包含原纖化PTFE的全氟彈性體配混物的制備制造技術

本發明專利技術涉及通過將包含全氟彈性體、1-20phr原纖化PTFE和固化劑的組合物混合一段時間制得可固化全氟彈性體配混物，對以5分鐘間歇采集的連續配混物樣品進行測定，ML#191(ASTM?D5289)相差小于5％。由此通過固化所述配混物以形成交聯制得制品。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及全氟彈性體配混物的制備以及由其制得的固化制品，所述全氟彈性體配混物包含每一百份全氟彈性體1-20重量份的原纖化PTFE。
技術介紹
全氟彈性體已在商業上獲得巨大成功，并且用于其中遭遇惡劣環境的許多應用中，特別是暴露在高溫下并且存在腐蝕性化學物質的那些最終用途。例如，這些聚合物常用于飛機發動機密封件、鉆井設備、以及高溫下使用的工業設備密封元件中。全氟彈性體的杰出性能主要基于構成這些組合物中聚合物骨架主要部分的共聚全氟化單體單元的穩定性和惰性。此類單體包括四氟乙烯和全氟化乙烯基醚。為了完全發揮出彈性體性能，全氟彈性體通常是交聯的，即硫化的。為此，有少量固化位點單體與全氟 化單體單元共聚。尤其優選包含至少一個腈基的固化位點單體，例如全氟-8-氰基-5-甲基-3，6-二氧雜-I-辛烯。此類組合物描述于美國專利4，281,092 ;4，394，489 ;5，789, 489 ；和 5，789，509 中。全氟彈性體制品通常包含炭黑、礦物、或非原纖化含氟塑料填料，以獲得適用于最終使用環境的模量或硬度。含氟塑料填料優選用于一些最終用途，例如其中全氟彈性體密封件接觸反應性等離子的半導體制造。等離子侵蝕全氟彈性體聚合物和任何非原纖化含氟塑料填料。然而，當聚合物被侵蝕時，包含無機填料的密封件釋放填料，并且所述填料可污染半導體。需要高載量(例如每一百份全氟彈性體> 30重量份)的非原纖化含氟塑料填料，以獲得具有所期望模量和硬度的全氟彈性體制品。遺憾的是，非原纖化含氟塑料填料載量越高，全氟彈性體制品的壓縮形變抗性越高。為達到無裂漏密封，期望壓縮形變抗性值低。美國專利4，520，170公開了全氟彈性體配混物，所述配混物具有每一百份全氟彈性體1-40重量份的原纖化聚(四氟乙烯)(即‘PTFE’)。通過將全氟彈性體和原纖化PTFE的共混物低溫粉碎成粉末制得所述配混物。期望具有全氟彈性體組合物，當交聯時，所述組合物提供用于半導體制造設備的良好密封性能、充足強度的組合，并且所述組合物在接觸反應性等離子后釋放很少的顆粒。還期望在所述組合物制造中僅使用常規橡膠處理設備，即非低溫碾磨。專利技術概沭本專利技術的一個方面為制備可固化全氟彈性體配混物的方法，所述方法包括將i)包含四氟乙烯、全氟化乙烯基醚和含腈基固化位點單體的共聚單元的全氟彈性體，ii)每一百重量份全氟彈性體1-20重量份的原纖化PTFEJP iii)固化劑混合，以形成可固化配混物，所述混合進行一段時間，直至對以5分鐘間歇采集的連續配混物樣品測量的MJASTMD5289)相差小于5%0本專利技術的另一方面為制備固化制品的方法，所述方法包括A.將i)包含四氟乙烯、全氟化乙烯基醚和含腈基固化位點單體的共聚單元的全氟彈性體，ii)每一百重量份全氟彈性體1-20重量份的原纖化PTFE，和iii)固化劑混合，以形成可固化配混物，所述混合進行一段時間，直至對以5分鐘間歇采集的連續配混物樣品測量的Ml(ASTM D5289)相差小于 5% ;以及B.固化所述配 混物以形成交聯制品。專利技術詳沭全氟彈性體一般為非晶態聚合組合物，所述組合物具有至少兩個主要全氟化單體的共聚單元。一個主要單體是全氟烯烴，而另一個是全氟乙烯醚。代表性的全氟化烯烴包括四氟乙烯和六氟丙烯。適宜的全氟化乙烯基醚包括下式的那些CF2 = CFO (Rf, 0)n(Rf〃 0)mRf(D其中Rf,和Rf 為不同的具有2-6個碳原子的直鏈或支化全氟亞烷基，m和η獨立地為0-10，并且Rf為具有1-6個碳原子的全氟烷基。優選的全氟化乙烯基醚的類別包括下式的組合物CF2 = CFO (CF2CFXO) nRf (II)其中X為F或CF3, η為0_5，并且Rf為1_6個碳原子的全氟烷基。最優選的全氟化乙烯基醚是其中η為O或I并且Rf包含1-3個碳原子的那些。此類全氟化醚的實例包括全氟(甲基乙烯基醚)和全氟(丙基乙烯基)醚。其它可用的單體包括下式的化合物CF2 = CFOnRf (III)其中Rf為具有1-6個碳原子的全氟烷基，m = O或l，n = 0_5，并且Z = F或CF3。優選的此類成員是其中Rf為C3F7, m = 0并且n = I的那些。其它全氟化乙烯基醚單體包括下式的化合物CF2 = CFO CxF2x+1 (IV)其中m和η = 1-10, ρ = 0-3,并且X = 1-5。本類優選的成員包括其中η = 0_1,m = 0-1,并且X = I的化合物。可用全氟化乙烯基醚的其它實例包括CF2 = CFOCF2CF (CF3) O (CF2O) mCnF2n+1 (V)其中η = 1-5, m = 1-3,并且其中優選地η = I。優選的全氟彈性體共聚物由作為主要單體單元的四氟乙烯和至少一種全氟化乙烯基醚組成。在此類共聚物中，共聚全氟化醚單元占聚合物中總單體單元的約15-50摩爾％。全氟彈性體還包含至少一種含腈基固化位點單體的共聚單元，其含量一般為O. 1-5摩爾％。范圍優選介于O. 3-1. 5摩爾％之間。適宜的固化位點單體包括含腈氟化烯烴和含腈氟化乙烯基醚。可用的含腈固化位點單體包括具有如下所示式的那些CF2 = CF-O(CF2)n-CN(VI)其中η = 2-12，優選 2-6 ；CF2 = CF-O n_CF2-CFCF3-CN (VI I)其中n = 0-4，優選 0-2 ;和CF2 = CF-x_0_ (CF2)n-CN(VIII)其中X = 1-2,并且 η = 1-4。式(VIII)的那些是優選的。尤其優選的固化位點單體是具有腈基和三氟乙烯基醚基的全氟化聚醚。最優選的固化位點單體為CF2 = CFOCF2CF (CF3) OCF2CF2CN (IX)即全氟(8-氰基-5-甲基-3，6- 二氧雜-I-辛烯)或8-CNVE。尤其優選的全氟彈性體包含53. 0-79. 9摩爾％四氟乙烯、20. 0-46. 9摩爾％全氟(甲基乙烯基醚)和O. 4-1. 5摩爾％含腈基固化位點單體的共聚單元。摩爾百分比基于所述全氟彈性體中所有共聚單體單元的總摩爾數。原纖化聚(四氟乙烯)(PTFE)是熟知的。當在混合期間接觸剪切時，高分子量PTFE一般形成短(即1_)原纖。就本專利技術目的而言，術語“原纖化PTFE”包括在加入到本專利技術組合物中之前已經原纖化的PTFE。由本專利技術方法制得的可固化組合物和固化制品包含全氟彈性體、1-20(優選 8-12)phr的原纖化PTFE和固化劑。術語“phr”是指每一百重量份的橡膠(即全氟彈性體)中成分的重量份。大于20phr的原纖化PTFE造成所述組合物幾乎無法加工，而小于Iphr的原纖化PTFE導致組合物的強化可忽略不計。由于全氟彈性體具有含腈固化位點單體的共聚單元，因此可使用基于有機錫化合物的固化體系。適宜的有機錫化合物包括烯丙基_、炔丙基_、三苯基-和丙二烯基-錫固化劑。四烷基錫配混物或四芳基錫配混物是優選用于連接腈取代的固化位點的固化劑。固化劑的用量將必然取決于最終產品中所期望的交聯度以及全氟彈性體中反應部分的類型和濃度。一般來講，可使用每100份彈性體約O. 5-10重量份(phr)的固化劑，并且l_4phr符合大多數用途的要求。據信，腈基在固化劑如有機錫的存在下三聚本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：CJ比斯，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：
國別省市：