表面改性方法以及表面改性弹性体的制作方法_2

文档序号:8268713阅读:来源:国知局
项记载的方法,其特征在于,所述硫化橡胶或热塑性弹 性体含有烯丙基碳原子,所述烯丙基碳原子是与双键相邻的碳原子。
8. 根据权利要求1?7中任意一项记载的方法,其特征在于,所述光聚合引发剂为二苯 甲酮化合物和噻吨酮化合物中的至少一种。
9. 根据权利要求4?8中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法包含在光照射期 间或之前,向反应容器和反应溶液中导入惰性气体,在气氛被惰性气体置换下进行单体聚 合。
10. 根据权利要求1?9中任意一项所述的方法,其特征在于,所述非功能单体为选自 下组中的至少一种:丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸碱金属盐、丙烯酸胺盐、丙烯酰胺、二甲基丙 烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、丙烯酸甲氧甲 酯、丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸碱金属盐、甲基丙烯酸胺盐、 甲基丙烯酰胺、二甲基甲基丙烯酰胺、二乙基甲基丙烯酰胺、异丙基甲基丙烯酰胺、羟基乙 基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰吗啉、甲基丙烯酸甲氧基甲酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、以及丙 稀腈。
11. 根据权利要求1?10中任意一项所述的方法,其特征在于,所述含氟功能单体为含 氟(甲基)丙烯酸类改性的有机硅化合物,所述含氟(甲基)丙烯酸类改性的有机硅化合 物通过包含(甲基)丙烯酸基团的不饱和单羧酸(B)与下述式(1)表示的含氟环氧改性的 有机硅化合物(A)的加成反应获得:
其中,Rf11表示分子量为100至40, 000、且包含氟烷基结构或氟聚醚结构的一价或二价 的基团;Q11表示具有硅氧烷结构、未被取代或卤素取代的硅亚烷基结构、硅亚芳基结构或 其两种以上的组合的连接基团,各个基团中至少具有(a+b)个硅原子并具有(a+b)的价态, 并且Q11可以具有环状结构;Q12表示C1-20的二价的烃基,且Q12可为环状结构并且其中可 以插入醚键或酯键;R11至R13各自独立地表示氢原子或C1-10的一价的烃基,条件是R11至 R13中的部分或全部氢原子可以被卤素原子取代,并且R11和R12可以彼此连结从而与其所连 结的碳原子一起形成环状;当Rf11是一价的基团时,a'和a分别表示1和1至6的整数,当 Rf11是二价的基团时,a和a'分别表示1和2 ;b表示1至20的整数。
12. 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,式⑴中,Rf11含有1至500个如下式 的重复单元: -CiF2i〇- 其中,每个单元中的i独立地表示1至6的整数。
13. 根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,式(1)中,Q11以下述式(2)表示:
其中,a和b如式(1)中所定义;虚线表示键;含有重复a次的重复单元的单元与Rf11 相连结;含有重复b次的重复单元的单元与如下式所表示的基团相连结:
其中,Q12、R11至R13如式⑴中所定义;两种重复单元被任意配置;Rf11如式⑴中所 定义。
14. 根据权利要求11?13中任意一项所述的方法,其特征在于, 式⑴中,Rf11由下述式(3)所表示:
其中,Rf' 11表示分子量为300至30, 000、且可以内部分支的二价全氟聚醚基团;Q13表 示可包含氧原子、氮原子、氟原子或硅原子且可以具有环状结构或不饱和键的二价有机基 团;Qfn表示Q13或氟原子;T表示可以由下述式⑷表示的连接基团:
其中,R11至R13、Q12、a和b如式⑴中所定义,Q14表示具有硅氧烷结构、未被取代或卤 素取代的硅亚烷基结构、硅亚芳基结构或其两种以上组合的连接基团,各个基团具有至少 (a+b)个硅原子并具有(a+b)的价态;v表示0至5的整数,条件是当Qfn为氟原子时v为 0〇
15. 根据权利要求11?14中任意一项所述的方法,其特征在于, 所述含氟功能单体为下式表示的含氟环氧改性有机硅化合物和下式表示的含氟(甲 基)丙烯酸改性有机硅化合物的混合物:
其中,b'db' 2为2至6. 5,且Rf' 12为下式所表示的基团:
其中,化为2至100。
16. 根据权利要求1?10中任意一项所述的方法,其特征在于,所述含氟功能单体为每 分子中含有3个以上的氟原子和3个以上的硅原子的多功能(甲基)丙烯酸酯化合物,所 述化合物包含如下式所表示的环状硅氧烷: (Rf21R21SiO) (RAR21SiO)h 其中R21表示氢原子、甲基、乙基、丙基或苯基;Rf21表示含氟有机基团;RA表示含(甲 基)丙條酸基的有机基团;且h多2。
17. 根据权利要求16所述的方法,其特征在于,RA通过Si-0-C键与硅原子成键。
18. 根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于,Rf21为CtF2t+1 (CH2)U-所表示的基 团或为全氟聚醚取代的烷基,其中t表示1至8的整数,u表示2至10的整数。
19.根据权利要求1?18中任意一项所述的方法,其特征在于,所述含氟功能单体的红 外吸收光谱包含:约1045CHT1和约1180CHT1处的强吸收峰,约806CHT1和约1720CHT1处的吸 收峰,约1532CHT1处的弱吸收峰,以及约3350CHT1处宽且弱的吸收峰。
20. 根据权利要求1?19中任意一项所述的方法,其特征在于,所述含氟功能单体在 氘代氯仿溶液中的13CNMR谱包含在如下化学位移的信号:约13. 01、约14. 63、约23. 04、约 40. 13、约 50. 65、约 63. 54、约 68. 97、约 73. 76、约 76. 74、约 77. 06、约 77. 38、约 113. 21、约 114. 11、约 116. 96、约 117. 72、约 118. 47、约 128. 06、约 131. 38、约 156. 46、和约 166. 02ppm。
21. 根据权利要求1?20中任意一项所述的方法,其特征在于,所述含氟功能单体在氘 代氯仿溶液中的1HNMR谱包含在如下化学位移的信号:约3. 40、约3. 41、约3. 49、约3. 60、 约 5. 26、约 5. 58、约 6. 12、约 6. 14、约 6. 40、约 6. 42、和约 6. 46ppm。
22. 根据权利要求1?21中任意一项所述的方法,其特征在于,所述(液体)非功能单 体、所述(液体)含氟功能单体、或它们的溶液含有聚合抑制剂、并且在所述聚合抑制剂的 存在下进行聚合。
23. 根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述聚合抑制剂为4-甲酚。
24. 根据权利要求1?23中任意一项所述的方法,其特征在于,包括所述非功能聚合物 链和所述含氟功能聚合物链的整个聚合物链的长度为10至50000nm。
25. 根据权利要求1?24中任意一项所述的方法,其特征在于,所述非功能聚合物链的 长度和所述含氟功能聚合物链的长度之间的比值为50 :50至99. 9 :0. 1。
26. -种表面改性弹性体,其根据权利要求1?25中任意一项所述的方法获得。
27. -种表面改性弹性体,其根据权利要求1?25中任意一项所述的方法获得,在有水 存在下或在干燥状态下,所述弹性体需要具有滑动特性、低摩擦、低抗水性。
28. -种表面改性弹性体,其包含一种三维固体,所述固体的至少局部具有根据权利要 求1?25中任意一项所述的方法进行改性的表面。
29. 根据权利要求26?28中任意一项所述的表面改性弹性体,其特征在于,所述表面 改性弹性体包含聚合物刷。
30. -种注射器用衬垫,其至少局部具有根据权利要求1?25中任意一项所述的方法 进行改性的表面。
31. -种轮胎,其至少局部具有根据1?25中任意一项所述的方法进行改性的沟槽表 面和胎侧壁表面。
【专利摘要】本发明的目的是提供一种用于对硫化橡胶或热塑性弹性体进行表面改性的方法,并根据用途,可高性价比地提供多种功能比如滑动特性或生物相容性。本发明涉及一种用于对硫化橡胶或热塑性弹性体的对象的表面改性的方法,该方法包括:步骤1,在该对象的表面上形成聚合引发点A;以及步骤2,非功能单体从聚合引发点A开始进行自由基聚合,以生长非功能聚合物链,进一步地,含氟功能单体进行自由基聚合,以生长含氟功能聚合物链。
【IPC分类】B60C11-04, C08F2-50, B60C13-00, C08J7-18, A61M5-31
【公开号】CN104583286
【申请号】CN201380044153
【发明人】皆川康久
【申请人】住友橡胶工业株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年9月9日
【公告号】EP2894191A1, US20150203612, WO2014038688A1
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