[发明专利]包括含氟弹性体和聚酰亚胺的复合材料、制备复合材料的方法及包含它的制品

说明书

一种复合材料包括含氟弹性体；基于含氟弹性体的100重量份，0.1至5.0重量份的固化剂；基于含氟弹性体的100重量份，5至50重量份的聚酰亚胺；和基于含氟弹性体的100重量份，0至20重量份的添加剂组合物，其中聚酰亚胺包含5至1000个式(I)的单元：其中每个V是相同或不同的，并且是取代或未取代的四价C_4‑40烃基，每个R是相同或不同的，并且是取代或未取代的C_2‑20二价有机基团。还描述了一种制备复合材料和制品的方法。

背景技术

诸如全氟弹性体的含氟弹性体目前用于遇到恶劣环境的各种应用中，包括高温和腐蚀性化学品。例如，含氟弹性体可用作O形环、垫圈、管道、配件、软管、阀杆密封件、轴封、隔膜、电线、减震材料等，它们在诸如汽车、航空航天、石油和天然气应用等恶劣环境中使用。含氟聚合物在很宽的工作温度范围内，从低温到高温，都能提供优异的机械性能以及对诸如矿物油、液压油、溶剂和各种性质的化学试剂等物质的耐受性。然而，常规含氟弹性体的一个问题是它们可能具有差的粘附性，特别是对金属表面的粘附性差。

因此，本领域仍然需要改进的含氟弹性体复合材料，特别是对金属表面具有改进的粘附性的复合材料。

发明内容

一种复合材料，包括

含氟弹性体，

0.1至5.0重量份的固化剂(vulcanizing agent，硫化剂)，基于100重量份的含氟弹性体，

5至50重量份的聚酰亚胺，基于100重量份的含氟弹性体，以及

0至20重量份的添加剂组合物，基于100重量份的含氟弹性体，

其中聚酰亚胺是具有5至1000个下式的单元的均聚物或共聚物：

其中每个V相同或不同，且是取代或未取代的四价C_4-40烃基，并且

每个R相同或不同，且是取代或未取代的C_2-20二价有机基团。

一种制备复合材料的方法包括共混含氟弹性体、每一百份的含氟弹性体0.1至5.0重量份的固化剂、每一百份的含氟弹性体5至50重量份的聚酰亚胺、和每一百份的含氟弹性体0至20重量份的添加剂组合物，以及固化共混物以提供包含基本上均匀分散在含氟弹性体中的聚酰亚胺的复合材料。

还公开一种包含该复合材料的金属基板以及包含该金属基板的制品。

通过以下附图和详细描述来举例说明上述和其他特征。

附图说明

下图是示例性实施方式。

图1A和1B是与本公开的PEI/FKM复合材料相比的纯FKM含氟弹性体的SEM图像。

图2示出了用于汽车变速器齿轮箱台架测试的密封件。

图3示出了含有PEI的含氟弹性体组合物的SEM。图3A是实施例4的组合物固化前的SEM。图3B是实施例4的组合物固化后的SEM。

图4示出了含有PEI的含氟弹性体组合物的SEM。图4A是实施例5的组合物固化前的SEM。图4B是实施例5的组合物固化后的SEM。

具体实施方式

本发明人已发现含氟弹性体可以具有差的金属粘附性能，特别是用于油封和减震应用时。本发明人发现含氟弹性体与聚酰亚胺的复合材料在含氟弹性体和聚酰亚胺之间显示出良好的混溶性，并且聚酰亚胺良好地分散和分布在含氟弹性体基质中。该复合材料具有优异的机械性能和金属粘附性能。