[发明专利]一种含氟聚合物发泡乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟聚合物发泡乳液，其特征在于，包括PTFE乳液、聚全氟乙丙烯乳液、增稠剂、发泡剂及稳定剂，其表观粘度为1.2～2.3Pa·s，发泡倍率为1.5～3倍，R5参数为90‑95％。制备方法为：PTFE乳液、聚全氟乙丙烯乳液、部分增稠剂混合搅拌，加入发泡剂、稳定剂和部分增稠剂，再加入剩余增稠剂，搅拌即可。本发明利用PTFE优异的化学稳定性、拒水性、耐腐蚀性和耐高温性，以合适的比例与FEP乳液共混后发泡，通过在共混乳液中添加微量的增稠剂、发泡剂和稳泡剂，再通过发泡工艺技术创新，形成粘度大、发泡倍率适中、稳定性高的发泡乳液。

技术领域

本发明涉及一种含氟聚合物发泡乳液，特别是指将PTFE乳液与聚全氟乙丙烯(FEP)乳液共混后添加微量功能助剂所形成的高粘度发泡乳液及其制备方法。

背景技术

近年来，过滤用纺织品在电力、钢铁、冶金、水泥、化工和垃圾焚烧炉等行业得到了广泛应用，有效助力烟气粉尘治理。以袋式除尘为代表的减排技术正逐渐由电力行业向钢铁、焦化等非电行业延伸，同时对高性能滤料提出了超净排放要求。目前超净排放的主要手段是“袋式除尘”或“静电+袋式除尘”，但普通滤袋存在孔径较大、过滤精度低等不足，无法满足超净排放需求。为了提高过滤精度，在常规过滤料表面覆一层PTFE微孔膜，是较好的解决方案。但PTFE微孔膜的厚度只有几十微米，覆膜过程中牵伸应力、轧辊压力等工艺参数的波动，以及纤维滤料表面的杂质突起等，都会对PTFE微孔膜结构造成一定程度的破坏。另外，PTFE微孔覆膜过滤材料的长期覆膜牢度问题也引起了行业的关注。也就是说，如何在常规纤维过滤材料表面形成一层微孔过滤层，并与纤维表面具有较高的粘附牢度，是目前的行业难题。

我们知道，发泡涂层是一种高效后整理技术，其带液量少，烘燥所需要的时间短，消耗的能量少，可以大大降低烘燥成本。它是通过将主体乳液、发泡剂等助剂混合搅拌，使空气进入混合液中，形成发泡涂层整理液，然后再将其刮涂在基布表面，再经高温烘燥或者热轧使整理液固化在基布上。但PTFE乳液的粘度非常小，常规的发泡涂层(浸渍)后整理工艺技术，PTFE发泡乳液会迅速从基布表面渗透下去，无法在织物表面形成一层微孔层。因此，如何利用PTFE优异的化学稳定性、拒水性、耐腐蚀性和耐高温性，使其在现有耐高温烟气过滤材料表面形成粘附牢度高的微孔层，进一步提高现有过滤材料的过滤精度，是目前的行业难点。

李素琴等研究了发泡涂层对PPS滤料表面性能的影响(化工新型材料，2016,44(5)：255-257)，通过在PTFE乳液中添加粘合剂和环氧树脂，涂层滤料的孔径大部分集中在20-25微米之间，实际上是无法达到超低排放要求的。

杜林娜(PTFE发泡涂层滤料的制备及其性能研究，东华大学硕士论文，2017年)通过在PTFE乳液中加入水性环氧烤漆树脂，制备出平均孔径为25微米的过滤材料。说明发泡涂层后滤料的孔径还是很大，也是无法满足超低排放的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何通过配方设计来提高PTFE乳液的粘度，同时结合发泡工艺技术的创新来获得泡沫稳定性高、发泡倍率和粘度适中的发泡乳液，用于现有高温烟气过滤材料的发泡涂层后整理，在滤料表面形成微孔过滤层，从而提高滤料的过滤精度，达到超净排放的效果。

为了解决上述问题，本发明提供了一种含氟聚合物发泡乳液，其特征在于，包括PTFE乳液、聚全氟乙丙烯(FEP)乳液、增稠剂、发泡剂及稳定剂，其表观粘度为1.2～2.3Pa·s，发泡倍率为1.5～3倍，R5参数为90-95％。

优选地，所述聚全氟乙丙烯乳液在含氟聚合物发泡乳液中的质量百分比不超过15％。

优选地，所述增稠剂为丙烯酸酯及其衍生物、纤维素及其衍生物、水性聚氨酯增稠剂、聚乙烯醇及其改性产物、聚乙二醇和瓜儿豆胶中的任意一种或几种的混合物。

优选地，所述增稠剂在含氟聚合物发泡乳液中的质量百分比为0.5～1.5％。