)的全氟弹性体部件高成本决定的。

因此，希望有廉价的固化这些聚合体的方法，制得热及化学稳定的交联体。

美国专利4,281,092及4,394,489描述了含腈基全氟弹性体的制备及/或固化。固化在存在有机锡催化剂下进行。没有提到利用过氧化物固化这些聚合体。

美国专利4,983,680描述含腈基全氟弹性体的过氧化物催化的固化(可任选地加活性助剂)。没有提到这种固化与其它固化的结合。

                  发明概述

本发明涉及一种固化全氟弹性体的方法，包括：

(a)将混合物限制到一特定的形状，混合物中含有：

(ⅰ)含有数个腈基的全氟弹性体；

(ⅱ)能够通过所述腈基催化所述全氟弹性体交联的锡催化剂；

(ⅲ)能够使所述全氟弹性体交联的过氧化物及双烯或三烯活性助剂；在足以分解所述过氧化物的第一温度加热所述混合物；

(b)将所述混合物从限制物中取出；

(c)在比第一温度高的第二温度加热所述混合物足够的时间，使通过腈基形成交联。

本发明亦涉及一种组合物，它包括：

一种含有多个腈基的全氟弹性体；

相对于每100重量份所述全氟弹性体的约0.1到10份锡催化剂，能通过腈基催化所述全氟弹性体的交联：

相对于每100重量份所述全氟弹性体的约0.1到10份过氧化物，能使所述全氟弹性体固化；

相对于每100重量份所述全氟弹性体重量的0.1到10份双烯或三烯活性助剂。

本发明亦描述一种使含有多个腈基的全氟弹性体催化交联的方法，它是在能通过腈基使全氟弹性体固化的催化剂存在下加热所述的全氟弹性体，其中的改进是用氢氧化三苯锡作催化剂。

                     发明详细说明

本发明可作为一种含腈基全氟弹性体的双固化体系来描述。双固化体系是指确实存在两种(化学的)性质截然不同的固化类型，一种是由过氧化物和活性助剂引起的，另一种起自腈基的催化反应。

此处所用的聚合体(在固化过程中及在被固化组合物中)是一种含多个腈基的全氟弹性体。就是说全氟弹性体含有足够量的腈基，它作为固化点使全氟弹性体交联。一般来说，腈基由含腈基固化点的单体导入，即在聚合时，腈基被引入聚合体。合适的聚合体描述于美国专利4,281,092，因此它被列作参考文献。如果全氟弹性体含有0.1到2.5mol％含腈基固化点单体是优选的。

这里优选的全氟弹性体是四氟乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)及含腈基固化点单体的共聚物，优先选择的烷基乙烯基醚是全氟(甲基乙烯基醚)。一种特别优选的全氟弹性体含有53-79.9mol％四氟乙烯，20-46.9mol％全氟(甲基乙烯基醚)及0.1到2.5mol％含腈基固化点单体。一种优先选择的固化点单体是带腈基及三氟乙烯醚基的全氟聚醚。一种较优先选择的固化点单体是CF₂=CF[OCF₂CF(CH₃)]_nOCF₂CF₂CN此处n为1,2,3或4。一种特别优先的固化点单体是全氟(8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯)。

全氟弹性体优选地在乳液体系中用自由基引发剂制备(见美国专利4,281,092结合在此作为参考)。用链转移剂如全氟代碘化物，二碘甲烷及烃控制分子量，以得到加工性能较好的低粘度聚合体。