[发明专利]氟塑料涂料、制造及其应用

说明书

本发明涉及一种含氟塑料的涂料制造及其应用。

氟塑料涂料具有非粘着性，低摩擦性，耐热性，电绝缘性和防腐性，已广泛应用于化工，医药，食品等行业的装置和家庭用杂货类用品上，需求量在不断地增长。通常采用乳液喷涂法，但是聚四氟乙烯（PTFE），四氟乙烯-六氟丙烯的共聚物（FEP），聚三氟氯乙烯（PCTFE）和聚偏氟乙烯（PVDF）等大多数氟塑料都需以水或有机溶剂为介质，制成悬浮液或乳液作为喷涂料，粉末喷涂较为困难。为此，人们又开发成功四氟乙烯-乙烯共聚物，这种氟塑料除具有通常氟塑料性能外，还具有比重小，可直接采用静电粉末喷涂方法，无公害的优点。这类氟塑料具有-（CF₂-CF₂-CH₂-CH₂）n-的分子链骨架结构。人们不断探索在保留其基本骨架，增加少量第三单体，改进侧链，以开发新的氟塑料及其涂料。

章云祥等发明了一种四氟乙烯-乙烯的三元共聚物，由四氟乙烯60～40%，乙烯40～60%，含量为前二种单体总克分子数的0.1～10%的第三单体共聚而成，第三单体是具有分子式为CF₂XCOF₂X'的全卤化酮或分子式为R-C（R'）＝C-R的烯烃，其中X＝X'＝Cl或F，R＝CF₃或CH₃，R'＝CF₃，CH₃或H，R＝H或F。这种氟塑料我们简称为Fs-40G。生产方法已获得了中国专利（CN 85100468，7）和美国专利（U.S.4，678，847，1987）。Fs-40G保留了四氟乙烯-乙烯共聚物的基本骨架，也可看成它是聚偏氟乙烯的异构体，但由于氟原子对大分子链骨架的屏蔽作用，其耐热性，耐化学性都优于PVDF，Fs-40G是一个热塑性塑料，易加工成型。熔融流动性能比FEP好，因此是既具有氟塑料的特征，又具有易加工的特点，可在广泛领域得到应用。

本发明的目的是提供一种适于静电粉末喷涂的含有Fs-40G的氟塑料涂料制造及其应用。

本发明的氟塑料涂料是由Fs-40G或加添加剂所组成。所述的Fs-40G是20～200目的Fs-40G粉末，更细小的粉末也可采用。所述的添加剂是金属，金属氧化物或硫化物，碳黑，石墨，滑石粉，玻璃粉，染料，无机颜料，玻璃纤维，碳纤维和除氟塑料外的有机高分子聚合物，如聚苯硫醚，氯化聚醚，聚砜，聚酰亚胺，聚氨酯等上述添加剂中的一种或一种以上的粉末，添加剂粉末是50-300目的粉末，推荐是100-200目的粉末。Fs-40G与添加剂的重量比是1∶0～9。当采用上述的有机高分子聚合物作为添加剂时，可以是1∶0.0001～9，推荐比是1∶0.10～9，当采用上述无机物，染料，玻璃纤维或碳纤维时，Fs-40G与添加剂的重量比是1∶0.0001～0.30，推荐比为1∶0.005～0.10。

本发明的氟塑料涂料经静电粉末喷涂得到的涂层，表面接触角较大，具有不粘及防油、防污性能，还可以添加各种金属粉末或其氧化物或硫化物的粉末，染料，如酞菁兰，和无机颜料的粉末制成各种颜色的涂料，可制成无毒，防粘及防腐蚀的涂料，用于食品工业及家庭用具表面的涂装，如脱排油烟机，电饭锅等用具上。

本发明的氟塑料涂料具有耐酸碱，抗腐蚀性能，可以作为各种不同化工容器或机械设备的防腐涂层。由于防腐的要求，需要增加涂层的厚度，在Fs-40G粉末中可以加入玻璃纤维，碳纤维等，则可达到加厚涂膜，并可保持原有的耐腐蚀性能，可用于各种介质使用的防腐设备，如反应釜，储罐及各种机械装置。

为了适应各种防腐防粘和价廉的要求，本发明的氟塑料涂料中可以添加其它有机高分子聚合物及其它填料，如环氧树脂，聚酯，聚酰亚胺，聚醚，氧化锌，氧化镉，滑石粉等。

涂层的表面特征除接触角外，摩擦系数也是一个十分重要的特性，本发明的涂料具有较低的摩擦系数，在涂料中增加一些自润滑材料，如石墨，碳黑，滑石粉，氧化钼或碳纤维等都可以提高涂层的耐磨性能。

涂层与金属基材的粘接性决定于涂层本身表面的特性和金属基材的表面处理。氟塑料PTFE和FEP具有很好的耐热性，但对金属的粘接性较差，而本发明的含Fs-40G氟塑料涂料具有很好的粘接性能，基材表面即使不经处理，如铸铁，铝和不锈钢等金属表面不经粗化处理，粘接力也很好。如果金属表面经粗化或磷化处理，还可进一步提高粘接性能。金属表面应用底漆，如聚苯硫醚，耐高温的环氧树脂或聚氨酯等，也有利于涂膜的粘接。

本发明的涂料所采用的Fs-40G氟塑料树脂粉末，可有较宽的熔融指数（MI），在MI为4～30时都可用于制备本发明的粉末涂料。