[發明專利]含氟彈性共聚物及制造方法

有效

• 申請號: 200980111946.2
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101981067A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 巨勢丈裕;關滿;舟木宙;松岡康彥
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C08F14/26
• 分類號: C08F14/26;C08F2/44
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉多益;胡燁

技術領域

本發明涉及交聯反應性良好、流動性高、壓縮永久變形和耐堿性良好的含氟彈性共聚物及其制造方法。

背景技術

含氟彈性共聚物因為耐熱性、耐化學性、耐油性、耐候性等良好，所以也用于通常的烴類材料無法耐受的嚴酷環境中。作為含氟彈性共聚物，已知偏氟乙烯/六氟丙烯類共聚物、四氟乙烯/丙烯類共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)類共聚物等。

這些含氟彈性共聚物由于缺乏反應性，因此交聯反應性和與其他材料的粘接性不足，目前提出有引入反應性官能團來提高反應性的方法。其中，為了提高基于過氧化物的交聯反應性，實施將特殊的固化性單體共聚的方法或基于過氧化物的交聯前的預處理。例如，在具有碘原子的含氟鏈轉移劑的存在下使偏氟乙烯和六氟丙烯共聚而得的含氟彈性共聚物在高分子末端包含碘原子，所以可以進行過氧化物交聯(參照專利文獻1)。

另一方面，四氟乙烯/丙烯類共聚物與包含偏氟乙烯的重復單元的上述含氟彈性共聚物相比，耐胺性和耐高溫蒸氣性良好。對于該四氟乙烯/丙烯類共聚物，提出有將乙烯基酯單體等含交聯反應性官能團的單體共聚而得的含氟彈性共聚物(參照專利文獻2)。但是，在制造復雜形狀的制品時，該四氟乙烯/丙烯類共聚物在成形模具的型腔內的流動性不足。

還提出有在具有碘原子的含氟鏈轉移劑的存在下使四氟乙烯和丙烯共聚而得的含氟彈性共聚物(參照專利文獻3)。但是，該專利文獻中所記載的方法的聚合速度慢，含氟彈性共聚物的生產性非常低。此外，所得的含氟彈性共聚物的交聯反應性不足，以壓縮永久變形為代表的交聯橡膠的各物性也并不令人滿意。

因此，希望開發出交聯反應良好、流動性高、耐壓縮永久變形性和耐堿性良好的含氟彈性共聚物的制造方法。

專利文獻1：日本專利特開昭53-125491號公報

專利文獻2：日本專利特開2006-70245號公報

專利文獻3：日本專利特開平5-222130號公報

發明的揭示

本發明的目的在于提供交聯反應性良好、流動性高且耐熱性、耐化學性、耐壓縮永久變形性良好的含氟彈性共聚物及其制造方法。

本發明提供一種含氟彈性共聚物，它是通過將四氟乙烯、丙烯和根據需要采用的全氟(烷基乙烯基醚)共聚而得的含氟彈性共聚物，其特征在于，使用交聯特性測定機以177℃下12分鐘、振幅角3度的條件對將100質量份該含氟彈性共聚物、30質量份炭黑、5質量份異氰脲酸三烯丙酯和1質量份1，3-雙(叔丁基過氧基異丙基)苯混煉而得的含氟彈性共聚物組合物的交聯特性進行測定，所測得的轉矩的最大值(M_H)和轉矩的最小值(M_L)的差值(M_H-M_L)在30dN·m以上。

此外，本發明提供所述含氟彈性共聚物中，含氟彈性共聚物中的基于四氟乙烯的重復單元/基于丙烯的重復單元的摩爾比為30/70～70/30的含氟彈性共聚物。

此外，本發明提供所述含氟彈性共聚物中，具有碘原子，碘原子的含量為0.01～5.0質量％的含氟彈性共聚物。

此外，本發明還提供一種含氟彈性共聚物的制造方法，其特征在于，在自由基聚合引發劑和以通式RI2表示的碘化合物的存在下，將四氟乙烯、丙烯和根據需要采用的全氟(烷基乙烯基醚)在聚合溫度0℃～50℃的范圍內共聚；所述通式中，R是碳數在3以上的亞烷基或全氟亞烷基。

此外，本發明提供所述含氟彈性共聚物的制造方法中，所述共聚為采用于水性介質中在乳化劑的存在下以所述水性介質的pH在7～14的范圍內的條件進行的乳液聚合的共聚的含氟彈性共聚物的制造方法。

此外，本發明提供所述含氟彈性共聚物的制造方法中，所述RI₂為選自1，3-二碘丙烷、1，4-二碘丁烷、1，6-二碘己烷、1，8-二碘辛烷、1，3-二碘全氟丙烷、1，4-二碘全氟丁烷、1，6-二碘全氟己烷和1，8-二碘全氟辛烷的1種以上的含氟彈性共聚物的制造方法。

此外，本發明提供所述含氟彈性共聚物的制造方法中，所述乳化劑為以通式(1)：R^f1OR^f2COOA表示的含氟醚羧酸化合物；通式(1)中，R^f1是碳數為1～8的全氟烷基，R^f2是直鏈狀的含氟亞烷基，該含氟亞烷基中可含醚性氧原子，該含氟亞烷基可具有碳數為1～3的全氟烷基的側鏈，A是氫原子、堿金屬或NH₄的含氟彈性共聚物的制造方法。