DK148061B

DK148061B - Termohaerdelige masser paa basis af fluorholdige copolymere

Info

Publication number: DK148061B
Application number: DK135176AA
Authority: DK
Inventors: David Apotheker; Paul Joseph Krusic
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1985-02-18
Also published as: IE42665L; DK148061C; DE2612360C3; BE840099A; US4035565A; NL7603217A; DE2612360A1; FR2305462B1; IT1061505B; NL162669B; DK149170C; AU1239876A; CA1094247A; IE42664B1; DK149170B; IE42664L; SU747434A3; JPS5281360A; JPS534115B2; JPS51129481A

Description

i 148061 o Nærværende opfindelse angår termohærdelige masser på basis af fluorholdige copolymere, der er anvendelige ved fremstillingen af hærdede fluorpolymer-genstande.

I de industrier, der fremstiller og anvender fluor-5 elastomere og fluorpolymer-plastmaterialer, er der et behov for polymere materialer af denne type, som er lette og økonomiske at hærde (tværbinde eller vulkanisere), og dette gælder især til anvendelser, hvor det er ønsket at opnå et produkt med god modstandsevne mod beskadigelse af 10 varme, opløsningsmidler og/eller korroderende kemikalier.

En god krybningsresistens er også ofte en vigtig egenskab.

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en hidtil ukendt termohærdelig masse på basis af fluorholdige copolymerer, som efter hærdning udviser frem-15 ragende fysiske egenskaber, såsom trækstyrke, brudforlængelse og modul, der ikke er opnåelige for tidligere kendte masser af lignende art. Dette skyldes primært, at denne hidtil ukendte termohærdelige masse indeholder en copolymer, hvis interpolymeriserede enheder indeholder op 20 til 3 mol% af enheder, der er afledet fra en bromholdig olefin, og i en sådan mængde, at der er tilstrækkeligt af sådanne enheder til stede til at give mindst 0,05 vægt% brom i copolymeren.

Den foreliggende opfindelse angår således en ter-25 mohærdelig masse indeholdende en fluorholdig copolymer og et peroxid-hærdemiddel samt eventuelt mellem ca. 1 og ca.

15%, beregnet på vægten af nedennævnte komponent (A), af et oxid eller hydroxid af et divalent metal, og eventuelt mellem ca. 0,5 og ca. 10%, beregnet på vægten af nedennævn-30 te komponent (A), af en polyumættet forbindelse, der er i stand til at samvirke med det nævnte peroxid til tilvejebringelse af en i praksis anvendelig hærdning, hvilken termohærdelig masse er ejendommelig ved, at den indeholder 35 (A) en copolymer, hvis interpolymeriserede enheder i ho vedsagen består af (1) op til 3 mol% af enheder afledet fra en bromhol- 148061

O

2 dig olefin/ idet der er tilstrækkeligt af sådanne enheder til stede til at give mindst 0,05 vægt% brom i copolymeren, og (2) tilstrækkeligt af enheder afledet fra en af de ne-5 denfor anførte komponenter (2.1) og (2.2) til at ud gøre den resterende del af copolymeren: (2.1) mindst én fluorholdig monomer, der er copolymer iserbar med komponent (1), og som indeholder 2-7 carbonatomer, ingen bromatomer og 10 mindst lige så mange fluoratomer som carbon- atomer, eller (2.2) mellem ca. 50 og ca. 99 mol% tetrafluorethy-len, mellem ca. 1 og ca. 50 mol% af et olefi-nisk C2_C^-carbonhydrid og mellem 0 og ca.

15 30 mol% vinylidenfluorid, og (B) mellem ca. 0,5 og ca. 10% af et organisk peroxid, beregnet på vægten af komponent (Å) .

Som copolymer i den her omhandlede masse foretrækkes der de i det følgende anførte. Den bromholdige ole-20 fin, der anvendes til dannelse af enhederne i komponent (1) i copolymeren til denne masse, er fortrinsvis bromtrifluorethy-len eller 4-brom-3,3,4,4-tetrafluorbuten-l eller en blanding af disse to forbindelser. Med betegnelsen "bromholdig olefin" menes en olefin, hvori mindst ét hydrogenatom er erstattet med 25 et bromatom, og eventuelt et eller flere af de øvrige hydrogenatomer er erstattet med et atom af et andet halogen, fortrinsvis fluor. Nogle forbindelser af denne type fås i handelen, medens andre kan fremstilles efter kendte metoder, f.eks. som angivet af Tarrant og Tunden i 34 J. Org. Chem. 864 (1969) og 30 af Fainberg og Miller i 79 JACS 4170 (1957). Andre bromholdige olefiner, som foruden de to ovenfor nævnte er copolymeriserba-re med de monomere, der anvendes til dannelse af komponent(2)--enhederne i copolymeren, og anvendelige til dannelse af komponent- (A-l) -enhederne, er f.eks. vinylbromid, l-brom-2,2-difluor-35 ethylen, perfluorallylbromid, 4-brom-l,l,2-trifluorbuten, 4-brom-l,1,3,3,4,4-hexafluorbuten, 4-brom-3-chlor-l,1,3,4,4-pen-

O

148061 3 tafluorbuten, 6-brom-5,5,6,6-tetrafluorhexen, 4-bromperfluor-buten-1 og 3,3-difluorallylbromid.

Almindeligvis er det at foretrække, at der er tilstrækkeligt af komponent(A-l)-enhederne til stede til at give mel-5 lem ca. 0,3 og ca. 1,5 vægt% brom i copolymeren.

Det skal bemærkes, at (1) og (2) er komponenter i den betydning, at de er bestanddele (i copolymeriseret form) i den fluorholdige copolymer.

Som angivet i indledningen kan de komponent(2)-enheder i 10 copolymeren (A), der anvendes i massen, være afledt fra en speciel type fluorholdige monomere (for nemheds skyld refereret til som komponent 2.1), eller komponent(2)-enhederne kan være afledet fra en speciel blanding (refereret til som komponent 2.2) af tetrafluorethylen, et olefinisk carbonhydrid 15 og eventuelt vinylidenfluorid.

I en foretrukket udførelsesform er komponenten 2.1 sammensat af enheder stammende fra tetrafluorethylen og perfluor-alkyl-perfluorvinyl-ether, hvori alkylgruppen indeholder 1-5 carbonatomer. Denne ether er fortrinsvis perfluormethyl-20 -perfluorvinyl-ether. I nogle af de bedste eksempler på den- ne type af masser er den fluorholdige copolymer en fluor--elastomer, hvori tetrafluorethylen-indholdet i komponent 2.1 er mellem ca. 50 og ca. 80 mol% og ether-indholdet er mellem ca. 20 og ca. 50 mol%.

25 I en anden foretrukken form for massen er komponen ten 2.1 sammensat af enheder stammende fra vinylidenfluorid, mindst Sn dermed copolymeriserbar, fluorholdig olefin og eventuelt en perfluoralkyl-perfluorvinyl-ether med 1-5 carbonatomer i alkylgruppen. Særlig at foretrække for denne type mas-30 ser er det, at den fluorholdige copolymer er en fluor-elastomer, hvori komponenten 2.1 er sammensat af enheder afledet fra enhver af kombinationerne vinylidenfluorid og hexafluorpropylen eller pentafluor-propylen, vinylidenfluorid, tetrafluorethylen og hexa-35 fluorpropylen eller pentafluorpropylen, eller vinyli- 148061

O

4 denfluorid, en perfluoralkyl-perfluorvinyl-ether som den nævnte og mindst §n af forbindelserne hexafluor-propylen og tetrafluorethylen.

Komponenten 2.1 i en sådan fluor-elastomer kan f.eks.

5 være sammensat af mellem ca. 30 og ca. 70 vægt% vinyliden-fluorid-enheder og mellem ca. 30 og ca. 70 vægt% hexafluor-propylen-enheder. En anden sådan fluor-elastomer har en komponent 2.1 sammensat af mellem ca. 25 og ca. 70 vægt% vinyli-denfluorid-enheder, mellem ca. 19 og ca. 60 vægt% hexafluor-10 propylen-enheder og mellem ca. 3 og ca. 35 vægt% tetrafluorethy len-enheder, eller den kan være sammensat af enheder afledet fra (på vægt%-basis) mellem ca. 4 og ca. 15% tetrafluorethy len, mellem ca. 48 og ca. 65% vinylidenfluorid, mellem ca. 8 og ca. 23% hexafluorpropylen og mellem ca. 17 og ca. 30% 15 af en perfluoralkyl-perfluorvinyl-ether, hvori alkylgruppen indeholder 1-5 carbonatomer. Komponenten (2.1) kan også være sammensat af enheder afledet fra (på mol%-basis) mellem ca.

10 og ca. 85% vinylidenfluorid, mellem ca. 2 og ca. 50% af den nævnte perfluoralkyl-perfluorvinyl-ether og mellem ca.

20 3 og ca. 80% af en komponent bestående af hexafluorpropylen og/eller tetrafluorethylen, eller der kan anvendes chlortri-fluorethylen som den fluorholdige olefin i komponenten (2.1). Komponenten 2.1 kan også bestå af tetrafluorethylen alene eller vinylidenfluorid alene til anvendelser, hvor det ikke 25 er nødvendigt, at den fluorholdige copolymer er en fluor--elastomer.

Som allerede nævnt kan komponent(2)-enhederne fra copo-lymeren i den omhandlede masse også være afledet fra den specielle blanding (tetrafluorethylen, olefinisk carbonhydrid 30 og eventuelt vinylidenfluorid), der er omtalt som komponent (2.2). Denne komponent kan f.eks. være sammensat af (enheder afledet fra) mellem ca. 50 og ca. 99 mol% tetrafluorethylen og mellem ca. 1 og ca. 50 mol% propylen, men den kan også være sammensat af mellem ca. 1 og ca. 30 mol% vinylidenfluorid-35 -enheder, mellem ca. 50 og ca. 98 mol% tetrafluorethylen og 148061

O

5 mellem ca. 1 og ca. 48 mol% propylen, eller den kan være sammensat af mellem ca. 50 og ca. 65 mol% tetrafluorethylen-en-heder, mellem ca. 5 og ca. 26 mol% vinylidenfluorid-enheder og mellem ca. 20 og ca. 45 mol% propylen-enheder. I det sidst-5 nævnte tilfælde kan propylenen erstattes med buten-1 eller en blanding af mellem ca. 0,1 og ca. 50 mol% ethylen eller iso-butylen og mellem ca. 50 og ca. 99,9 mol% propylen eller buten-1 eller en blanding af ca. 50 molS ethylen og ca. 50 mol% isobutylen.

10 Til fremstilling af de fluorholdige copolymere er det at foretrække, at reaktionsblandingen af monomer-komponenter også indeholder en frit radikal-initiator, og at den copolymer-dannende reaktion udføres som en frit radikal-emulsionspolymerisationsreaktion. Blandt de mest velegnede frit radikal-initia-15 torer til anvendelse i en sådan reaktion kan nævnes ammonium-persulfat, natriumpersulfat, kaliumpersulfat eller en blanding af to eller flere af disse forbindelser. Anvendelige er imidlertid også andre vandopløselige uorganiske peroxidforbindelser som f.eks. natrium-, kalium- og ammoniumperphosphater, -perbo-20 rater og -percarbonater. Initiatoren kan anvendes i kombination med et reduktionsmiddel såsom natrium-, kalium- eller ammoniumsulfit, -bisulfit, -metabisulfit, -hyposulfit, -thiosul-fat, -phosphit eller -hypophosphit eller i kombination med et ferro-, cupro- eller sølvsalt eller en anden let oxiderbar 25 metalforbindelse. Kendte organiske frit radikal initiatorer kan også anvendes, fortrinsvis sammen med et passende overfladeaktivt middel såsom natriumlaurylsulfat eller ammoniumper-fluoroctanoat, idet det overfladeaktive middel kan vælges blandt dem, der vides at være anvendelige til fremstilling 30 af fluorholdige copolymere. Et overfladeaktivt middel kan selvfølgelig også være til stede, når der anvendes en uorganisk initiator. Et passende, kendt kædeoverføringsmiddel kan også være til stede under emulsionspolymerisationen, men i mange tilfælde er dette ikke at foretrække.

35 Efter fuldendelse af den foretrukne emulsionspolymerisa-

O

6 14806.1 tion kan den copolymere isoleres fra den fremkomne polymer--latex efter kendte metoder, f.eks. ved koagulering ved tilsætning af en elektrolyt eller ved frysning, efterfulgt af centrifugering eller filtrering og derpå følgende tørring af 5 den copolymere.

Den copolymerdannende reaktion kan også udføres "som massepolymerisation" eller i en organisk væske indeholdende en organisk frit radikal-initiator. Det er da sædvanligvis at foretrække, at ingen af de tilstedeværende organiske væ-10 sker er et kædeoverføringsmiddel.

Under fremstilling af den copolymere opvarmes reaktionsblandingen fortrinsvis i en reaktor, der er gennemskyl-let med en indifferent gas, til mellem ca. 50 og ca. 130°C

under over-atmosfærisk tryk, f.eks. et tryk på mellem ca. 7 2 15 og ca. 140, fortrinsvis mellem ca. 35 og ca. 105 kg/cm . Ved nogle af de mest betydningsfulde fremstillinger udføres polymerisationen som en kontinuerlig proces, og reaktionsblandingen har en gennemsnitlig opholdstid i reaktoren på mellem ca. 5 og ca. 30 minutter i nogle tilfælde og op til 2 eller 20 3 timer i andre. Opholdstiden kan man beregne ved at divide re reaktor-rumfanget med rumfanget af latex produceret pr. time.

Den fluorholdige copolymere vil i de fleste tilfælde have et logaritmisk viskositetstal (inherent viscosity) på 25 mellem ca. 0,2 og ca. 1,2 dl/g. Det logaritmiske viskositetstal for nogle af de fluorholdige copolymere kan måles ved 30°C og en copolymer-koncentration på 0,1 vægts i et opløsningsmiddel sammensat af 87 rumfangsS tetrahydrofuran og 13 rumfangsS Ν,Ν-dimethylformamid. En prøvemetode med anven-30 delse af et andet opløsningsmiddel findes beskrevet i det senere anførte eksempel A.

For en sagkyndig vil det ikke være vanskeligt at fremstille forskellige fluorholdige copolymere, som anvendt til fremstilling af en termohærdelig masse ifølge opfindelsen.

35 Således vil det f.eks. være klart efter læsning af det fore-

O

7 U8061 gående, at der kan anvendes praktisk taget de samme polymerdannende metoder som dem, der findes beskrevet i USA patentskrifterne nr. 3.051.677, 2.968.649, 3.331.823, 3.335.106, 3.235.537 og 3.467.635 og i andre patentskrifter angående 5 fremstillingen af fluorholdige oppolymere.

Komponenten B i den termohærdélige masse ifølge opfindelsen er et organisk peroxid, fortrinsvis et dialkylper-oxid. Der vælges et organisk peroxid, der vil virke som hær-demiddel for massen i nærværelse af de øvrige bestanddele, 10 som skal findes i slutproduktet, og under de temperaturer, der skal anvendes under hærdningen, uden at bevirke nogen skadelig grad af hærdning under sammenblandingen eller andre operationer, der går forud for hærdningen. Et dialkyl-peroxid, som sønderdeles ved en temperatur på over 49°C, er 15 især at foretrække, når massen skal udsættes for behandling ved forhøjede temperaturer, før den hærdes. I mange tilfælde vil man foretrække at anvende et di-tert.butylperoxid med et tertiært carbonatom bundet til et peroxy-oxygen.

Blandt de mest anvendelige peroxider af denne type kan næv-20 nes 2,5-dimethyl-2,5-di(tert.butylperoxy)hexyn-3 og 2,5--dimethyl-2,5-di(tert.butylperoxy)hexan. Komponenten B kan også være valgt blandt sådanne forbindelser som f.eks. di-cumylperoxid, dibenzoylperoxid, tert.butylperbenzoat og di[1,3-dimethyl-3(tert.butylperoxy)butyl]carbonat.

25 Til illustrering af et tilfælde, hvor man kan anvende en komponent B-forbindelse, der sønderdeles ved eller under 49°C, kan man fremstille massen ved stuetemperatur som en flydende filmdannende masse indeholdende et organisk opløsningsmiddel og/eller fortyndingsmiddel, påføre et lag af 30 denne flydende masse på et underlag og tillade dette lag at blive tørret og hærdet ved eller under 49 C.

Sædvanligvis vil man foretrække at anvende et komponent B-peroxidindhold på mellem ca. 1,5 og ca. 5%, beregnet på vægten af komponent A-copolymeren.

35 Den termohærdelige masse ifølge opfindelsen i form af en blanding af komponent A-copolymeren og komponent B-per- 8 148061 o oxidet er en værdifuld handelsvare/ der (ligesom polymeren) kan leveres til fremstillere af forarbejdede fluor-polymer-genstande, som ønsker at modificere materialet med visse additiver efter kravene til specielle anvendel-5 ser, før det støbes, ekstruderes eller på anden måde forarbejdes til de hærdede slutprodukter. En anden nyttig mulighed for leverandøren af massen er at tilsætte den ene eller begge af de nedenfor beskrevne komponenter, før massen leveres til den, som fremstiller de hærdede slut-10 produkter.

Et materiale, der almindeligvis iblandes massen, før denne forarbejdes til slutprodukterne, er i det mindste ét oxid eller hydroxid af et divalent metal. Der kan hertil anvendes et metalsalt af en svag syre sammen med o-15 xidet og/eller hydroxidet. Dette materiale tilsættes i en mængde på mellem ca. 1 og ca. 15, fortrinsvis mellem ca. 2 og ca. 10 vægt% af copolymer-indholdet. Metalforbindelser, der er anvendelige, findes yderligere beskrevet i USA-patent-skrift nr. 3.686.143.

20 Et andet materiale, der sædvanligvis blandes i co- polymeren, før den forarbejdes til slutprodukter, er en polyumættet forbindelse, som er i stand til at samvirke med det nævnte peroxid til tilvejebringelse af en anvendelig hærdning. Dette materiale tilsættes i en mængde på 25 mellem ca. 0,5 og ca. 10, fortrinsvis mellem ca. 1 og ca.

7 vægt% af copolymer-indholdet. Til mange anvendelser er det at foretrække at anvende en eller flere af forbindelser som f.eks. triallylcyanurat, triallylisocyanurat, tris(diallylamin)-s-triazin, triallylphosphit, N,N-di-30 allylacrylamid, hexaallylphosphoramid, Ν,Ν,Ν',Ν'-tetra--allylterephthalamid, Ν,Ν,Ν',Ν'-tetraallylmalonamid, tri-vinylisocyanurat, 2,4,6-trivinylmethyltrisiloxan og tri-(5-norbornen-2-methylen)cyanurat. Særligt anvendeligt er triallylisocyanurat.

35 Masserne kan også indeholde et eller flere addi tiver som dem, der vides at være anvendelige i termohærde- 148061 9 lige masser, f.eks. pigmenter, fyldstoffer, poredannende midler og flydende organiske opløsningsmidler. Et eksempel på en anvendelig type opløsningsmiddel er den, som findes beskrevet i USA-patentskrift nr. 3.740.369, og andre eksem-5 pier er acetone, methylethylketon, ethylacetat, amylace-tat og tetrahydrofuran. Ved tilsætning af et passende opløsningsmiddel kan der fremstilles en flydende masse, som er anvendelig til fremstilling af f.eks. adhæsiv-lag, overtræk og film.

10 Til fremstilling af de her omhandlede termohærdelige masser kan den copolymere sammenblandes med de øvrige bestanddele ved hjælp af et hvilket som helst blandeapparatur, der vides at være anvendeligt til fremstilling af kautsjuk- eller plast-produkter, f.eks. en kautsjukmølle af valsetypen eller 15 en Banbury-mixer indrettet til at arbejde ved en temperatur, der ligger under sønderdelingstemperaturen for det organiske peroxid.

Masserne kan hærdes ved udsættelse for betingelser, som resulterer i sønderdeling af det organiske peroxid, 20 f.eks. ved opvarmning af massen til en temperatur, som bevirker en sønderdeling af peroxidet. Den indledende hærdning af de termohærdelige masser indeholdende de ovenfor anførte komponenter A og B samt metalforbindelse og poly-umættet forbindelse udføres i de fleste tilfælde fortrinsvis 25 ved opvarmning af massen i mellem ca. 1 og ca. 60 minutter til en temperatur mellem ca. 149 og ca. 204°C, og hertil kan anvendes sædvanlige kautsjuk- og plast-hærdende presser, forme, ekstrudere og lignende udstyret med passende opvarmnings- og hærdningsorganer. Hvis der ønskes et pro-30 dukt med maksimal varmeresistens og dimensionel stabilitet, er det desuden at foretrække at udføre en efterhærd-ningsoperation, hvor genstanden opvarmes i en ovn eller lignende i et yderligere tidsrum på mellem ca. 1 og ca.

48 timer til en temperatur på mellem ca. 180 og ca. 300°C.

35 En sagkyndig vil være klar over, at den bedste hærdningstid og -temperatur til en speciel anvendelse vil afhænge af så- U8061 o ίο danne faktorer som arten og mængden af bestanddelene og de egenskaber, som ønskes for slutproduktet.

De her omhandlede termohærdelige masser på basis af fluorholdige copolymere kan let fremstilles i vulkaniserba-5 re kvaliteter, som er egnede til compoundering og hærdning efter i praksis anvendelige og økonomiske metoder til opnåelse af i høj grad nyttige, hærdede fluorpolymer-plast- og -elastomer-genstande til anvendelse som f.eks. film, pakninger, O-ringe, overtrukne tekstilstoffer, trådisolering, slan-10 ger og beskyttende overtræk, som udviser god krybningsresi-stens og god resistens mod beskadigelse af varme, opløsningsmidler og korroderende kemikalier. Desuden kan de fluorholdige copolymere, der anvendes i masserne ifølge opfindelsen, være fremstillet ud fra mange forskellige fluorholdige 15 monomere, hvorved der opnås hærdede plast- og elastomer-genstande med egenskaber, der gør dem egnede til mange forskellige anvendelser.

Til yderligere illustrering af fordelene ved de termohærdelige masser ifølge opfindelsen kan det fremhæves, at 2o disse (a) kan hærdes hurtigt, (b) kan hærdes ved atmosfæretryk til ikke-porøse eller ikke-svampede produkter, hvilket er en vigtig fordel ved fremstillingen af f.eks. fluorpoly-mer-overtrukket metaltråd og fluorpolymer-slanger, (c) kan hærdes ved omkring almindelig stuetemperatur, (d) un-25 dergår en overraskende stor forøgelse med hensyn til vridningsmoment ved den senere beskrevne ODR-hærdningsprøve, hvilket er ønskeligt til mange anvendelser, (e) har lavere (mere anvendelige) værdier for blivende kompressionsdeformation (compression set values) efter hærdning end tidligere 30 kendte diamin-hærdede fluor-elastomere (hvillket gælder for visse fluorelastomer-masser ifølge opfindelsen, hvor fluorelastomeren er en vinylidenfluorid-copolymer), og (f) kan hærdes med mindre tilbøjelighed til at undergå en polymer--degradering end visse tidligere kendte fluorelastomer-ma-35 terialer, der hærdes med en blanding af en aromatisk hydroxy-forbindelse og en kvaternær phosphoniumforbindelse af den o 11 14806 1 i USA patentskrift nr. 3.712.877 beskrevne type (hvilket gælder for visse fluorelastomer-masser ifølge opfindelsen, hvori fluorelastomeren er en vinylidenfluorid-copolymer indeholdende enheder afledet fra en perfluoralkyl-perfluor-5 vinyl-ether).

De følgende eksempler skal tjene til nærmere illustrering af opfindelsen.

Eksempel A (fremstilling af udgangsprodukt) 10 En termohærdelig fluorholdig copolymer til anvendelse ved fremstilling af en termohærdelig masse ifølge opfindelsen i form af en elastomer copolymer af tetrafluorethylen, perfluormethyl-perfluorvinyl-ether og bromtrifluorethylen fremstilles ved en kontinuerlig fremstillingsmåde omfattende 15 følgende operationer: (1) De tre monomere, der er angivet i den senere anførte tabel I, ledes kontinuerligt til en trykreaktor af rustfrit stål på 3,8 liter (polymerisationsreaktionszone), der er gennemskyllet med nitrogen, medens reaktorens omrører kører 2o med 500 omdr./min. til grundig sammenblanding til reaktor-indholdet, og medens reaktorens indhold opvarmes til 70°C under et tryk på 42 kg/cm , således at den fremkomne reaktionsblanding i operation (2) vil undergå en emulsionspolymerisationsreaktion, efterhånden som den passerer gennem reaktoren, idet 25 opholdstiden i reaktoren er ca. 2,7 time, baseret på forholdet mellem reaktorens 3,8 liter og emulsionsproduktionshastigheden på ca. 1,4 liter/time, og idet de monomere og tilførings-hastighederne for hver af disse er som angivét nedenfor i tabel I.

30 (2) under operation (1) ledes der konstant til reakto ren gennem en første doseringspumpe i hver time en opløsning af 6,38 g ammoniumpersulfat, 4,5 g dibasisk natriumphosphat--heptahydrat og 12,0 g ammoniumperfluoroctanoat opløst i 600 ml vand (destilleret), og samtidig ledes der til reaktoren 35 gennem en anden doseringspumpe i hver time en opløsning af 5,25 g natriumsulfit i 600 ml vand, idet reaktionsblandingen holdes på en pH-værdi på 6,1.

148061

O

12 (3) Den copolymer-latex, der dannes kontinuerligt under operationerne (1) og (2), fjernes kontinuerligt fra reaktoren og ledes først gennem en tilbageslagsregulerende ventil, indstillet til at holde det ønskede reaktortryk på 2 5 42 kg/cm , og derefter gennem en lukket beholder, hvorfra afgangsgassen (uomsatte monomere) ledes til en gaschromato-graf, hvor dens sammensætning bestemmes. Resultaterne heraf er opført i tabel I.

(4) Efter kassering af den latex, der fås under de 10 første fire opholdstider, opsamles den ønskede mængde latex og gennemblandes til frembringelse af ensartethed. Latexen har en pH-værdi på ca. 6,1 og et copolymer-tørstofindhold på 26,0%.

(5) Den dannede copolymere isoleres fra latexen ved 15 gradvis tilsætning af en 4%'s vandig opløsning af kaliumalu-miniumsulfat, indtil copolymeren er koaguleret, hvorefter co-polymer-partiklerne vaskes med destilleret vand, vandet fjernes i et filtreringsapparat, og copolymeren tørres i en ovn med luftcirkulation ved 100°C til et fugtighedsindhold på min-20 dre end 1%.

Tabel I

Til- Afgangs- Inkorporeret førsel gas i polymer_ 25 Monomer_(g/time) (g/time) g/time vægt% mol%

Tetrafluorethylen 260 14 246 56,0 68,5

Perfluormethyl-per- fluorvinyl-ether 300 117 183 41,6 30,0

Bromtrifluorethylen 10 1 9 2,4 1,5 30 I alt 570 132 438

Den opnåede copolymer er en elastomer, som kan hærdes på den neden for i eksempel 1 beskrevne måde. Som angivet i tabel I indeholder den i hver 100 g af polymeriserede enheder ca.

35 56 g polymeriseret tetrafluorethylen, 41,6 g polymeriseret per- 148061

O

13 fluormethyl-perfluorviny1-ether og 2,4 g bromtrifluorethylen, og den har et logaritmisk viskositetstal på 0,38 dl/g, målt ved 30°C og en polymer-koncentration på 0,2 vægt% i et opløsningsmiddel bestående af 58 rumfangsS 2,3,3-trichlorperfluor-5 butan, 39 rumfangs% af opløsningsmidlet "FC-75" og 3 rumfangs% diethylenglycoldimethylether, hvoraf opløsningsmidlet "FC 75" er af perfluor-(cyclisk ether)-typen med den empiriske formel C8F16° °9 forhandles af 3M Company (se i øvrigt det tidligere nævnte USA patentskrift nr. 3.740.369). I stedet for dette op-10 løsningsmiddel kan der anvendes det produkt, der fås ved fluo-rering af tetrahydrofuran, indtil der er opnået et opløsningsmiddel, som overvejende består af 2-perfluorbutyl-perfluorte-trahydrofuran. Den opnåede copolymere har et bromindhold på 1,2 vægt%, og den er uopløselig i aliphatiske og aromatiske 15 carbonhydrider. Den kan sammenblandes med additiver på den i eksempel 1 beskrevne måde og anvendes til fremstilling af 0--ringe og andre hærdede elastomer-genstande.

Efter de ovenfor angivne retningslinier vil det ikke være vanskeligt for en sagkyndig at fremstille andre copolyme-2o re til anvendelse i massen ifølge opfindelsen på samme måde som beskrevet i eksempel A under anvendelse af andre mængdeforhold af de samme tre monomere.

Eksempel 1 25 En termohærdelig masse på.basis af en fluorelasto mer fremstilles på følgende måde.

Der fremstilles først en fluor-elastomer på den i eksempel A beskrevne måde, bortset fra, at monomer-tilførselshastigheden indstilles således, at der fås en copolymer, 30 som indeholder 65,0 mol% tetrafluorethylen-enheder, 33,5 molS perfluormethyl-perfluorvinylether-enheder, og 1,5 mol% bromtrifluorethylen-enheder. Den herved opnåede copolymere har samme brom-indhold og logaritmisk viskositetstal som den i eksempel A opnåede copolymere.

35 Den hærdelige masse fremstilles derpå ved, at man i en kautsjukmølle med to valser, der har en temperatur på ca. 60°C, sammenblander 100 vægtdele af den ovenfor frem- 148061

O

14 stillede copolymere, 10 vægtdele carbon black (SAF), 4 vægtdele magnesiumoxid, 2 vægtdele calciumoxid, 4 vægtdele trial-lylisocyanurat og 4 vægtdele peroxid-hærdemiddel (bestående af 45% 2,5-dimethyl-2,5-di(di-tert.butylperoxy)hexyn-3 og 5 55% indifferent fyldstof og forhandlet af Wallace and Tiernan som "Luperco ®130 XL").

En prøve af den herved fremkomne masse anvendes til måling af hærdningsegenskaberne ved hjælp af den ODR (oscillating disc rheometer) Cure Test, der er beskrevet i USA pa-10 tentskrift nr. 3.876.654, ved en temperatur på 177°C. Ved en hærdetid på 30 minutter er forøgelsen af vridningsmomentet 138 cm·kg. Denne forholdsvis store forøgelse er uventet og virker gunstig til mange anvendelser sammenlignet med den, der fås for nogle af de mere anvendelige, tidligere kendte, 15 hærdelige masser på basis af fluorelastomere, og indicerer en meget hurtig og høj grad af hærdning.

Shore-hårdhedsværdien (Durometer A) for massen er 92, ved prøvning efter ASTM Method D-676 på prøveemner af massen trykhærdet i 15 minutter ved 190°C under et totaltryk på 20 18.150 kg og efterhærdet i en ovn i en cyklus bestående af 6 timer til at nå 204°C, 18 timer ved 204°C, 6 timer til at nå 288°C og 18 timer ved 288°C.

Værdien for den blivende kompressionsdeformation (compression set value) for massen er 50, bestemt efter prøv-25 ning ved 204°C i 70 timer efter ASTM Method D-395-61 Method B, idet der som prøveemner anvendes pellets, som er 1,27 cm tykke og 1,9 cm i diameter og hærdet som beskrevet ovenfor.

Eksempel 2 30 En termohærdelig masse på basis af en fluorelastomer fremstilles, compounderes og hærdes på den i eksempel 1 beskrevne måde med følgende undtagelser: (a) Monomer-tilførselshastigheden indstilles således, at der fås en copolymer, som indeholder 65,6 mol% tetrafluorethy-35 len-enheder, 33,0 mol% perfluormethyl-perfluorvinylether-enhe-

O

148061 15 der og lf4 mol% bromtrifluorethylen-enheder. Denne copolymere har et brom-indhold på 0,9 vægt% og et logaritmisk viskositetstal (bestemt som i eksempel A) på 0,35 dl/g.

(b) Ved fremstillingen af den hærdelige masse er mæng-5 den af carbon black 5 vægtdele, mængden af magnesiumoxid er 5 vægtdele, og mængden af peroxid-hærdemiddel er 5 vægtdele.

(c) Prøveemnerne trykhærdes i 30 minutter ved 180°C og efterhærdes som i eksempel 1.

Værdien for den blivende kompressionsdeformation 10 for den i eksempel 2 opnåede fluorelastomermasse er 57, bestemt på samme måde som i eksempel 1, trækstyrken er 147 kg/cm , brudforlængelsen 60S og formforandringen ved brud (set at break) 3% (ASTM D-412).

15 Eksempel 2A (sammenligningseksempel)

Til sammenligning fremstilles, corapounderes og hærdes en fluorelastomer-holdig masse,·som ligger uden for opfindelsens rammer. Der gås frem på den i eksempel 2 beskrevne måde, bortset fra, at monomer-tilførselshastigheden ind-2o stilles (mængden af bromtrifluorethylen forøges) således, at der fås en copolymer, hvis brom-indhold er 7,2 vægt% (svarende til 11,4 mol% bromtrifluorethylen-enheder), medens tetrafluorethylen/ether-forholdet holdes på ca. 2/1 som i eksempel 2.

25 Hærdede prøveemner af den således opnåede masse er så skøre, at der ikke kan fås værdier for trækstyrke, forlængelse og formforandring ved brud.

Eksempel 3 30 En termohærdelig masse på basis af en fluorelasto mer fremstilles og hærdes på den i eksempel 1 beskrevne måde, bortset fra, at bromtrifluorethylenen erstattes med brom-difluorethylen, og monomer-tilførselshastigheden indstilles, således at der fås en copolymer indeholdende 69,63 mol% te-35 trafluorethylen-enheder, 30,0 mol% perfluormethyl-perfluor-vinylether-enheder og 0,37 mol% bromdifluorethylen-enheder.

148061 16 o.

Denne copolymer har et brom-indhold på 0,3 vægt% og et logaritmisk viskositetstal (målt som i eksempel A) på 0,27 dl/g.

Ved ODR (Oscillating disc rheometer) Cure Test som be-5 skrevet i eksempel 1 er forøgelsen i vridningsmoment 46 cm*kg ved en hærdetid på 30 minutter. Massen har endvidere en Shore A-hårdhed på 90, en blivende kompressionsdeformation på 99 (målt som i eksempel 1), en trækstyrke til brud på 194 kg/cm2, en brudforlængelse på 140%, et modul ved 100% 2 10 forlængelse (M^00 efter ASTM D-412) på 147 kg/cm og en formforandring véd brud på 19%.

Eksempel 4

En masse på basis af en fluorelastomer fremstilles 15 som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at bromtrifluorethy-lenen erstattes med perfluorallylbromid, og monomer-tilførselshastigheden indstilles således, at der fås en copolymer indeholdende 69,2 mol% tetrafluorethylen-enheder, 30,0 mol% perfluormethyl/perfluorvinylether-enheder og 0,8 mol% 20 perfluorallylbromid-enheder. Denne copolymere har et bromindhold på 0,3 vægt% og et logaritmisk viskositetstal på 0,21 dl/g.

Ved ODR-hærdeprøven er forøgelsen af vridningsmomentet ved 30 minutter 19,6 cm*kg. Massen har en trækstyr-2 25 ke på 151 kg/cm , en brudforlængelse på 100%, en M^qq“Værdi på 151 kg/cm2 og en formforandring ved brud på 13%.

Eksempel 5

En masse på basis af en fluorelastomer fremstilles 30 som i eksempel 1, bortset fra, at bromtrifluorethylenen erstattes med 3,3-difluorallylbromid, og monomer-tilførsels-hastigheden indstilles således, at der fås en copolymer indeholdende 66 mol% tetrafluorethylen-enheder, 33 mol% per-fluormethyl/perfluorvinylether-enheder og 1 mol% enheder 35 fra den nævnte bromid. Denne copolymere har et bromindhold på 0,7 vægt%.

148061

O

17

Ved ODR-hærdeprøven er forøgelsen i vridningsmoment ved 30 minutter 23 cm*kg, og massen har en trækstyrke på 103 kg/cm , en brudforlængelse på 90% og en formforandring ved brud på 8%.

5

Eksempel 6

En termohærdelig, ikke elastomer masse fremstilles på følgende måde:

Der fremstilles først en copolymer indeholdende 97 mol% 10 tetrafluorethylen-enheder og 3 mol% bromtrifluorethylen-enhe- 3 der ved (a) fyldning af en ryste-bombe på 400 cm med 0,75 g 3 ammoniumpersulfat, 200 cm vand, 0,15 g ammoniumperfluorocta-noat, 50 g tetrafluorethylen og 5 g bromtrifluorethylen, (b) opvarmning af blandingen i bomben i 3 timer til 85°C, (c) kø-15 ling af blandingen til 24°C, (d) afventilering af gassen fra bomben, (e) frafiltrering af copolymeren med en Buchner-tragt og vaskning tre gange af den med vand og (e)' tørring af copolymeren i en vakuum-ovn i 14 timer ved 70°C.

Den således opnåede copolymere er et hvidt pulver med 20 et bromindhold på 2,6 vægt% og smp. 315-320°C.

Den hærdelige masse fremstilles ved, at man i 3 døgn ved 25°C i en kuglemølle sammenblander 100 vægtdele af den ovenfor fremstillede copolymere, 4 vægtdele magnesiumoxid, 2 vægtdele calciumoxid, 4 vægtdele triallylisocyanurat og 25 5 vægtdele af det i eksempel 1 anvendte peroxid-hærdemiddel.

En prøve af den opnåede masse trykstøbes under opvarmning til 204°C i 1 time. Det herved opnåede hærdede fluorpo-lymer-plastmateriale smelter ikke ved opvarmning til godt over 320°C og viser ingen tegn til smeltning ved opvarmning i en 30 åben flamme.

Eksempel 5 (fremstilling af udgangsprodukt)

En fluorelastomer til anvendelse ved fremstilling af en termohærdelig masse ifølge opfindelsen fremstilles på samme 35 måde som-i -eksempel--A med følgende undtagelser: o 148061 18

De monomere, der ledes til reaktoren, er 56 vægtdele vinyliden- fluorid, 44 vægtdele hexafluorpropylen og 0,8 vægtdele bromtri- fluorethylen, der anvendes en reaktor på 2 liter, trykket i 2 reaktoren er 63 kg/cm , reaktionsblandingens temperatur er 5 105°C og pH-værdien 3,3, opholdstiden i reaktoren er ca. 15 mi nutter, og operation (2) består i, at der til reaktoren for hver 100 vægtdele monomer ledes 400 vægtdele vand indeholdende 0,3 vægtdele ammoniumpersulfat og 0,05 vægtdele natriumhydroxid. Gaschromatografen i operation (3) kan udelades. Den opnåede 10 copolymere indeholder, efter en monomer-omdannelse på 91%, 59,1 vægt% vinylidenfluorid-enheder, 40 vægt% hexafluorpropy-lenenheder og 0,9 vægt% bromtrifluorethylen-enheder. Latexen har et copolymer-faststofindhold på 18,7%.

Den herved opnåede fluorelastomere har en Mooney-visko-15 sitet på 94 ved 100°C, idet masse-viskositeten bestemmes på et Mooney-viskosimeter under anvendelse af den store rotor og en forskydningstid på 10 minutter.

Eksempel 7 20 En termohærdelig masse på basis af en fluorelasto mer fremstilles ved, at man på en kautsjukmølle med to valser, hvis temperatur er ca. 25°C, sammenblander følgende bestanddele: 100 vægtdele af copolymeren fra eksempel B, 15 vægtdele carbon black MT, 10 vægtdele finpulveriseret bitu-25 minøst kul ("Austin Black"), 1 vægtdel calciumhydroxid, 2 vægtdele calciumsilicat ("Microcel E"), 4 vægtdele tri-allylisocyanurat og 4 vægtdele peroxid-hærdemiddel ("Luper-co 101 XL") som består af 45% 2,5-dimethyl-2,5-di(tert.buty lperoxy) hexan og 55% indifferent fyldstof.

30 Prøveemner af denne masse trykhærdes i 30 minut ter ved 177°C og efterhærdes i en ovn i en cyklus bestående af 4 timer til at nå 260°C og 18 timer ved 260°C.

Masserne har efter hærdningen en værdi for blivende kompressionsdeformation på 27 (målt som i eksempel 1), 35 en trækstyrke på 154 kg/cm , en brudforlængelse på 170% og 2 en M100-værdi på 75,5 kg/cm .

O

148061 19

Eksempel 8

Eksemplerne B og 7 gentages med følgende ændringer:

Copolymeren fremstilles ud fra 82 vægtdele vinyliden-fluorid, 67 vægtdele hexafluorpropylen, 1,4 vægtdele 4-brom-5 -3,3,4,4-tetrafluorbuten-l og (for hver 150 vægtdele monomer) 600 vægtdele vand indeholdende 0,4 vægtdele ammoniumpersulfat og 0,08 vægtdele natriumhydroxid. Reaktionsblandingens pH-værdi er 4,3, opholdstiden 20 minutter og copolymer-faststofindholdet i latexen 18%.

10 Den opnåede copolymere indeholder, efter en monomer-om dannelse på 86%, 58,9 vægt% vinylidenfluorid-enheder, 40 vægt% hexafluorpropylen-enheder og 1,1 vægt% enheder af brom-forbindelsen. Den opnåede fluorelastomere har en Mooney-viskositet på 100 (målt som i eksempel B) og et logaritmisk viskositets-15 tal på 1,57 dl/g, målt ved 30°C i en koncentration på 0,1 vægt% i et opløsningsmiddel bestående af 87 rumfangs% tetrahydrofu-ran og 13 rumfangsS Ν,Ν-dimethylformamid.

Den termohærdelige masse fremstilles ved, at man på en kautsjukmølle sammenblander 100 vægtdele af den oven-20 for fremstillede copolymere, 15 vægtdele carbon black MT, 10 vægtdele "Austin Black”, 1 vægtdel magnesiumoxid, 3 vægtdele dibasisk blyphosphit, 3,3 vægtdele triallylisocyanurat og 3,3 vægtdele af det i eksempel 7 anvendte peroxid-hærdemiddel.

Prøveemnerne har, efter hærdning som i eksempel 7, en 25 blivende kompressionsdeformation på 25, en trækstyrke på 2 144 kg/cm , en brudforlængelse på 185% og en M.QQ-værdi på 59,6 kg/cm^.

Når der til sammenligning fremstilles en masse, der ligger uden for opfindelsens rammer, hvor 30 den fluorholdige copolymere fremstilles på praktisk taget samme måde som beskrevet i eksempel 8, bortset fra udeladelse af bromforbindelsen, og den fremkomne copolymere af vinyl idenfluor id og hexafluorpropylen compounderes og tryk-hærdes som i eksempel 8, fås der et svampet uanvendeligt 35 produkt af den type, der vil blive beskrevet i eksempel 11A.

148061 20 0

Eksempel 9

En termohærdelig masse på basis af en ikke-elasto- mer fluorholdig copolymer fremstilles på følgende måde:

Der fremstilles først en copolymer/ som indeholder 5 ca. 98% vinylidenfluorid-enheder, 1,7% bromtrifluorethylen- -enheder og en lille mængde polymeriserede hexafluorpropy- len-enheder, på den i eksempel B beskrevne måde, bortset fra, at der til reaktoren ledes 100 vægtdele vinylidenfluorid, 35 vægtdele hexafluorpropylen, 1,6 vægtdele bromtrifluor- 10 ethylen og (for hver 100 vægtdele vinylidenfluorid) 454 vægtdele vand indeholdende 0,45 vægtdele ammoniumpersulfat, 0,09 vægtdele natriumhydroxid og 0,94 vægtdele ammoniumper- 2 fluor-octanoat, reaktor-trykket er 42 kg/cm , opholdstiden er 30 minutter, hexafluorpropylen-tilførslen afbrydes, efter 15 at polymerisationen er kommet godt i gang, og reaktionen får lov at fortsætte i fraværelse af hexafluorpropylen i '75 minutter. Den dannede copolymere tørres i en vakuum-ovn i 14 timer ved 70°C, Den har et bromindhold på 0,85 vægt%.

Den termohærdelige masse fremstilles og hærdes som 20 beskrevet i eksempel 6, bortset fra, at der anvendes copo-lymeren fra eksempel 9 i stedet for den- fra eksempel 6. Det opnåede hærdede fluorpolymerplast-materiale er meget mere resistent mod opløsning i Ν,Ν-dimethylacetamid end polyvinyl-idenfluorid ved neddypning i dette opløsningsmiddel i 4 ti-25 mer ved 24°C.

Eksempel 10

En fluorholdig copolymer, der er et kautsjukagtigt plastmateriale, fremstilles ved gentagelse af eksempel B, bortset 30 fra, at copolymeren er fremstillet af 69 vægtdele vinylidenfluorid, 11 vægtdele hexafluorpropylen, 19 vægtdele tetraflu-orethylen og 1 vægtdel bromtrifluorethylen, samt (for hver 100 vægtdele monomer) 400 vægtdele vand indeholdende 0,85 vægt-dele ammoniumpersulfat og 0,21 vægtdele natriumhydroxid. Reak-35 tionsblandingens pH-værdi er 4,6, opholdstiden er 15 minutter, og copolymer-faststofindholdet i latexen (efter en monomer-omdannelse på 96%) er 19,7%. Copolymeren indeholder 70 vægt% vi- 148061 21

O

nylidenfluorid, 9 vægt% hexafluorpropylen, 20 vægt% tetra-fluorethylen og 1 vægt% bromtrifluorethylen. Den del af co-polymeren, som opløses (80%), har et logaritmisk viskositetstal på 0,46 dl/g, målt som i eksempel 8.

5 Den termohærdelige masse fremstilles ved, at man i en kuglemølle i 2 døgn ved 24°C sammenblander 100 vægtdele af den ovenfor fremstillede copolymere i form af et fint pulver, 5 vægtdele magnesiumoxid, 5 vægtdele af peroxid-hærde-midlet fra eksempel 1 og en blanding af 4 vægtdele triallyl-10 isocyanurat og 2 vægtdele calciumsilicat.

En hærdet prøve-pellet dannes ved sammenpresning af en prøve af den opnåede masse i 30 minutter ved 204°C under tilstrækkeligt tryk til dannelse af en pellet. Når denne pel- o let neddyppes i tre døgn ved 24 C i acetonitril, kvælder den 15 noget og undergår en vægtforøgelse på 100%. Når en pellet, der er fremstillet på samme måde ud fra copolymeren fra eksempel 10 (ingen additiver), udsættes for den samme prøve, undergår den en betydelig disintegration og en vægtforøgelse på 350%.

20 Eksempel 11

Der fremstilles en fluorpolymer på samme måde som i eksempel B, bortset fra, at der anvendes 77 vægtdele tetrafluor-ethylen, 23 vægtdele propylen, 1,1 vægtdele bromtrifluorethylen og (for hver 100 vægtdele monomer) 359 vægtdele vand inde-25 holdende 2,87 vægtdele overfladeaktivt middel (en 33%'s vandig opløsning af natriumlaurylsulfat), 1,65 vægtdele ammonium-persulfat og 1,08 vægtdele natriumhydroxid. Reaktionsbetingelserne er følgende: tryk 42 kg/cm^, temperatur 80°C, opholdstid 3 timer og pH-værdi 9,0. Copolymer-faststofindholdet 30 i latexen (efter en monomer-omdannelse på 87%) er 20,7%. Copolymeren indeholder ca. 73,4 vægt% tetrafluorethylen, 25,3 vægt% propylen og 1,3 vægt% bromtrifluorethylen, og den har en Moo-ney-viskositet på 61 (målt som i eksempel B).

Den termohærdelige masse fremstilles ved, at 35 man på en kautsjukmølle med to valser sammenblander 100 vægt- 148061 22 o dele af den ovenfor fremstillede copolymere, 30 vægtdele carbon black MT, 4 vægtdele magnesiumoxid, 2 vægtdele calciumoxid, 4 vægtdele triallylisocyanurat og 5 vægtdele af det i eksempel 1 angivne peroxid-hærdemiddel.

5 Prøveemner af denne masse trykhærdes i 30 minut ter ved 177°C og efterhærdes i en ovn gennem en cyklus bestående af 4 timer til at nå 130°C og 24 timer ved 130°C.

Massen har efter hærdningen en blivende kompressionsdeformation på 50 (O-ringe prøves i 70 timer ved 232°C, 2 10 ASTM D-395), en trækstyrke på 63 kg/cm , en brudforlængelse på 200% og en M^QQ-værdi på 28 kg/cm2.

Eksempel 11A (sammenligningseksempel)

Til sammenligning fremstilles der en masse, som 15 falder uden for opfindelsens rammer, idet copolymeren fremstilles på praktisk taget samme måde som beskrevet i eksempel 11, bortset fra, at bromtrifluorethylenen udelades, og den opnåede copolymere af tetrafluorethylen og propy-len compounderes og trykhærdes som i eksempel 11. De prø-20 ver, der udtages fra pressen, har en svampet struktur, og massen er uden værdi til normale anvendelser for fluorpo-lymer-genstande. Med dette materiale kunne der ikke fås nogle meningsfyldte prøvedata af den i eksempel 11 nævnte art.

25 Eksempel 12

Der fremstilles en fluorpolymer på samme måde som beskrevet i eksempel Hf bortset fra at copolymeren fremstilles ud fra 68 vægtdele tetrafluorethylen, 18,3 vægtdele vinyliden-fluorid, 13,1 vægtdele propylen, 0,67 vægtdele bromtrifluor-30 ethylen og (pr. 100 vægtdele monomer) 343 vægtdele vand indeholdende 3,1 vægtdele af det i eksempel n anvendte overfladeaktive middel, 1,96 vægtdele ammoniumpersulfat og 1,37 vægtdele natriumhydroxid. Opholdstiden er 90 minutter. Copolymer--faststofindholdet i latexen (efter en monomer-omdannelse på 35 67%) er 17,8%, og copolymeren indeholder ca. 68,6 vægt% tetra-

O

148061 23 fluorethylen, 12,9 vægt% vinylidenfluorid, 17,5 vægt% propylen og 1,0 vægt% bromtrifluorethylen.

Den termohærdelige masse fremstilles på den i eksempel 11 beskrevne måde, bortset fra, at der anvendes copo-5 lymeren fra eksempel 12. Prøveemner hærdes som beskrevet i eksempel 11, bortset fra, at efterhærdningstemperaturen er 204°C.

Massen har efter hærdningen en blivende kompressionsdeformation på 85 (målt som i eksempel 11), en træk-10 styrke på 80,4 kg/cm^, en brudforlængelse på 140°C og en MioQ-værdi på 45,6 kg/cm .

Eksempel 12A (sammenligningseksempel)

Til sammenligning fremstilles der en masse, 15 som ligger uden for opfindelsens rammer, idet copoly- meren fremstilles på praktisk taget samme måde som i eksempel 12 bortset fra, at bromtrifluorethylenen udelades, og den fremkomne copolymere af tetrafluorethylen, vinylidenfluorid og propylen compounderes og trykhærdes som i eksempel 12.

20 Den opnåede, uanvendelige masse er som beskrevet i eksempel HA.

Eksempel 13

En fluorpolymer fremstilles på praktisk taget samme må-25 de som i eksempel 8, bortset fra, at den dér anvendte bromforbindelse erstattes med 4-bromperfluorbuten-1. Denne bromforbindelse kan fremstilles på følgende måde: Der fremstilles først di-additionsproduktet af vinylidenfluorid og bromtri-dhlormethan som beskrevet i tysk patentskrift nr. 949.822, og 30 en hydrolyse af dette produkt og omdannelse til ethylesteren udføres derefter som beskrevet af Y.K. Kim i J. Org. Chem., 32, 3673 (1967). Decarboxylering af natriumsaltet af esteren giver derefter 4-bromperfluorbuten-1.

Den herved opnåede copolymere compounderes, hærdes og 35 prøves på praktisk taget samme måde som beskrevet i eksempel 8, og der opnås anvendelige resultater.

O

148061 24

Eksempel 14

En fluorpolymer fremstilles ved gentagelse af eksempel B, bortset fra, at copolymeren fremstilles ud fra 46 vægtdele vi-nylidenfluorid, 51 vægtdele hexafluorpropylen, 41 vægtdele te-5 trafluorethylen, 1,2 vægtdele bromtrifluorethylen og (for hver 140 vægtdele monomer) 600 vægtdele vand indeholdende 0,59 vægtdele ammoniumpersulfat og 0,15 vægtdele natriumhydroxid. Reaktionsblandingens pH-værdi er 2,9, opholdstiden er 20 minutter, og copolymer-faststofindholdet i latexen (efter en monomer-om-10 dannelse på 91,2%) er 17,7%. Den copolymere indeholder 36% vi-nylidenfluorid, 31% hexafluorpropylen, 32% tetrafluorethylen og 1% bromtrifluorethylen (vægt% af polymeriserede enheder).

Den termohærdelige masse fremstilles på samme måde som i eksempel 8, bortset fra, at der anvendes den oven-15 for beskrevne copolymere, mængden af triallyl-isocyanurat er 1,5 vægtdele, og mængden af det i eksempel 7 anvendte peroxid--hærdemiddel er 2 vægtdele. Prøveemner trykhærdes i 15 minutter ved 177°C og ovnhærdes gennem 4 timer til at nå 260°C og i 18 timer ved 260°C.

20 Massen har efter hærdningen en blivende kompressions deformation på 24 (pellet, 232°C i 70 timer), en trækstyr-ke på 150 kg/cm , en brudforlængelse på 185% og en M^^q--værdi på 57,7 kg/cnP".

25 Eksempel 15

En fluorpolymer fremstilles ved gentagelse af eksempel B, bortset fra, at copolymeren fremstilles ud fra 55 vægtdele vi-nylidenfluorid, 35 vægtdele perfluormethyl-perfluorvinyl-ether, 10 vægtdele tetrafluorethylen og 0,5 vægtdele vinylbromid (til-30 sat som en 16 rumfangs%'s opløsning i trichlortrifluorethan), samt, for hver 100 vægtdele monomer, 400 vægtdele vand indeholdende 0,6 vægtdele ammoniumpersulfat og 0,1 vægtdele natriumhydroxid. Reaktionsblandingens pH-værdi er 3,3, opholdstiden er 30 minutter, og copolymer-faststofindholdet i latexen (ef-35 ter en monomer-omdannelse på 97,5%) er 20%. Copolymeren inde- 148061 25 0 holder 55% vinylidenfluorid, 34,5% perfluormethyl-perfluor-vinyl-ether, 10% tetrafluorethylen og 0,5% vinylbromid (vægt% af copolymeriserede enheder) og den har en Mooney--viskositet på 32, målt som i eksempel B. s Den termohærdelige masse fremstilles ved, at man på en mølle med to valser sammenblander 100 vægtdele af den ovenfor fremstillede copolymere, 30 vægtdele carbon black MT, 1 vægtdel magnesiumoxid, 3 vægtdele dibasisk blyphosphit, 5 vægtdele af det i eksempel 7 anvendte per-10 oxid-hærdemiddel og 4 vægtdele triallylisocyanurat. Prøveemner trykhærdes i 15 minutter ved 177°C og ovnhærdes gennem 4 timer til at nå 260°C og i 24 timer ved 260°C. Massen har efter hærdningen en blivende kompressionsdeformation på 66 (O-ringe, 70 timer ved 232°C), en trækstyrke på 15 105 kg/cm , en brudforlængelse på 165% og en M^^-værdi på 54,2 kg/cm2.

Når der til sammenligning fremstilles en masse, som ligger uden for opfindelsens rammer, idet den fluor-holdige copolymer fremstilles på praktisk taget samme 20 måde som i eksempel 15, bortset fra, at vinylbromidet udelades, og den fremkomne copolymere af vinylidenfluorid, perfluormethyl-perfluorvinyl-ether og tetrafluorethylen compounderes og trykhærdes i 15 minutter ved 177°C fås der et svampet, uanvendeligt produkt af den i eksempel 11A be-25 skrevne type.

Claims

148061 o Patentkrav .

1. Termohærdelig masse indeholdende en fluorholdig copolymer og et peroxid-hærdemiddel, samt eventuelt mellem ca. 1 og ca. 15%, beregnet på vægten af nedennævnte kompo- 5 nent (A), af et oxid eller hydroxid af et divalent metal, og eventuelt mellem ca. 0,5 og ca. 10%, beregnet på vægten af nedennævnte komponent (A), af en polyumættet forbindelse, der er i stand til at samvirke med det nævnte peroxid til tilvejebringelse af en i praksis anvendelig hærdning, 10 kendetegnet ved, at den indeholder (A) en copolymer, hvis interpolymeriserede enheder i hovedsagen består af (1) op til 3 mol% af enheder afledet fra en bromholdig olefin, idet der er tilstrækkeligt af sådanne enhe- 15 der til stede til at give mindst 0,05 vægt% brom i copolymeren, og (2) tilstrækkeligt af enheder afledet fra en af de nedenfor anførte komponenter (2.1) og (2.2) til at udgøre den resterende del af copolymeren: 20 (2.1) mindst én fluorholdig monomer, som er copoly- meriserbar med komponent (1), og som indeholder 2-7 carbonatomer, ingen bromatomer og mindst lige så mange fluoratomer som carbonatomer, eller 25 (2.2) mellem ca. 50 og ca. 99 mol% tetrafluorethylen, mellem ca. 1 og ca. 50 mol% af et olefinisk C2-C^-carbonhydrid og mellem 0 og ca. 30 mol% vinylidenfluorid, og 30 (B) mellem ca. 0,5 og ca. 10% af et organisk peroxid, bereg net på vægten af komponent (A).

2. Termohærdelig masse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at komponent (B) er et dialkylperoxid.

3. Termohærdelig masse ifølge krav 1, kende- 35 tegnet ved, at enhederne i komponent (A-l) er afledet fra bromtrifluorethylen eller 4-brom-3,3,4,4-tetra-fluorbuten-1. O 148061

4. Termohærdelig masse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at komponenten A-2 er sammensat af enheder afledet fra tetrafluorethylen og perfluoralkyl-per-fluorvinyl-ether, hvori alkylgruppen indeholder 1-5 carbon- _ atomer. O

5. Termohærdelig masse ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den nævnte ether er perfluormethyl--perfluorvinyl-ether.

6. Termohærdelig masse ifølge krav 5, kende- 1Q tegnet ved, at tetrafluorethylen-indholdet i A-2 er mellem ca. 50 og ca. 80 mol%, og at ether-indholdet er mellem ca. 20 og ca. 50 mol%.

7. Termohærdelig masse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at komponenten A-2 er sammensat af enhe- 15 der afledet fra vinylidenfluorid, mindst én dermed copoly-meriserbar, fluorholdig olefin og eventuelt en perfluor-alkyl-perfluorvinyl-ether med 1-5 carbonatomer i alkylgrup-pen.

8. Termohærdelig masse ifølge krav 7, kende- 2Q tegnet ved, at komponenten A-2 er sammensat af enheder afledet fra vinylidenfluorid og hexafluorpropylen eller pentafluorpropylen, eller fra vinylidenfluorid, tetrafluorethylen og hexafluorpropylen eller pentafluorpropylen, eller fra vinylidenfluorid, den nævnte perfluoralkyl- 25 -perfluorvinyl-ether og mindst én af forbindelserne hexafluorpropylen og tetrafluorethylen.

9. Termohærdelig masse ifølge krav 7, kendetegnet ved, at komponenten A-2 er sammensat af enheder afledet fra mellem ca. 30 og ca. 70% vinylidenfluorid 3Q og mellem ca. 30 og ca. 70% hexafluorpropylen, beregnet på vægten af A-2.

10. Termohærdelig masse ifølge krav 7, kendetegnet ved, at komponenten A-2 er sammensat af enheder afledet fra mellem ca. 25 og ca. 70% vinylidenfluorid, 35 mellem ca. 19 og ca. 60% hexafluorpropylen og mellem ca. 3 og 35% tetrafluorethylen, beregnet på vægten af A-2.