[發(fā)明專利]氟硅共聚橡膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810035227.4
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101250266A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 袁利兵;姚亞中;顧永平
• 申請（專利權）人: 上海三愛富新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G77/24
• 分類號: C08G77/24;C08G77/50;C08G77/20;C08G77/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 朱黎明

技術領域

本發(fā)明涉及一種氟硅共聚橡膠及其制備方法。尤其涉及一種高溫和低溫穩(wěn)定性好及成本低，易于工業(yè)化的氟硅氧烷共聚橡膠及其制備方法。

背景技術

氟硅均聚橡膠(例如聚甲基三氟丙基硅氧烷)具有良好的耐油、耐低溫、耐候性及耐腐蝕性，作為一種高性能彈性體，在航空工業(yè)、汽車工業(yè)中有著重要的應用。但是，氟硅均聚橡膠(例如聚甲基三氟丙基硅氧烷)的主要缺點是價格高，且在高溫及密封狀態(tài)下容易分解產生低分子量的環(huán)體，從而限制了它的應用。另外，隨著航空技術的發(fā)展，對氟硅均聚橡膠的耐低溫性能提出了更高的要求，氟硅均聚橡膠難以滿足這種更高級別的低溫要求。

氟硅均聚橡膠的價格遠遠高于無氟硅橡膠(例如甲基乙烯基硅橡膠)，但是無氟硅橡膠的耐油性差。為改善氟硅均聚橡膠在高溫及密封狀態(tài)下易發(fā)生鏈開裂等特性及降低其成本，同時為了解決無氟硅橡膠不耐油的問題，現(xiàn)有技術提出了將無氟硅橡膠和氟硅橡膠形成共混物的方法來解決無氟硅橡膠的耐油性和氟硅均聚橡膠的耐高溫性和成本問題。但是這種無氟硅橡膠/氟硅橡膠共混物存在其硫化膠易分層、疲勞性能差的缺點。

因此，在一些對耐油性能要求不是很高、而對耐高溫和低溫性要求較高的情況下，通常將無氟硅橡膠和氟硅橡膠共聚形成氟硅共聚橡膠。因為此時若選用單純的無氟硅橡膠則不能滿足耐油性能的要求；而選用單純的氟硅橡膠又不能充分利用其耐油性能，造成不必要的資源浪費，并且成本太高。采用氟硅共聚橡膠既可以降低材料成本，又可克服無氟硅橡膠/氟硅橡膠共混物硫化膠易分層、疲勞性能差的缺點。

已知氟硅共聚橡膠具有中等的耐油性能和良好的耐熱性能，可在接觸油汽的環(huán)境中作為密封墊、油封等使用，也可用在可能受到少量燃油污染的環(huán)境中作為航空電連接器的彈性密封件等使用。

但是，并非任意的氟硅共聚橡膠均能同時具有兩種共聚鏈段本身的性能。例如，為了降低成本并改善氟硅均聚橡膠的高溫、低溫穩(wěn)定性，提出了用甲基三氟丙基環(huán)三硅氧烷與八甲基環(huán)四硅氧烷共聚(即在聚甲基三氟丙基硅氧烷分子鏈中引入二甲基硅氧烷結構)的方法，這種方法能降低成本40～50％，并得到聚合合適的高溫、低溫性能的氟硅共聚橡膠。但是這種方法僅僅適用于這兩種特定的單體共聚物，現(xiàn)有技術均未提到過無氟硅單體與其它常用的氟硅單體或者無氟硅橡膠與其它常用的氟硅橡膠的共混物中都存在有這樣的特性。事實上當六甲基環(huán)三硅氧烷(無氟硅單體)與甲基三氟丙基環(huán)三硅氧烷(氟硅單體)共聚時，得到的共聚物卻具有較差的低溫性能。

盡管現(xiàn)有技術已經(jīng)提出了一些適用于特定用途的氟硅共聚橡膠，但是仍需要開發(fā)這樣一種氟硅共聚橡膠，它可主要應用于對耐熱性能要求高而對耐油性能要求不是很高的部位，例如，在汽車工業(yè)中各類車輛密封環(huán)、膜片、導管、閥門襯里等；在石油化學工業(yè)中各類耐高溫、低溫、閥、油罐等設備密封制件；在航空工業(yè)中則可推薦代替硅橡膠在接觸油汽或者溶劑汽油清洗劑的部位上使用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個目的就是提供一種具有良好的耐低溫、耐熱性能、耐候性及耐腐蝕性、并具有一定耐油性的氟硅共聚橡膠，它具有較高的平均分子量、適中的分子量分布，同時具有較高的透明性，從而解決氟硅均聚橡膠在高溫及密封狀態(tài)下容易分解產生低分子量的環(huán)體，耐低溫性能差的問題，并且大為降低成本，所以該氟硅共聚橡膠除了軍用外，更適合民用市場。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種所述氟硅共聚橡膠的制備方法，它不僅聚合工藝簡單，而且合成產物分子量大小易控制。

因此，本發(fā)明的一個方面提供一種氟硅共聚橡膠的制備方法，它包括如下步驟：

(1)提供3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷單體(下面簡稱D₃^F)，所述3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷單體(D₃^F)具有如下結構式：

式中，Me代表CH₃-，Rf代表CF₃CH₂CH₂-；

(2)提供八甲基環(huán)四硅氧烷單體(下面簡稱D₄^Me)，所述八甲基環(huán)四硅氧烷單體(D₄^Me)具有如下結構式：

其中，Me表示CH₃-；