一种改性的含氟弹性体、其制备方法及应用与流程

文档序号:11931621阅读:130来源:国知局

本发明涉及一种含氟弹性体,尤其是涉及一种改性的含氟弹性体。



背景技术:

含氟弹性体具有良好的耐热性、耐药性和耐候性,特别适合用作对可靠性要求高的汽车、飞机发动机周围的密封材料和燃料管等。作为汽车、飞机发动机周围的密封材料和燃料管,希望含氟弹性体能够具有更高的耐热性和力学性能,故提高含氟弹性体的耐热性和力学性能成为近来技术研究的热点。

中国专利CN101412835B公开了一种氟橡胶与硅橡胶共混物,通过将氟橡胶、硅橡胶、增溶剂、吸酸剂、补强填充剂、结构控制剂、硫化剂和交联助剂按比例进行机械共混后得到所述的氟橡胶与硅橡胶共混物。此方式制备的氟橡胶与硅橡胶共混物具有良好的力学性能、耐热、耐低温、耐油和低压缩永久变形性能,但将两种不同极性橡胶使用同一硫化体系硫化成型,配方和工序繁复。

中国专利CN101397390B公开了一种可改性的氟橡胶制备方法,通过使用纳米二氧化锡粉末作为增强和耐热性填料,对氟橡胶进行改性得到可改性的氟橡胶。改性后的氟橡胶在常温下拉伸强度比改性前提高28%,250℃热空气老化48h后的拉伸强度比改性前提高12%,70℃海水老化48h后的拉伸强度比改性前提高30%。但简单的开炼预混难以根本解决增强粒子与橡胶基体混合均匀性问题。

中国专利CN100467525C公开了具有改善的撕裂强度的氟橡胶及其制备方法,使用碳纤维的长度为5.5~10mm,用量为5~10重量份/100重量份氟橡胶预混胶,将氟橡胶预混胶薄通4~8次,使碳纤维分散于氟橡胶混炼胶中,制备具有改善的撕裂强度的氟橡胶,但该专利仅改善了制品的撕裂强度。

以上对氟橡胶改性,基本上以物理改性为主,改性后的氟橡胶也难以从根本上改善其性能。对于氟橡胶的改性方法,仍有希望做进一步的改进。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改性的含氟弹性体。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是:

一种改性的含氟弹性体,其特征在于所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元:0.1~15wt%结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、40~70wt%偏二氟乙烯、20~50wt%全氟丙烯、0.1~5wt%的硫化单体;

所述水溶性倍半硅氧烷如下述结构式(I)所示:

其中结构式(I)中:

各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基,且n=0~12的整数;

所述氨基为R1-NH-,且R1选自H或C1~C12的链烷基;

所述氨基烷基为R1-NH-R2-,且R1选自H或C1~C12的链烷基、R2选自C1~C12的链烷基;

所述胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1~C12的链烷基、R2选自C1~C12的链烷基;

所述四烷基铵氧基中,烷基选自C1~C12的烷基;

所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX=CY2和CF2=CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合,且Rf1、Rf2独立地选自C1~C8的全氟烷基,X、Y独立地选自H或F。

本发明使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中,各取代基R独立地选自氨基、无机酸铵盐、氨基烷基、胺基烷基或四烷基铵氧基。

其中氨基为R1-NH-,且R1选自H或C1~C12的链烷基;优选的是,R1选自H或C1~C6的链烷基;进一步优选的是,R1选自H或C1~C3的直链烷基。

其中无机酸铵盐,优选的是,无机酸铵盐为卤化铵盐或含氧正酸铵盐;进一步优选的是,所述卤化铵盐选自氯化铵盐、溴化铵盐或碘化铵盐,所述含氧正酸铵盐选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵或碳酸氢铵。

其中氨基烷基为R1-NH-R2-,且R1选自H或C1~C12的链烷基、R2选自C1~C12的链烷基;优 选的是,氨基烷基为R1-NH-R2-,且R1选自H或C1~C6的链烷基、R2选自C1~C6的链烷基;进一步优选的是,氨基烷基为R1-NH-R2-,且R1选自H或C1~C3的直链烷基、R2选自C1~C3的直链烷基。

其中胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1~C12的链烷基、R2选自C1~C12的链烷基;优选的是,胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1~C6的链烷基、R2选自C1~C6的链烷基;进一步优选的是,胺基烷基选自R1-NHCH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-R2-、R1-NHCH2CH2NHCH2CH2NH-R2-、且R1选自H或C1~C3的直链烷基,R2选自C1~C3的直链烷基。

其中四烷基铵氧基中,烷基选自C1~C12的烷基;优选的是,烷基选自C1~C6的烷基。

本发明使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中,作为最为优选的方式,各取代基R选自NH2-、CH3NH-、氯化铵、溴化铵、硫酸铵、碳酸铵、3-氨基丙基、N-甲基-3-氨丙基、苯胺甲基、N-乙二胺基乙基、己二胺基丙基、环己胺基丙基或二乙烯三胺基丙基。

本发明使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中,各取代基R优选为相同的取代基。

本发明使用的结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷中,n=0~12的整数;优选的是,n=0~8的整数;进一步优选的是,n=0~6的整数。

本发明使用的硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX=CY2和CF2=CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合,且Rf1、Rf2独立地选自C1~C8的全氟烷基,X、Y独立地选自H或F;优选的是,所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX=CY2和CF2=CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合,且Rf1、Rf2独立地选自C1~C6的全氟烷基,X、Y独立地选自H或F;进一步优选的是,所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、Br-Rf1-CX=CY2和CF2=CF-ORf2中的一种、两种或三种以上组合,且Rf1、Rf2独立地选自C1~C3的全氟烷基,X、Y独立地选自H或F;更进一步优选的是,所述硫化单体选自三氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟溴乙烯、BrCF2CF2CF=CF2、BrCF2CF2CH=CH2、CF2=CF2OCF3、CF2=CF2OCF2CF2CF3中的一种、两种或三种以上组合。

本发明提供的改性的含氟弹性体包含以下共聚单元:0.1~15wt%结构式(I)所示的水溶 性倍半硅氧烷、40~70wt%偏二氟乙烯、20~50wt%全氟丙烯、0.1~5wt%的硫化单体;优选的是,所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元:0.1~12wt%结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、45~68wt%偏二氟乙烯、22~45wt%全氟丙烯、0.1~3wt%的硫化单体;进一步优选的是,所述改性的含氟弹性体包含以下共聚单元:0.5~10wt%结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷、55~65wt%偏二氟乙烯、25~40wt%全氟丙烯、0.5~2wt%的硫化单体。

本发明还提供一种所述改性的含氟弹性体的制备方法,包括以下制备步骤:

(1)向反应釜中加入高纯水、乳化剂、pH调节剂和结构式(I)所示的水溶性倍半硅氧烷,水为介质,每100重量份的水介质中含0.02~5重量份的乳化剂,0.02~2重量份的pH调节剂,0.5~20重量份的水溶性倍半硅氧烷;

(2)维持反应釜的内温为10~50℃,向反应釜中加入含氟弹性体气体反应单体直至反应釜内压力为0.2~5MPa,气体反应单体由45~80wt%偏二氟乙烯、25~60wt%全氟丙烯和1~8wt%的硫化单体组成;

(3)升温使反应釜的内温恒定在反应温度30~120℃、内压恒定在反应压力0.5~8MPa,加入引发剂引发聚合反应,持续加入气体反应单体,保持反应釜内温度和压力恒定,气体反应单体由45~80wt%偏二氟乙烯、25~60wt%全氟丙烯和1~8wt%的硫化单体组成;

(4)当含氟弹性体气体反应单体的加入量达反应总重量的0~50%时,向反应釜中加入链转移剂,所述链转移剂为每100重量份的水中含有0.02~5重量份;

(5)反应结束后,将聚合乳液进行破乳、洗涤和干燥处理后,得到改性的含氟弹性体。

本发明使用的乳化剂,优选的是,选自全氟辛酸、全氟辛酸铵盐或碱金属盐、六氟环氧丙烷齐聚物羧酸铵盐或碱金属盐。

本发明使用的pH调节剂,优选的是,选自磷酸二氢钠、磷酸二氢钾或四硼酸钠。

本发明使用的引发剂,优选的是,选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-亚硫酸氢钠或二异丙基过氧化二碳酸酯。

本发明使用的链转移剂,优选的是,选自四氯化碳、氯仿、乙二醇、丙二酸二乙酯、异戊烷或乙酸乙酯。

本发明提供的制备方法中,优选的是,所述步骤(2)中反应釜内温为10~30℃、釜内压力为0.5~2MPa;所述步骤(3)中反应釜内的反应温度50~100℃、反应压力为1.0~3.5MPa。

本发明提供的改性的含氟弹性体,适合用于制备密封材料和燃料管。

本发明从聚合原位增强的角度出发,通过将水溶性倍半硅氧烷引入到含氟弹性体中,从根本上解决了增强粒子与橡胶基体混合均匀性、微相分离的问题,能够显著改善氟橡胶加工过程中无机填料与含氟弹性体物理共混时均匀分散的问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明,但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

实施例1

在5L反应釜中加入3L去离子水、1.5g全氟辛酸、1.5g磷酸氢二钠和540g七氨基乙烯基POSS。反应釜升温到60℃,以48wt%偏氟乙烯(VDF)、47wt%六氟丙烯(HFP)、5wt%三氟氯乙烯组成气体反应单体充压到2.5MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.5MPa。当气体反应单体的加入量达到反应总重量的30%时,加入9g氯仿。反应过程中,总计向反应釜中加入1300g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1150g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由13wt%七氨基乙烯基POSS、61wt%VDF、22wt%HFP、4wt%三氟氯乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为61。

实施例2

在5L反应釜中加入3L去离子水、75g全氟辛酸铵、30g磷酸二氢钾和180g七(四甲基铵氧基)丙烯基POSS。反应釜升温到100℃,以65wt%偏氟乙烯(VDF)、32wt%六氟丙烯(HFP)和3wt%三氟乙烯组成气体反应单体并充压到3.5MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在3.5MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的35%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1500g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1300g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由4wt%七(四甲基铵氧基)丙烯基POSS、70wt%VDF、25wt%HFP、1wt%三氟乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为57。

实施例3

在5L反应釜中加入3L去离子水、15g全氟辛酸钾、45g四硼酸钠和15g七苯胺甲基丁烯基POSS。反应釜升温到90℃,以40wt%偏氟乙烯(VDF)、53wt%六氟丙烯(HFP)、7wt%BrCF2CF2CH=CH2的气体反应单体充压到1.3MPa。随后,以10mL/h的速率持续持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.3MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的10%时,加入9g异戊烷。反应过程中,总计向反应釜中加入1300g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1150g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由0.2wt%七苯胺甲基丁烯基POSS、45wt%VDF、50wt%HFP、4.8wt%BrCF2CF2CH=CH2单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为21。

实施例4

在5L反应釜中加入3L去离子水、1.5g六氟环氧四聚羧酸铵、60g四硼酸钠和150g七甲氨基丙烯基POSS。反应釜升温到60℃,以49wt%偏氟乙烯(VDF)、47wt%六氟丙烯(HFP)、4wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3的气体反应单体充压到3.2MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的含5wt%过硫酸铵和5%二异丙基过氧化二碳酸酯的引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在3.2MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的25%时,加入9g乙酸乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由1wt%七甲氨基丙烯基POSS、65wt%VDF、31wt%HFP、3wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为34。

实施例5

在5L反应釜中加入3L去离子水、105g全氟辛酸钾、45g磷酸二氢钠和90g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到50℃,以65wt%偏氟乙烯(VDF)、27wt%六氟丙烯(HFP)、8wt%三氟溴乙烯的气体反应单体充压到1.9MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的含5wt%过硫酸铵和5wt%亚硫酸氢钠过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.9MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的45%时,加入9g异戊烷。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1050g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由3.1wt%七氨基丙烯基POSS、69wt%VDF、27wt%HFP、0.9wt%三氟溴乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为44。

实施例6

在5L反应釜中加入3L去离子水、60g全氟辛酸、30g四硼酸钠和600g七(乙二胺基丙基)丁烯基POSS。反应釜升温到80℃,以53wt%偏氟乙烯(VDF)、45wt%六氟丙烯(HFP)、2wt%BrCF2CF2CH=CH2的气体反应单体充压到2.6MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.6MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的50%时,加入9g乙酸乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1250g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由12wt%七(乙二胺基丙基)丁烯基POSS、57wt%VDF、29wt%HFP、2wt%BrCF2CF2CH=CH2单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为80。

实施例7

在5L反应釜中加入3L去离子水、45g六氟环氧四聚羧酸钠、1.5g磷酸二氢钠和300g七(已二胺基丙基)丁烯基POSS。反应釜升温到70℃,以48wt%偏氟乙烯(VDF)、46wt%六氟丙烯(HFP)、6wt%三氟溴乙烯的气体反应单体充压到2.4MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.4MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的50%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由6.3wt%七(已二胺基丙基)丁烯基POSS、54wt%VDF、35wt%HFP、4.7wt%三氟溴乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为72。

实施例8

在5L反应釜中加入3L去离子水、2.4g全氟辛酸钠、0.6g磷酸二氢钠和300g七氨基丙烯基POSS氯化铵盐。反应釜升温到50℃,以59wt%偏氟乙烯(VDF)、37wt%六氟丙烯(HFP)、4wt%BrCF2CF2CF=CF2的气体反应单体充压到1.1MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.1MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的30%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1350g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1150g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由9wt%七氨基丙烯基POSS氯化铵盐、66wt%VDF、23wt%HFP、2wt%BrCF2CF2CF=CF2单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为56。

实施例9

在5L反应釜中加入3L去离子水、54g六氟环氧四聚羧酸钠、15g四硼酸钠和450g七(3-氨丙基)丙烯基POSS。反应釜升温到65℃,以54wt%偏氟乙烯(VDF)、39wt%六氟丙烯(HFP)、7wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3的气体反应单体充压到1.6MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钠引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.6MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的50%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1000g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到850g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由11wt%七(3-氨丙基)丙烯基POSS、69wt%VDF、29wt%HFP、1wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为92。

实施例10

在5L反应釜中加入3L去离子水、60g全氟辛酸、45g磷酸二氢钠和150g七(环已胺基丙基)丁烯基POSS。反应釜升温到80℃,以47wt%偏氟乙烯(VDF)、48wt%六氟丙烯(HFP)、5wt%三氟溴乙烯的气体反应单体充压到2.1MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.1MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的30%时,加入9g异戊烷。反应过程中,总计向反应釜中加入1300g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1150g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由3.4wt%七(环已胺基丙基)丁烯基POSS、55wt%VDF、41wt%HFP、0.6wt%三氟溴乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为34。

实施例11

在5L反应釜中加入3L去离子水、3g六氟环氧四聚羧酸钠、30g磷酸二氢钾和150g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到90℃,以50wt%偏氟乙烯(VDF)、43wt%六氟丙烯(HFP)、7wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3的气体反应单体充压到2.3MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.3MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的35%时,加入9g乙二醇。反应过程中, 总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1050g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由5.2wt%七氨基丙烯基POSS、59wt%VDF、32wt%HFP、3.8wt%CF2=CF2OCF2CF2CF3单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为44。

实施例12

在5L反应釜中加入3L去离子水、15g六氟环氧四聚羧酸钠、60g磷酸二氢钾和60g七氨基丙烯基POSS碳酸铵盐。反应釜升温到95℃,以56wt%偏氟乙烯(VDF)、38wt%六氟丙烯(HFP)、6wt%三氟乙烯的气体反应单体充压到3.1MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在3.1MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的30%时,加入9g四氯化碳。反应过程中,总计向反应釜中加入1300g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由1.8wt%七氨基丙烯基POSS碳酸铵盐、61wt%VDF、33wt%HFP、4.2wt%三氟乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为36。

实施例13

在5L反应釜中加入3L去离子水、30g六氟环氧四聚羧酸钠、45g磷酸二氢钾和540g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到100℃,以50wt%偏氟乙烯(VDF)、46wt%六氟丙烯(HFP)、4wt%CF2=CF2OCF3的气体反应单体充压到1.7MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.7MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的45%时,加入9g乙二醇。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1080g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由13wt%七氨基丙烯基POSS、56wt%VDF、27wt%HFP、4wt%CF2=CF2OCF3单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为72。

实施例14

在5L反应釜中加入3L去离子水、90g六氟环氧四聚羧酸钠、3g磷酸二氢钠和150g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到50℃,以70wt%偏氟乙烯(VDF)、25wt%六氟丙烯(HFP)、5wt%三氟氯乙烯的气体反应单体充压到2.2MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的含 5wt%过硫酸钾和5wt%亚硫酸氢钠引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.2MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的45%时,加入9g四氯化碳。反应过程中,总计向反应釜中加入1100g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到950g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由6.4wt%七氨基丙烯基POSS、69wt%VDF、24wt%HFP、1.6wt%三氟氯乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为57。

实施例15

在5L反应釜中加入3L去离子水、135g六氟环氧三聚羧酸铵、3g磷酸氢二钠和450g七(3-氨丙基)丙烯基POSS。反应釜升温到55℃,以73wt%偏氟乙烯(VDF)、26wt%六氟丙烯(HFP)、1wt%CF2=CF2OCF3的气体反应单体充压到3.5MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的含5wt%过硫酸钾和5wt%亚硫酸氢钠引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在3.5MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的10%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1250g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由8wt%七(3-氨丙基)丙烯基POSS、44wt%VDF、43wt%HFP、5wt%CF2=CF2OCF3单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为26。

实施例16

在5L反应釜中加入3L去离子水、3g六氟环氧三聚羧酸钾、30g四硼酸钠和300g七氨基乙烯基POSS。反应釜升温到60℃,以51wt%偏氟乙烯(VDF)、41wt%六氟丙烯(HFP)、8wt%三氟氯乙烯的气体反应单体充压到3MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钠引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在3MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的40%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1300g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1150g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由9.2wt%七氨基乙烯基POSS、68wt%VDF、19wt%HFP、3.8wt%三氟氯乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为62。

实施例17

在5L反应釜中加入3L去离子水、6g六氟环氧三聚羧酸钠、45g磷酸二氢钠和600g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到75℃,以64wt%偏氟乙烯(VDF)、33wt%六氟丙烯(HFP)、3wt%三氟氯乙烯的气体反应单体充压到2.1MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钠引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.1MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的40%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1100g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由14.1wt%七氨基丙烯基POSS、42wt%VDF、39wt%HFP、4.9wt%三氟乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为53。

对比例1

在5L反应釜中加入3L去离子水、30g全氟辛酸钠、30g四硼酸钠。反应釜升温到70℃,以53wt%偏氟乙烯(VDF)、40wt%六氟丙烯(HFP)、7wt%三氟溴乙烯的气体反应单体充压到2MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的30%时,加入9g丙二酸二乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1400g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1180g的含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由65wt%VDF、30wt%HFP、5wt%三氟溴乙烯单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为35。

对比例2

在5L反应釜中加入3L去离子水、30g全氟辛酸铵、15g磷酸二氢钠和150g七氨基丙烯基POSS。反应釜升温到90℃,以60wt%偏氟乙烯(VDF)、35wt%六氟丙烯(HFP)的气体反应单体充压到1.5MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸钾引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在1.5MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的35%时,加入9g异戊烷。反应过程中,总计向反应釜中加入1200g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1050g的POSS改性含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由3wt%七氨基丙烯基POSS、73wt%VDF、24wt%HFP单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为67。

对比例3

在5L反应釜中加入3L去离子水、15g全氟辛酸钠、30g磷酸二氢钠。反应釜升温到60℃,以60wt%偏氟乙烯(VDF)、40wt%六氟丙烯(HFP)的气体反应单体充压到2.8MPa。随后,以10mL/h的速率持续加入40mL的10wt%过硫酸铵引发剂水溶液。反应过程中持续加入气体反应单体,维持反应釜压力在2.8MPa。当气体反应单体的加入量达反应总重量的40%时,加入9g乙酸乙酯。反应过程中,总计向反应釜中加入1250g气体反应单体,总反应时间4h。聚合乳液经破乳、洗涤、烘干,得到1070g的含氟弹性体。

经检测:含氟弹性体由75wt%VDF、25wt%HFP单体组成,门尼粘度,ML(1+10,121℃),为52。

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