一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物及其制备方法与流程

本申请涉及弹性体，具体涉及一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物及其制备方法。

背景技术：

1、全氟醚弹性体是由四氟乙烯(tfe)、全氟烷基乙烯基醚(pave；包括pmve，peve和ppve)、硫化点第三单体等的共聚产物。类似于聚四氟乙烯ptfe，含氟弹性体分子链上所有的氢原子均被氟原子所取代以使得其具有良好的耐热性能和耐化学介质性能。

2、在半导体制程中，由于高低温变、化学腐蚀和等离子体等外部因素的作用而使密封材料逐步发生老化，导致材料的分子结构以及力学性能等发生改变，尤其当有应力作用时。应力加快等离子体刻蚀导致的龟裂速度提高的主要原因是在应力作用下，密封材料的表面产生龟裂，形成与等离子体作用的新界面，等离子体不断渗入，使裂纹加深扩大，引起密封材料的分子链断裂，造成密封材料表面出现更深裂纹。

3、密封材料受到等离子体和应力同时作用，与单独受等离子体作用相比，老化速度会大幅度增长，在一些情况下，其破坏速度可能增加数十万倍。减少密封材料使用过程中变形，改善其受力状况，对提高密封材料的抗等离子体刻蚀性能有着重要作用。

4、应力作用也包含内应力作用。内应力一般是橡胶硫化后，在冷却过程中，由于橡胶本身和其它各种配合剂膨胀系数不同而产生的。龟裂首先在加工不良的表面产生，当龟裂沿密封材料某方向伸长时，在填充剂和弹性体链段间生成间隙，该空隙的端部产生应力集中，遂成为引起进一步龟裂的爆发点。龟裂容易在粗分散填料粒子附近开始，所以填充剂用量增加，分散状况不佳，填充剂的粒子大，都会产生微观不均匀性，降低弹性体组合物的耐等离子体刻蚀能力。为保持弹性体组合物的良好抗等离子体刻蚀性，选用的填充剂粒径要小，同时控制混炼工艺，保证填充剂分散状态良好。

5、针对现有氟弹性体组合物在应力条件下耐等离子体刻蚀性能差、使用寿命短的特点，基于此，需要一种新技术方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书提供一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，可有效提高氟弹性体在应力条件下的耐等离子体刻蚀性能。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，包括

3、s1、质量份为9-15份的低羧基聚酰胺酸与0.5-1.0份含腈基硫化点单体在催化剂的作用下交联或接枝，获得交联或接枝的聚酰胺酸；

4、s2、将交联的聚酰胺酸于全氟聚醚油水溶液中分散，加入0.3-1.0份含腈基硫化点单体与90-110份共聚含氟单体进行乳液聚合反应得到复合材料乳液；

5、s3、将所述复合材料乳液进行凝聚、洗涤、干燥、混炼薄通后得到全氟醚弹性体，将所述全氟醚弹性体与0.6-1.2份硫化剂和0.1-0.2份七氟丁酰脒混炼薄通获得混炼胶；

6、s4、将所述混炼胶模压成型及二段硫化得到应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物。

7、可选地，所述低羧基聚酰胺酸的羧基含量为0.5wt％-5wt％。

8、可选地，所述共聚含氟单体中tfe与pmve的质量比为(55-70)：(30-45)。

9、可选地，所述含腈基硫化点单体为全氟-8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯。

10、可选地，s1中，所述催化剂为0.1-0.5份，所述催化剂为碳酸氢钠、碳酸钠、亚硫酸钠或亚硫酸铵。

11、可选地，s3中，所述硫化剂为2,2-双(3-胺基-4-羟基苯基)六氟丙烷。

12、可选地，所述全氟聚醚油水溶液中全氟聚醚油和水的质量比例为(3-5)：100。

13、本申请实施例还提供了一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物，采用上述所述的制备方法制备而成。

14、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

15、本申请的技术方案通过低羧基聚酰胺酸与硫化点单体中的腈基-cn反应，进一步添加硫化点单体使之与共聚含氟单体在乳液聚合时交联，使得聚酰胺酸与共聚含氟单体通过硫化点单体以交联接枝的方式充分结合并脱水形成聚酰亚胺pi，全氟聚醚油提高了聚酰胺酸在共聚含氟单体中的分散能力，同时全氟聚醚油中的氟醚羧酸以助剂的形式分散于共聚含氟单体中参与反应，可有效提高共聚含氟单体在应力作用下耐等离子刻蚀的特性。

技术特征：

1.一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：所述低羧基聚酰胺酸的羧基含量为0.5wt％-5wt％。

3.根据权利要求2所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：所述共聚含氟单体中四氟乙烯单体tfe与全氟甲基乙烯基醚pmve的质量比为(55-70)：(30-45)。

4.根据权利要求1所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：s2中所述含腈基硫化点单体为全氟-8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯。

5.根据权利要求1所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：s1中，所述催化剂为0.1-0.5份，所述催化剂为碳酸氢钠、碳酸钠、亚硫酸钠或亚硫酸铵。

6.根据权利要求1所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：s3中，所述硫化剂为2,2-双(3-胺基-4-羟基苯基)六氟丙烷。

7.根据权利要求1所述的一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物的制备方法，其特征在于：所述全氟聚醚油水溶液中全氟聚醚油和水的质量比例为(3-5)：100。

8.一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物，其特征在于：采用如权利要求1-7任一项所述的方法制备而成。

技术总结
本申请提供一种应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物及其制备方法，应用于氟弹性体技术领域，其中包括S1、一定质量份的低羧基聚酰胺酸与含腈基硫化点单体在催化剂的作用下交联或接枝，获得交联或接枝的聚酰胺酸；S2、将交联的聚酰胺酸于全氟聚醚油水溶液中分散，加入含腈基硫化点单体与共聚含氟单体进行乳液聚合反应得到复合材料乳液；S3、将所述复合材料乳液进行凝聚、洗涤、干燥、混炼薄通后得到全氟醚弹性体，将所述全氟醚弹性体与硫化剂和七氟丁酰脒混炼薄通获得混炼胶；S4、将所述混炼胶模压成型及二段硫化得到应力作用下耐等离子刻蚀的全氟醚弹性体组合物。可有效提高全氟醚弹性体组合物在应力作用下耐等离子刻蚀的能力。

技术研发人员：尚家庄,顾伟超,修国华
受保护的技术使用者：上海森桓新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17