[发明专利]用于制备包含氟塑料原纤的含氟弹性体组合物的方法、如此制得的组合物以及由所述组合物制得的固化制品

说明书

技术领域

本发明涉及制备填充有氟塑料原纤的含氟弹性体组合物的方法。

背景技术

含氟弹性体是本领域熟知的；参见例如美国专利4,214,060；4,281,092；5,789,489；6,512,063和6,924,344B2。它们可为部分氟化的(即包含至少一种具有C-H键的单体共聚单元，所述单体如偏二氟乙烯、乙烯或丙烯)或全氟化的(即包含不具有C-H键的单体共聚单元)。含氟弹性体的例子包括但不限于以下的共聚物：i)偏二氟乙烯、六氟乙烯和任选的四氟乙烯；ii)偏二氟乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)和任选的四氟乙烯；iii)四氟乙烯和丙烯；以及iv)四氟乙烯和全氟(甲基乙烯基醚)。任选地，所述含氟弹性体还可包含固化位点单体共聚单元，以有助于弹性体的交联。

成型含氟弹性体制品(例如密封物、垫圈、管材等)通常通过首先将含氟弹性体与其它成分如填料、固化剂、加工助剂、着色剂等配混，使所述化合物成型(例如通过模具或模塑挤出)，然后固化成型的制品而制得。

非原纤化氟塑料颗粒通常用作含氟弹性体中的填料。然而，需要高填装量的非原纤化氟塑料以便达到一些适宜最终用途的模量或硬度。高填装量可造成抗压缩永久变形性能不可取地提高。

先前已公开含氟弹性体的可原纤化氟塑料填料，例如US4,520,170。然而，所述组合物由麻烦的低温粉碎方法制得。期望具有更商业可行的将原纤化氟塑料填料引入含氟弹性体组合物中的方法。

发明内容

本发明的一个方面是一种方法，所述方法包括：

A)在混合器中向含氟弹性体胶料施加剪切；

B)将可原纤化氟塑料颗粒的液体分散体加入所述含氟弹性体胶料中，同时在所述混合器中施加剪切，从而形成包含分散于其中的氟塑料原纤的含氟弹性体组合物。

具体实施方式

本发明涉及制备包含氟塑料原纤的含氟弹性体组合物的方法。

可用于本发明方法中的含氟弹性体可以是部分氟化的或全氟化的。含氟弹性体优选包含以所述含氟弹性体的总重量计介于25和70重量％之间的第一单体的共聚单元，所述第一单体可为偏二氟乙烯(VF₂)或四氟乙烯(TFE)。所述氟弹性体中的其它单元由一种或多种不同于所述第一单体的其它共聚单体组成，所述共聚单体选自含氟单体、烯烃、以及它们的混合物。含氟单体包括含氟烯烃和含氟乙烯基醚。

可用于制备含氟弹性体的含氟烯烃包括但不限于偏二氟乙烯(VF₂)、六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)、1，2，3，3，3-五氟丙烯(1-HPFP)、1，1，3，3，3-五氟丙烯(2-HPFP)、三氟氯乙烯(CTFE)和氟乙烯。

可用于制备含氟弹性体的含氟乙烯基醚包括但不限于全氟(烷基乙烯基)醚。适于用作单体的全氟(烷基乙烯基)醚(PAVE)包括具有下式的那些

CF₂＝CFO(R_f′O)_n(R_f″O)_mR_f  (I)

其中R_f′和R_f″是不同的具有2-6个碳原子的直链或支化的全氟亚烷基，m和n独立地为0-10，并且R_f为具有1-6个碳原子的全氟烷基。

一类优选的全氟(烷基乙烯基)醚包括具有下式的组合物

CF₂＝CFO(CF₂CFXO)_nR_f  (II)

其中X为F或CF₃，n为0-5，并且R_f为具有1-6个碳原子的全氟烷基。

一类最优选的全氟(烷基乙烯基)醚包括那些醚，其中n为0或1，并且R_f包含1-3个碳原子。此类全氟化醚的例子包括全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)和全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)。其它可用的单体包括具有下式的那些

CF₂＝CFO[(CF₂)_mCF₂CFZO]_nR_f  (III)