部分氟化的弹性体及其制备和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明描述了包含部分氣化的弹性体胶和离子液体的组合物连同其制备和使用 方法。
【背景技术】
[0002] 部分含氣的弹性体诸如偏二氣乙締（VD巧和六氣丙締（HF巧的共聚物W及四氣乙 締（TFE)、偏二氣乙締（VD巧和六氣丙締化FP)的S元共聚物已被用于多种应用。固化体 系诸如过氧化物固化体系、胺固化体系和多元醇固化体系可W用于交联部分氣化的弹性体 胶。
[0003] 抗压缩永久变形性能是材料在由于力而变形并且由于移除力而变形时保持其初 始形状/尺寸的能力。交联密度是影响部分氣化的弹性体的压缩形变的一个因素。可W 使用交联剂（例如，双酪AF或其与氯化苄基S苯基鱗的复合物），然而，随着交联剂的量增 加，固化速度降低。
[0004] 口尼粘度是影响部分氣化的弹性体的压缩形变的另一个因素。通常，在多元醇固 化体系中，具有较高口尼粘度的部分氣化的弹性体具有较低的压缩形变。然而，n尼粘度越 高，可越难W加工部分氣化的弹性体胶。
【发明内容】
[0005] 期望一种包含可固化含氣弹性体同时平衡含氣弹性体的最终特性（诸如压缩形 变）的组合物，其中所述可固化含氣弹性体具有良好的加工性能（诸如固化速度、n尼粘度 等）。在一个实施例中，希望具有不含溶剂（诸如挥发性溶剂）的组合物。
[0006] 在一个方面，提供了包含W下的组合物：（i)包含部分氣化的聚合物的部分氣化 的弹性体胶；和（ii)基于部分氣化的聚合物和离子液体的总重量小于10重量％的离子液 体。
[0007] 在一个实施例中，基于离子液体和部分氣化的聚合物的总重量，离子液体的量大 于0. 01重量％并且小于1. 0重量％。
[0008] 在另一个实施例中，基于离子液体和部分氣化的聚合物的总重量，离子液体的量 大于1. 0重重％并且小于10. 0重重％。
[0009] 在另一个方面，提供了包含可固化组合物的制品，所述可固化组合物包含：（i)包 含部分氣化的聚合物的部分氣化的弹性体胶；和（ii)基于部分氣化的聚合物和离子液体 的总重量小于10重量％的离子液体。
[0010] 在另一方面，提供了固化制品，所述固化制品包含（i)包含部分氣化的聚合物的 部分氣化的弹性体胶；（ii)基于部分氣化的聚合物和离子液体的总重量小于10重量％的 离子液体；和（iii)固化剂。
[0011] 上述
【发明内容】
并非旨在描述每个实施例。本发明的一个或多个实施例的细节还在 下文的描述中示出。根据该描述和权利要求书，其它特征、目的和优点将显而易见。
【具体实施方式】
[001引如本文所用，术语
[0013]"一个"、"一种"和"所述"可互换使用并指一种或多种；
[0014]"和/或"用于表示可能发生一种或两种所述的情况，例如A和/或B包括（A和B) 和（A或B);化及
[0015]"共聚物"意味着衍生自两个或更多个不同的单体单元的聚合物，并且包括=元共 聚物、四元共聚物等。
[0016] 另外，本文中由端值表述的范围包括在该范围内所包括的所有数值（例如，1至10 包括 1. 4、1. 9、2. 33、5. 75、9. 98 等）。
[0017] 另外，本文中"至少一个"的表述包括一个及W上的所有数目（例如，至少2个、至 少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等）。
[0018] 已发现，在液体状态下为盐的离子液体由于其独特的特性而增加了应用，所述特 性包括高的离子电导率、宽的电化学稳定性、良好的热稳定性、宽的溫度液体范围和环境友 好的性质。
[0019] 离子液体已被添加到凝胶聚合物电解质或离子传导性聚合物（诸如在商品名 "NAFI0N"下可用的PVDF/HFP共聚物或基于横化四氣乙締的含氣聚合物）W改善聚合物的 离子电导率，W用作在裡电池、超级电容器、燃料电池等中的电解质。通常，由于使用的离 子液体越多，所得的组合物的离子电导率越高，所W离子液体通常W相对于聚合物至少0. 4 至1的重量比而被加入。参见，例如，化Her,J.等人，《电化学学会志》第144卷第4期第 2007页第67行至第69行。
[0020]JP专利公布No. 2007-281048(Mutsuaki等人）公开了用于热耗散的包含离子液体 和胶凝剂的凝胶组合物，其中胶凝剂为大于2重量（重量）％并且小于50重量％。如果胶 凝剂小于2重量％，则称组合物的胶凝是不充足的，并且如果胶凝剂超过50重量％，则称凝 胶组合物的弹性和柔初性丢失并且组合物将变硬。
[0021] 在本公开中，已发现通过将低量（例如，小于10重量％ )的离子液体添加到部分 氣化的弹性体胶，可W获得除别的之外还具有改善的固化速度、较低的口尼粘度和/或改 善的压缩形变的组合物。
[0022] 在本公开的一个实施例中，还已发现离子液体可W用于对在固化体系中的组分增 溶，例如双酪AF(交联剂）和/或氯化苄基S苯基镶（交联助剂），在一个实施例中，所述 离子液体可W提供改善的固化剂分散。
[0023] 离子液体为独特的盐，其在约100°C或更低溫度下呈液态，具有可忽略的蒸气压和 高度的热稳定性。离子液体由阳离子和阴离子构成并且具有大体约l〇(TC或更低溫度（即 在约100°C或更低溫度下为液体）、约95°C或更低溫度或甚至约80°C或更低溫度的烙点。某 些离子液体即便在环境溫度下也W烙融状态存在，因为它们的烙点低于室溫，并因此它们 有时也称为环境溫度烙盐。离子液体的阳离子和/或阴离子的空间体积相对大，并且通常， 运些离子中的一者和/或两者为有机离子。可W通过已知方法，例如，通过诸如阴离子交换 或复分解法的方法或通过酸-碱或中和方法，来合成离子液体。
[0024] 本公开的离子液体的阳离子可W为锭离子、鱗錄!离子、梳离子等，包括各种未定 域的杂芳族阳离子，但并不限于此。锭离子包括选自烷基锭、咪挫It、化晚li、化咯烧 、化咯晰垂、化嗦鐵、喀晚偷三挫鐵、立嗦鎌、哇嘟偷、异哇嘟纖、吗I噪鑛、哇嘟德 、赃晚鐵、嚷挫嘟鑛、嚷挫嘟犧、吗嘟輸、赃嗦It及它们的组合的锭离子。變||离子的 示例包括选自四烷基fin、芳基爆錢I、烷基芳基鱗錐及它们的组合的fill离子。梳离子 的示例包括选自烷基梳、芳基梳、嚷吩镑I、四氨嚷吩t養及它们的组合的梳离子。直接键合 氮原子、憐原子或硫原子的烷基基团可W是碳数为至少1个、2个或甚至4个并且不超过8 个、10个、12个、15个或甚至20个的直链、支链或环状的烷基基团。烷基可W任选地包含 杂原子，诸如在链中或在链的末端（例如，端-0H基）的0和N和S。直接键合氮原子、憐 原子或硫原子的芳基可W是碳数为至少5个、6个或甚至8个并且不超过12个、15个或甚 至20个的单环或缩合环状芳基。在构成此类阳离子的结构中的任意部位可W由被烷基基 团、締基基团、烘基基团、环烷基基团、芳基基团、芳烷基基团、芳基烷基基团、烷氧基基团、 芳氧基基团、径基基团、幾基基团、簇基基团、醋基基团、酷基基团、氨基基团、二烷基氨基基 团、酷胺基团、亚氨基团、酷亚胺基团、硝基基团、腊基基团、硫酸基团、亚讽基团、讽基基团、 面素原子等进一步取代，并且杂原子诸如氧原子、氮原子、硫原子和娃原子可W被包含在构 成所述阳离子的结构的主链或环中。
[00巧]阳离子的具体示例包括N-乙基-N'-甲基咪挫鐵、N-甲基-N-丙基赃晚:|||、 N，N，N-S甲基-N-丙基锭、N-甲基-N，N，N-S丙基锭、N，N，N-S甲基-N-下基锭、N，N，N-S甲基-N-甲氧基乙基锭、N-甲基-N，N，N-S(甲氧基乙基）锭、N，N-二甲基-N-下基-N-甲 氧基乙基锭、N，N-二甲基-N，N-二下基锭、N-甲基-N，N-二下基-N-甲氧基乙基锭、N-甲 基-N，N，N-S下基锭、N，N，N-S甲基-N-己基锭、N，N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙 基）锭、1-丙基-四氨嚷吩It.、1-下基-四氨嚷吩It.、1-戊基-四氨嚷吩鶴、1-己基-四 氨嚷吩錄^缩水甘油基S甲基锭、N-乙基丙締酷基-N，N，N-S甲基锭、N-乙基-N-甲基吗 嘟fi^N，N，N-S辛基锭、N-甲基-N，N，N-S辛基锭、N，N-二甲基-正辛基-N-(2-径乙基） 锭和它们的组合。
[0026] 不包含表现出反应性的官能团或部分（例如，具有反应活性的不饱和键）的 阳离子就耐热性来看是有利的，并且此类阳离子的示例包括N-甲基-N-丙基赃晚f纔和 N，N，N-S甲基-N-丙基锭。有利的是，构成所述阳离子的基团被氣原子取代，因为期望与含 氣聚合物有良好的相容性。
[0027] 本公开的离子液体的阴离子可W为，例如，硫酸根（r-〇s〇3)、横酸根（r-s〇3)、簇 酸根（R-% )、憐酸根（(R0)2P( = 0)0 )、由下式表示的棚酸根：BR4，诸如四氣棚酸根度F4) 和四烷基棚酸根、由下式表示的憐酸根：PRe，诸如六氣憐酸根（PFJ和六烷基憐酸根、亚胺 阴离子化N)、甲基阴离子化C)、硝酸根离子（N03)或亚硝酸根离子（N02 )。在该式中，每 个R可W独立地为氨原子、面素原子（氣、氯、漠、舰）、取代或未取代的烷基、締基、烘基、环 烷基、芳基、芳烷基、芳基烷基、酷基或横酷基等。杂原子诸如氧原子、氮原子和硫原子可W 被包含在R基的主链或环中，并且在R基的碳原子上的部分或全部氨原子可W用氣原子取 代。在阴离子中存在多个R'的情况下，运些R'可W相同或不同。因为通常与含氣聚合物 有良好的相容性，所W有利的是，在阴离子中R基的碳原子上的部分或全部氨原子被氣原 子取代，并且有利的是，阴离子包含全氣烷基。
[0028]包含全氣烷基的阴离子（其可W被有利地使用）的示例包括双（全氣烷基横酷 基）亚胺阴离子（巧fS〇2)2N)、全氣烷基横酸根巧fS〇3)和=(全氣烷基横酷基）甲基阴 离子（(RfS〇2)3C)(其中Rf表示全氣烷基）。全氣烷基的碳数可W为（例如）至少1个、2 个、3个或甚至4个到至多8个、10个、12个、15个或甚至20个。双（全氣烷基横酷基）亚 胺阴离子的具体示例包括：双氣甲横酷基）亚胺阴离子、双（五氣乙横酷基）亚胺阴离 子、双（屯氣丙横酷基）亚胺阴离子和双（九氣下横酷基）亚胺阴离子。全氣