用于含氟聚合物的固化组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及固化剂组合物以及可固化和固化的组合物，制备固化的和可固化的组合物、制品的方法，以及制备固化剂的方法。
【专利说明】用于含氟聚合物的固化组合物
【技术领域】
[0001] 本描述涉及固化剂组合物以及可固化和固化的组合物、制备固化的和可固化的组 合物的方法及制备固化剂的方法。
【背景技术】
[0002] 含氟弹性体会固化或交联并通常耐受高温和严苛的化学环境。它们特别是可在暴 露于高温和/或腐蚀性物质的系统中用作密封件、垫圈和模制件。对于需要耐受最极端条 件的密封应用而言，可使用全氟化的弹性体。上述部件可用于诸如汽车工业、化学处理工 业、半导体工业、航空工业和石油工业等应用中。
[0003] 含氟弹性体常常包含固化部位组分以在固化剂或催化剂的存在下促进固化。全氟 弹性体中使用的一类有用的固化部位组分包括含腈基团的单体，对于其，已使用有机锡催 化剂作为固化组分。然而，此类催化剂可能在固化产物中留下不希望有的可提取金属残余 物，出于环境原因是不可取的。
[0004] 生成氨的化合物也已被用作含氟弹性体中的固化体系组分。然而，这些固化体系 在加工过程中缺乏所需的流变学水平。
[0005] 含有氟烷氧基儀的催化剂在被开发以解决改善的压缩永久变形性能。然而，除非 采取另外的步骤来使这些催化剂与另外的材料反应，否则这些催化剂在加工过程中仍将缺 乏所需的流变学水平（即，在加工过程中过早固化，常常称为"过早硫化"）。
【发明内容】
[0006] 在一个方面，本描述提供了包含含氟弹性体和固化剂的可固化组合物，所述含氟 弹性体包含含氮固化部位单体，所述固化剂选自式I和II的固化剂，其中式I为：
[0007]
【权利要求】
1. 一种可固化组合物，其包含含氟弹性体和固化剂，所述含氟弹性体包含含氮固化部 位单体，所述固化剂选自式I和II的固化剂，其中式I为：
其中每个R1独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R2为-OH ; 每个R3独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R4独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，和C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团； 每个R5和R6独立地选自-H，C1至C20直链或支链的烷基基团，当R5和R6二者为同 一环状结构的一部分时形成螺基团的C3至C40烷基基团，C5至C40芳基基团，C5至C40烷 芳基基团，当R5和R6二者为同一环状结构的一部分时任选地形成螺基团的C5至C40芳烷 基基团，-0H，和彼此一起为C = 0 ; 前提条件是每个环上R1和R3中的至少之一为-NH2 ;并且 式II为：
其中每个R1独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R2为-OH ; 每个R3独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R4独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，和C5至C20芳烷基基团； 每个R5独立地选自-H，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C40芳基基团， C5至C40烷芳基基团，和C5至C40芳烷基基团； 前提条件是每个环上R1和R3中的至少之一为-NH2。
2. 根据权利要求1所述的可固化组合物，其中每个R1和R4均为氢。
3. 根据权利要求1或2中任一项所述的可固化组合物，其中式I的每个R5和R6均选 自-H 和-CH3。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的可固化组合物，其中式I的每个R5和R6均 为-CH3。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的可固化组合物，其中式II的R5为苯基基团。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的可固化组合物，其中所述含氟弹性体是全氟化 的。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的可固化组合物，其中所述含氟弹性体为包含四 氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚和含氰基的固化部位单体的共聚物。
8. 根据权利要求7所述的可固化组合物，其中所述含氰基的固化部位单体为8-氰 基_2_氧杂全氟-1-辛烯。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的可固化组合物，其中所述含氟弹性体包含50至 75摩尔％的四氟乙烯、25至45摩尔％的全氟甲基乙烯基醚和0. 5至5摩尔％的固化部位 单体的互聚单元。
10. 根据权利要求1至5中任一项所述的可固化组合物，其中所述含氟弹性体是部分氟 化的。
11. 根据权利要求10所述的可固化组合物，其中所述含氟弹性体包含20至80摩尔％ 的偏二氟乙烯的互聚单元。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的可固化组合物，其还包含炭黑。
13. -种方法，该方法包括使根据权利要求1至12中任一项所述的可固化组合物固化。
14. 一种固化制品，其由权利要求13的方法制备。
15. -种用于使含氟弹性体固化的固化剂组合物，其包含固化剂，所述固化剂选自式I 和II的固化剂，其中式I为：
其中每个R1独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R2为-OH ; 每个R3独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R4独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，和C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团； 每个R5和R6独立地选自-H，C1至C20直链或支链的烷基基团，当R5和R6二者为同 一环状结构的一部分时形成螺基团的C3至C40烷基基团，C5至C40芳基基团，C5至C40烷 芳基基团，当R5和R6二者为同一环状结构的一部分时任选地形成螺基团的C5至C40芳烷 基基团，-0H，和彼此一起为C = 0 ; 前提条件是每个环上R1和R3中的至少之一为-NH2 ;并且 式II为：
其中每个R1独立地选自H，Cl，Br，I，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20 芳基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R2为-OH ; 每个R3独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，C5至C20芳烷基基团，和NH2 ; 每个R4独立地选自H，Cl，Br，I，Cl至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C20芳 基基团，C5至C20烷芳基基团，和C5至C20芳烷基基团； 每个R5独立地选自-H，C1至C20直链、环状或支链的烷基基团，C5至C40芳基基团， C5至C40烷芳基基团，和C5至C40芳烷基基团； 前提条件是每个环上R1和R3中的至少之一为-NH2。
【文档编号】C08K5/18GK104093780SQ201280055186
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2011年11月9日
【发明者】沃纳·M·A·格鲁泰尔特, 迈克尔·S·文德兰, 乔治·W·格里斯格雷贝尔 申请人:3M创新有限公司