專利名稱：氟聚合物涂布液和由其獲得的耐候涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氟聚合物涂布液，具體而言是涉及一種溶劑型氟聚合物涂布液。由該涂布液可以獲得具有高耐候性、高耐化學(xué)藥品性，和對(duì)包括水蒸氣在內(nèi)的各種氣體具有優(yōu)良阻隔性的涂層。
背景技術(shù)：
氟塑料具有優(yōu)異的介電性能和耐化學(xué)腐蝕、耐高低溫等極佳的耐候性。同時(shí)還具有防水，不粘，低摩擦系數(shù)，良好的自潤滑性等性能。目前，氟塑料已被廣泛應(yīng)用于化工，電子，電氣，航空，航天，半導(dǎo)體，機(jī)械，紡織，建筑，醫(yī)藥，汽車等工業(yè)領(lǐng)域。但是，由于氟塑料自身的特性，加工難度非常大。由于其熔點(diǎn)和分解溫度十分接近，所以在擠出成膜時(shí)需要添加潛溶劑或?qū)ζ溥M(jìn)行共聚改性。這就為成膜環(huán)節(jié)的過程控制和薄膜質(zhì)量的保證都提出了更高的要求。而采用涂層工藝，現(xiàn)有技術(shù)仍存在諸多不足。由于絕大部分氟碳含量高的品種聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等，都需要進(jìn)行高溫固化，即采用370°C -400°C的高溫?zé)Y(jié)工藝， 將涂層燒結(jié)到基材上，因此很難在耐溫小于370°C的基材上制作涂層，大大限制了其應(yīng)用范圍。除此之外，有些品種的氟材料雖可采用有機(jī)溶劑、水等作為溶劑進(jìn)行涂布，但都必須經(jīng)過高溫固化(370°C -400°C )或中溫固化(170°C )才能實(shí)現(xiàn)。另外，有少數(shù)品種的氟材料雖然可進(jìn)行常溫固化，但由于其在共聚時(shí)氟碳含量較低，因此不能充分滿足使用過程中對(duì)其耐候性等多種性能的需求。同時(shí)，由于氟材料本身的不粘性，使其在一般情況下很難和其他材料粘和并實(shí)現(xiàn)良好的剝離強(qiáng)度。因此，目前在各類氟材料的應(yīng)用領(lǐng)域(燒結(jié)工藝除外)，都需要采用各類粘合劑對(duì)氟材料和基材進(jìn)行粘和，而絕大多數(shù)粘合劑在耐候性、耐化學(xué)腐蝕性等方面的性能是根本無法與氟材料等同的。這樣一來，粘合劑的性能也就制約了氟材料性能的發(fā)揮，使得目前如太陽能背膜、鋰電外包膜、農(nóng)藥包裝膜等眾多氟材料應(yīng)用領(lǐng)域，氟材料本身的優(yōu)秀特性不能得到預(yù)期實(shí)現(xiàn)。因此，本領(lǐng)域仍然需要提供一種容易加工，常溫固化，能夠?qū)崿F(xiàn)與各種基材優(yōu)秀的粘接性，高氟碳含量，具有優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)藥品性，防水性，防腐性等高性能的氟聚合物涂布液及其涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人經(jīng)過長期的深入研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的氟聚合物涂布液，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。由本發(fā)明氟聚合物涂布液得到涂層，具有高氟碳含量，常溫固化，與各類基材都有很好的粘接強(qiáng)度，無需粘合劑，使用方便等特性?？稍诙喾N環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場施工，在提高使用性能的同時(shí)又降低了使用成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種高氟碳含量，尤其是涂層可以常溫固化，同時(shí)無需使用任何粘合劑即可與各類基材都具有非常優(yōu)良的粘接強(qiáng)度的涂布液及涂層。更為有利的是該涂布液使用特別方便，在塑料膜基材上涂布時(shí)只需采用常規(guī)的印刷機(jī)就可完成涂布。涂布速度可達(dá)到100m/min。在其他基材上使用時(shí)，可在多種環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場施工。并且可廣泛應(yīng)用于太陽能背膜，接線盒，鋰電外包膜，農(nóng)藥包裝，線路板導(dǎo)電油墨，船舶涂料，建筑涂料，軍用各類涂料，航天涂料，電子，電氣，半導(dǎo)體，機(jī)械，紡織，食品醫(yī)藥，鋼鐵，汽車等領(lǐng)域。具有很好的性價(jià)比，從而可大大延長各類基材的使用壽命，同時(shí)節(jié)約了資源，非常有利于環(huán)境保護(hù)。所述氟聚合物涂層，由下述溶劑型氟聚合物涂布液獲得，其包含氟聚合物 ’溶劑；和交聯(lián)增粘劑。除非另有規(guī)定，在本文使用的表示成分、反應(yīng)條件等的所有數(shù)值或表達(dá)被認(rèn)為在所有情況下可以用詞語“大約”來修飾。在本申請(qǐng)中公開了許多數(shù)值范圍。因?yàn)檫@些范圍是連續(xù)的，所以它們包括在了最小值和最大值之間的每一個(gè)值。除了具體實(shí)施例外，在沒有另外明確規(guī)定的情況下，在本申請(qǐng)中指定的各種數(shù)值范圍是近似值。適用于本發(fā)明的氟聚合物涂布液的氟聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯與全氟烷基乙烯醚的共聚物(PFA)，四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物(FEP)，四氟乙烯與乙 烯共聚物(ETFE)，聚三氟氯乙烯樹脂(PCTFE)，低分子量聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯(PVDF)，聚氟乙烯(PVF)，乙烯三氟乙烯共聚物(F30)，四氟乙烯偏氟乙烯共聚物(F-24)，三氟氯乙烯-偏氟共聚物(F-23)，F(xiàn)EVE，各類含氟單體和/或其它單體，聚合物的共聚物和共混物，以及上述聚合物的改性產(chǎn)物。此處使用的術(shù)語“聚合物”包括均聚物，共聚物，并包括預(yù)聚物和低聚物。在本發(fā)明的氟聚合物涂布液中，溶劑優(yōu)選選自氯仿，丙酮，丁酮，乙酸乙酯，醋酸正丁酯，二甲基亞砜，環(huán)丁砜，二甲基甲酰胺，N-二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，乙酰胺，甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮，異氰酸酯，甲苯，乙二胺，氨水，水。上述各類溶劑可以單獨(dú)使用，也可以以兩種或更多種結(jié)合使用。在本發(fā)明的氟聚合物涂布液中，交聯(lián)增粘劑優(yōu)選選自產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式表示為
權(quán)利要求
1.氟聚合物涂布液，其組分包含氟聚合物；溶劑；和交聯(lián)增粘劑。
2.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，其中所述氟聚合物選自聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯與全氟烷基乙烯醚的共聚物(PFA)，四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物(FEP)，四氟乙烯與乙烯共聚物(ETFE)，聚三氟氯乙烯樹脂(PCTFE)，低分子量聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯(PVDF)，聚氟乙烯(PVF)，乙烯三氟乙烯共聚物(F30)，四氟乙烯偏氟乙烯共聚物(F-24)，三氟氯乙烯-偏氟共聚物(F-23)，F(xiàn)EVE及其混合物的一種或多種。
3.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，其中所述溶劑選自氯仿，丙酮，丁酮，乙酸乙酯，醋酸正丁酯，二甲基亞砜，環(huán)丁砜，二甲基甲酰胺，N-二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，乙酰胺，甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮，異氰酸酯，甲苯，乙二胺，氨水，水，及其混合物的一種或多種。
4.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，其中所述交聯(lián)增粘劑，優(yōu)選選自產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式表為①
5.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，其包含 I %-50% wt %的氟聚合物；5%-98.9%wt%的溶劑；0. I %-45% wt%的交聯(lián)增粘劑；基于涂布液的總重量計(jì)。
6.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，還含有無機(jī)物，優(yōu)選選自銀，氧化銀，鋁，氧化鋁，銅，氧化銅，氧化鋅，氧化鎂，氧化硅，陶瓷粉，石墨，碳黑，鈦白粉，稀土元素，碳酸鈣，硫酸鋇，高嶺土，云母，玻璃微珠，滑石粉，以及他們兩種或多種的混合物。
7.權(quán)利要求I的氟聚合物涂布液，還含有功能添加劑，優(yōu)選選自聚丙烯酸及其酯，丙烯酸及其酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，丙烯酸鈉，聚甲基丙烯酸及其酯，甲基丙烯酸及其酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，聚乙烯亞胺，乙二胺，乙烯亞胺，丙烯酰胺，丙烯晴?？棺贤饩€劑，抗氧劑，無機(jī)染料，有機(jī)染料，反光材料，以及他們兩種或多種的混合物、共聚物。
8.權(quán)利要求6-7的氟聚合物涂布液，包含 I %-20% wt %的氟聚合物；(λ I %-20% wt %的交聯(lián)增粘劑；0%-20% 七％的無機(jī)物；0% -30% wt%的功能添加劑；10% -98. 9% wt%的溶劑；基于涂布液的總重量計(jì)。
9.權(quán)利要求1-5的氟聚合物涂布液的制造方法是 采用可加熱容器，先加入溶劑、氟聚合物進(jìn)行攪拌，并加熱至40°C -80°C。使氟聚合物充分溶解后，降溫至常溫。而后加入交聯(lián)增粘劑，并充分?jǐn)嚢瑁吹帽景l(fā)明之氟聚合物涂布液。
10.權(quán)利要求6-8的氟聚合物涂布液的制造方法是 采用可加熱容器，先加入溶劑、氟聚合物、無機(jī)物、添加劑進(jìn)行攪拌，并加熱至40°C-8(TC。使氟聚合物充分溶解后，降溫至常溫。而后加入交聯(lián)增粘劑，并充分?jǐn)嚢?，即得本發(fā)明之氟聚合物涂布液。
11.由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的氟聚合物涂布液得到的氟涂層，其基材優(yōu)選選自聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚酰胺(PA)，聚苯乙烯(PS)，乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)，聚乙烯醇(PVA)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，木材，ABS樹脂，玻璃，鋁，鐵，鋼，銅，水泥，石材，橡膠，紙，以及用他們制成的膜，片材，板材，中空制品。其涂層厚度為O. 2-100 μ m。
12.由權(quán)利要求1-8項(xiàng)的氟聚合物涂布液得到的涂層，其涂布方法優(yōu)選選自采用涂布機(jī)，干式復(fù)合機(jī)、印刷機(jī)涂布，溶液流延涂布，刷涂，輥涂，浸潰涂，噴涂，網(wǎng)紋輥涂。可重復(fù)多次涂布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氟聚合物涂布液和由其獲得的耐候涂層。氟塑料具有優(yōu)異的介電性能和耐化學(xué)腐蝕、耐高低溫等極佳的耐候性。同時(shí)還具有防水，不粘，低摩擦系數(shù)，良好的自潤滑性等性能。目前，氟塑料已被廣泛應(yīng)用于化工，電子，電氣，航空，航天，半導(dǎo)體，機(jī)械，紡織，建筑，醫(yī)藥，汽車等工業(yè)領(lǐng)域。但是，由于氟塑料自身的特性，加工難度非常大。本發(fā)明人經(jīng)過長期的深入研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的氟聚合物涂布液，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。由本發(fā)明氟聚合物涂布液得到涂層，具有高氟碳含量，常溫固化，與各類基材都有很好的粘接強(qiáng)度，無需粘合劑，使用方便等特性。可在多種環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場施工，在提高使用性能的同時(shí)又降低了使用成本。
文檔編號(hào)C09D127/12GK102838906SQ201110186390
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者劉建林 申請(qǐng)人:劉建林