用于含氟聚合物的固化組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及固化劑組合物以及可固化和固化的組合物，制備固化的和可固化的組合物、制品的方法，以及制備固化劑的方法。
【專利說明】用于含氟聚合物的固化組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本描述涉及固化劑組合物以及可固化和固化的組合物、制備固化的和可固化的組 合物的方法及制備固化劑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 含氟彈性體會固化或交聯(lián)并通常耐受高溫和嚴苛的化學(xué)環(huán)境。它們特別是可在暴 露于高溫和/或腐蝕性物質(zhì)的系統(tǒng)中用作密封件、墊圈和模制件。對于需要耐受最極端條 件的密封應(yīng)用而言，可使用全氟化的彈性體。上述部件可用于諸如汽車工業(yè)、化學(xué)處理工 業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、航空工業(yè)和石油工業(yè)等應(yīng)用中。
[0003] 含氟彈性體常常包含固化部位組分以在固化劑或催化劑的存在下促進固化。全氟 彈性體中使用的一類有用的固化部位組分包括含腈基團的單體，對于其，已使用有機錫催 化劑作為固化組分。然而，此類催化劑可能在固化產(chǎn)物中留下不希望有的可提取金屬殘余 物，出于環(huán)境原因是不可取的。
[0004] 生成氨的化合物也已被用作含氟彈性體中的固化體系組分。然而，這些固化體系 在加工過程中缺乏所需的流變學(xué)水平。
[0005] 含有氟烷氧基儀的催化劑在被開發(fā)以解決改善的壓縮永久變形性能。然而，除非 采取另外的步驟來使這些催化劑與另外的材料反應(yīng)，否則這些催化劑在加工過程中仍將缺 乏所需的流變學(xué)水平（即，在加工過程中過早固化，常常稱為"過早硫化"）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個方面，本描述提供了包含含氟彈性體和固化劑的可固化組合物，所述含氟 彈性體包含含氮固化部位單體，所述固化劑選自式I和II的固化劑，其中式I為：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種可固化組合物，其包含含氟彈性體和固化劑，所述含氟彈性體包含含氮固化部 位單體，所述固化劑選自式I和II的固化劑，其中式I為：
其中每個R1獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R2為-OH ; 每個R3獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R4獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，和C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團； 每個R5和R6獨立地選自-H，C1至C20直鏈或支鏈的烷基基團，當R5和R6二者為同 一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一部分時形成螺基團的C3至C40烷基基團，C5至C40芳基基團，C5至C40烷 芳基基團，當R5和R6二者為同一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一部分時任選地形成螺基團的C5至C40芳烷 基基團，-0H，和彼此一起為C = 0 ; 前提條件是每個環(huán)上R1和R3中的至少之一為-NH2 ;并且 式II為：
其中每個R1獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R2為-OH ; 每個R3獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R4獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，和C5至C20芳烷基基團； 每個R5獨立地選自-H，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C40芳基基團， C5至C40烷芳基基團，和C5至C40芳烷基基團； 前提條件是每個環(huán)上R1和R3中的至少之一為-NH2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固化組合物，其中每個R1和R4均為氫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的可固化組合物，其中式I的每個R5和R6均選 自-H 和-CH3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的可固化組合物，其中式I的每個R5和R6均 為-CH3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的可固化組合物，其中式II的R5為苯基基團。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的可固化組合物，其中所述含氟彈性體是全氟化 的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的可固化組合物，其中所述含氟彈性體為包含四 氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚和含氰基的固化部位單體的共聚物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可固化組合物，其中所述含氰基的固化部位單體為8-氰 基_2_氧雜全氟-1-辛烯。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的可固化組合物，其中所述含氟彈性體包含50至 75摩爾％的四氟乙烯、25至45摩爾％的全氟甲基乙烯基醚和0. 5至5摩爾％的固化部位 單體的互聚單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的可固化組合物，其中所述含氟彈性體是部分氟 化的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可固化組合物，其中所述含氟彈性體包含20至80摩爾％ 的偏二氟乙烯的互聚單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的可固化組合物，其還包含炭黑。
13. -種方法，該方法包括使根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的可固化組合物固化。
14. 一種固化制品，其由權(quán)利要求13的方法制備。
15. -種用于使含氟彈性體固化的固化劑組合物，其包含固化劑，所述固化劑選自式I 和II的固化劑，其中式I為：
其中每個R1獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R2為-OH ; 每個R3獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R4獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，和C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團； 每個R5和R6獨立地選自-H，C1至C20直鏈或支鏈的烷基基團，當R5和R6二者為同 一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一部分時形成螺基團的C3至C40烷基基團，C5至C40芳基基團，C5至C40烷 芳基基團，當R5和R6二者為同一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一部分時任選地形成螺基團的C5至C40芳烷 基基團，-0H，和彼此一起為C = 0 ; 前提條件是每個環(huán)上R1和R3中的至少之一為-NH2 ;并且 式II為：
其中每個R1獨立地選自H，Cl，Br，I，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20 芳基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R2為-OH ; 每個R3獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，C5至C20芳烷基基團，和NH2 ; 每個R4獨立地選自H，Cl，Br，I，Cl至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C20芳 基基團，C5至C20烷芳基基團，和C5至C20芳烷基基團； 每個R5獨立地選自-H，C1至C20直鏈、環(huán)狀或支鏈的烷基基團，C5至C40芳基基團， C5至C40烷芳基基團，和C5至C40芳烷基基團； 前提條件是每個環(huán)上R1和R3中的至少之一為-NH2。
【文檔編號】C08K5/18GK104093780SQ201280055186
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月9日
【發(fā)明者】沃納·M·A·格魯泰爾特, 邁克爾·S·文德蘭, 喬治·W·格里斯格雷貝爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司