用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法
【专利摘要】本发明为用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法，其中所述全氟弹性体制品用萘钠溶液处理；洗涤并用氢氧化铵处理。
【专利说明】用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法。更具体地，本发明涉及 其中用还原剂处理全氟弹性体制品的表面的方法。
【背景技术】
[0002] 全氟弹性体已实现了优异的商业成功并用于遭遇恶劣环境的多种应用，具体地讲 发生暴露于高温和腐蚀性化学品的那些最终用途中。例如，这些聚合物常常用于飞机发动 机的密封件、油井钻探设备、以及高温下使用的工业设备用密封元件中。
[0003] 全氟氟弹性体的优异特性很大程度上归因于构成这些组合物中聚合物主链的主 要部分的共聚全氟化单体单元的稳定性和惰性。此类单体包括四氟乙烯和全氟化乙烯基 醚。为了充分开发弹性体特性，通常将全氟弹性体交联，即硫化。为此，通常将少量固化 位点单体与全氟单体单元共聚。尤其优选包含至少一个腈基团的固化位点单体，例如全 氟-8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯。此类组合物描述于美国专利4, 281，092 ; 4, 394, 489 ;5, 789, 489 ;以及 5, 789, 509 中。
[0004] 在某些最终应用中，如在半导体晶片制造设备中，典型的全氟弹性体制品的相对 高（即> 500V)的静电电势可能存在问题。已知静电电势可通过将导电填料掺入全氟弹性 体制品中来降低。然而，此类填料可能是半导体晶片制造设备中的不可取的污染源。因此， 将期望降低全氟弹性体制品的静电电势的另一种方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个方面是用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法，所述方法包 括：
[0006] A)用还原剂处理全氟弹性体制品，以还原所述全氟弹性体制品的至少一个表面； [0007] B)洗涤经还原的全氟弹性体制品以除去任何过量的还原剂；以及
[0008] C)用氢氧化铵溶液处理洗涤过的经还原的全氟弹性体制品。
[0009] 本发明的另一方面是一种包含固化的全氟弹性体的制品，所述制品具有小于500V 的静电电势和如由ESCA所测量的1.3 : 1至0.9 : 1的氟原子与碳原子的重量比，并且其 中所述制品不含导电炭黑。
【具体实施方式】
[0010] 全氟弹性体为聚合物组合物，其具有至少两个主要的全氟化单体的共聚单元。一 般来讲，主要共聚单体中的一个为全氟烯烃，而另一个为全氟乙烯醚。代表性的全氟化烯烃 包括四氟乙烯和六氟丙烯。合适的全氟化乙烯基醚包括由下式表示的那些
[0011] CF2 = CFO (Rf, 0)n(Rf? 0)mRf (I)
[0012] 其中Rf,和Rf,,是不同的具有2-6个碳原子的直链或支化的全氟亚烷基基团，m和 n独立地为0-10,并且Rf为具有1-6个碳原子的全氟烷基基团。
[0013] 优选的全氟化乙烯基醚的类别包括由下式表示的组合物：
[0014] CF2 = CFO(CF2CFXO)nRf (II)
[0015] 其中X为F或CF3, n为0-5,并且Rf为1-6个碳原子的全氟烷基基团。
[0016] 最优选的全氟化乙烯基醚为其中n为0或1并且Rf包含1-3个碳原子的那些。此 类全氟化醚的例子包括全氟（甲基乙烯基）醚和全氟（丙基乙烯基）醚。其它可用的单体 包括由下式表示的化合物
[0017] CF2 = CFO [(CF2)mCF2CFZOJnRf (III)
[0018] 其中Rf为具有1-6个碳原子的全氟烷基基团，
[0019] m = 0或l,n = 0-5,并且Z = F或CF3。该类别的优选的成员是其中Rf为C3F7, m =0并且n = 1的那些。另外的全氟化乙烯基醚单体包括由下式表示的化合物：
[0020] CF2 = CFO [ (CF2CFCF3O) n (CF2CF2CF2O) m (CF2) p] CxF2x+1 (IV)
[0021] 其中m和n = 1-10, p = 0-3,并且x = 1-5。该类别的优选的成员包括其中n = 0-1，m = 0-1，并且X = 1的化合物。
[0022] 可用的全氟化乙烯基醚的另外的例子包括：
[0023] CF2 = CF0CF2CF(CF3)0(CF20)mC nF2n+1 (V)
[0024] 其中n = 1-5, m = 1-3,并且其中优选地n = 1。
[0025] 优选的全氟弹性体共聚物包含四氟乙烯和至少一个全氟化乙烯基醚作为主要的 单体单元。在此类共聚物中，共聚的全氟化醚单元占聚合物中单体单元总量的约15-50摩 尔％。
[0026] 全氟弹性体还包含至少一个固化位点单体的共聚单元，所述共聚单元的含量通常 为0.1-5摩尔％。所述范围优选地介于0.3-1. 5摩尔％之间。尽管可存在多于一类的固化 位点单体，但最常使用一种固化位点单体，并且其包含至少一个腈取代基基团。合适的固化 位点单体包括含腈氟化烯烃、含腈氟化乙烯基醚。可用的含腈固化位点单体包括由下面所 示出的式表示的那些。
[0027] CF2 = CF-O(CF2)n-CN (VI)
[0028] 其中 n = 2-12,优选 2-6 ;
[0029] CF2 = CF-O [CF2-CFCF3-Oln-CF2-CFCF 3-CN (VII)
[0030] 其中n = 0-4,优选0-2 ;以及
[0031] CF2 = CF-[OCF2CFCF3] x-〇-(CF2)n-CN (VIII)
[0032] 其中 X = 1-2,并且 n = 1-4。
[0033] 优选式（VIII)的那些。尤其优选的固化位点单体为具有腈基团和三氟乙烯基醚 基团的全氟化聚醚。最优选的固化位点单体为
[0034] CF2 = CFOCF2CF (CF3) OCF2CF2CN (IX)
[0035] 即全氟（8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯）或8-CNVE。
[0036] 其它固化位点单体包括由式R1CH = CR2R3表示的烯烃，其中R1和R2独立地选自氢 和氟并且R3独立地选自氢、氟、烷基和全氟烷基。所述全氟烷基基团可包含至多约12个碳 原子。然而，优选至多4个碳原子的全氟烷基基团。此外，所述固化位点单体优选具有不超 过三个氢原子。此类烯烃的例子包括乙烯、偏二氟乙烯、乙烯基氟化物、三氟乙烯、1-氢五氟 丙烯和2-氢五氟丙烯，以及溴化或碘化的烯烃诸如4-溴代-3, 3,4,4-四氟丁烯-1和溴化 三氟乙烯。另选地，或除了固化位点单体的共聚单元之外，还可通过含溴或含碘链转移剂在 聚合期间的反应将含溴或含碘端基的固化位点引入到全氟弹性体聚合物链上。
[0037] 可掺入用于本发明的全氟弹性体中的固化位点单体的另一种类型为全氟（2-苯 氧基丙基乙烯基醚）和相关的单体，如在美国专利3, 467, 638中所公开的。
[0038] 尤其优选的全氟弹性体包含53. 0-79. 9摩尔％四氟乙烯、20. 0-46. 9摩尔％全氟 (甲基乙烯基）醚和0. 1至1. 5摩尔％含腈固化位点单体。
[0039] 可用于包含含腈固化位点的全氟弹性体的优选的固化体系利用由下式表示的双 (氨基酚）和双（氨基硫代苯酚）：
【权利要求】
1. 用于降低全氟弹性体制品的静电电势的方法，所述方法包括： A) 用还原剂处理全氟弹性体制品，以还原所述全氟弹性体制品的至少一个表面； B) 洗涤经处理过的全氟弹性体制品以除去任何过量的还原剂；以及 C) 用氢氧化铵溶液处理洗涤过的经处理过的全氟弹性体制品。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述还原剂选自萘基碱金属、液体碱金属和还原 性等离子体。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述萘基碱金属选萘钠、萘钾和苊烯钠。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述萘基碱金属为萘钠。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述萘钠为有机溶剂中的溶液。
6. 包含固化的全氟弹性体的制品，所述制品具有小于500V的静电电势和如由ESCA所 测量的1.3 : 1至0.9 : 1的氟原子与碳原子的重量比，并且其中所述制品不含导电炭黑。
7. 根据权利要求6所述的制品，其中所述静电电势小于100V。
8. 根据权利要求6所述的制品，其中氟原子与碳原子的所述重量比为1 : 1。
【文档编号】B29C59/14GK104379645SQ201380033208
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】P.A.福克斯, Y.纳米基, S.王 申请人:纳幕尔杜邦公司