[發明專利]含氟聚醚?聚硅氧烷彈性體組合物和成型制品

有效

• 申請號: 201480035863.0
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN105324412B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 史蒂文·G·科維里恩;魯道夫·J·達姆斯;湯姆·奧普斯托;米格爾·A·格拉
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00;C08G65/332;C08G65/337;C08G77/20;C08G77/24;C08G77/26
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 王潛,郭國清

技術領域

本公開廣義地涉及含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體、制備該彈性體的可固化前體組合物以及包含該彈性體的組合物和成型制品。

背景技術

氟硅氧烷彈性體橡膠因其對極端環境和運行條件的耐受性而用于許多機動車和工業應用中。這些彈性體在廣泛的溫度范圍內保持其彈性性能。例如，在一些應用中，這些材料可以長時間暴露在低于-40℃或甚至低于-100℃的溫度。在其它應用中，這些材料可以在具有200℃甚至更高的溫度的環境中使用。此外，氟硅氧烷彈性體對燃料和燃油通常具有優異的耐受性，使得其可用于航空航天、機動車和化學處理工業中的密封應用。

氟硅氧烷彈性體的一個缺點是其對極性溶劑、烴流體和包含磷酸酯的制動液的有限耐受性。

美國專利號6,815,492 B2(Sato等人)公開了一種可固化含氟聚醚橡膠組合物，其包含：(A)直鏈含氟聚醚化合物，其每個分子具有至少兩個鏈烯有機基團和一個帶有全氟聚醚結構的主鏈；(B)有機硅化合物，其每個分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子(SiH有機基團)；(C)氫化硅烷化催化劑；和(D)二氧化硅填料。該橡膠組合物據稱對下列事項具有良好的耐受性：燃料、噴氣發動機油、胺、油/氣滲透性、水、熱和冷。固化通過使用氫化硅烷化催化劑的氫化硅烷化來完成。氫化硅烷化催化劑通常是昂貴的。此外，由于催化劑不摻入聚合物中，這些金屬化合物可能容易從橡膠組合物溶解出來，并造成污染問題。

仍然需要新的方法和材料以用于制備氟硅氧烷彈性體。

發明內容

在一個方面，本公開提供了一種可固化組合物，其包含：

官能化含氟聚醚，所述官能化含氟聚醚包含：

聚合物主鏈，所述聚合物主鏈包含至少一個二價單體單元，該至少一個二價單體單元選自–C₄F₈O-、-C₃F₆O-、-C₂F₄O-、-CF₂O-以及它們的組合；

至少一個第一自由基反應性官能團，該至少一個第一自由基反應性官能團鍵合在聚合物主鏈的末端位置處或鄰近末端位置的位置處，其中所述至少一個第一自由基反應性官能團選自：-I；-Br；-Cl；-CN；包含至少一個-I、-Br、-Cl、-CN的單價有機基團；和單價可自由基聚合的烯鍵式不飽和有機基團；

官能化聚硅氧烷，所述官能化聚硅氧烷包含至少一個第二自由基反應性官能團，所述至少一個第二自由基反應性官能團選自：-I；-Br；-Cl；-CN；包含至少一個-I、-Br、-Cl、-CN的單價有機基團；和單價可自由基聚合的烯鍵式不飽和有機基團；以及

有效量的自由基固化體系。

在另一方面，本公開提供一種制備包含含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體的組合物的方法，該方法包括：

提供根據本公開的可固化組合物；以及

自由基固化該可固化組合物。

在另一方面，本公開提供一種通過注塑或壓塑模制根據本公開的可固化組合物而得到的成型制品。

在另一方面，本公開提供一種具有共聚物主鏈的含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體，所述含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體包括：

含氟聚醚鏈段，該含氟聚醚鏈段具有400至15,000克/摩爾的數均分子量，其中含氟聚醚鏈段包含至少一個二價單體單元，該至少一個二價單體單元選自–C₄F₈O-、-C₃F₆O-、-C₂F₄O-、-CF₂O-以及它們的組合；和

聚硅氧烷鏈段，該聚硅氧烷鏈段具有500至500,000克/摩爾的分子量(例如，M_n和/或M_w)，其中該聚硅氧烷鏈段共價鍵合到主鏈含氟聚醚鏈段。

如本文所用，術語“自由基反應性”是指基團與自由基反應以產生碳基基團。

在考慮具體實施方式以及所附權利要求書之后，將進一步理解本公開的特征和優點。

具體實施方式

根據本公開的含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體具有低玻璃化轉變溫度，并且具有足以用于制備成型制品的機械強度。由于聚醚聚硅氧烷彈性體的低玻璃化轉變溫度，包括該含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體的成型制品在低溫下可保持柔韌。在一些實施例中，根據本公開的含氟聚醚-聚硅氧烷彈性體可具有低于-50℃的第一玻璃化轉變溫度和低于-100℃的第二玻璃化轉變溫度。