氟树脂涂料生产技术

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1、宏鼎国际建筑氟树脂涂料生产技术前言    目前，因氟树脂涂料具有良好的耐热性、耐候性、耐油性、耐溶剂性和非黏着性，而被广泛应用于纺织、纤维、金属、塑料、橡胶等材料的涂布或浸渍。同时氟树脂涂料也应用于办公自动化设备(如复印机、打印机等)上的耐热辊、耐热带或耐热膜的表面涂层，但在使用过程中存在着由于磨耗导致涂层的非黏着性下降等问题。    为长期保持涂层的非黏着性，科研人员曾在耐热性树脂或橡胶材料上，进行了涂布水性涂料的试验，但是由于形成的氟树脂涂膜太厚，缺少与基材的随动性，出现由于基材的热膨胀导致涂膜裂化等问题。    针对上述问题，本文介绍一种具有良好的耐磨耗性、非

2、黏着性持久、形成平滑涂膜的氟树脂涂料。本树脂涂料主要聚合物是平均粒径在0．3～5μm、可以熔融、粉碎的氟树脂粒子。再将氟树脂粒子在水、表面活性剂和醇类溶剂中进行分散得到氟树脂涂料。和乳化聚合后进行分散得到的涂料相比，本涂料具有良好的耐磨耗性、非黏着持久性、形成的涂膜平滑等特性。    1·氟树脂聚合物粒子    1．1聚合方法    氟树脂的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等。通过温度、压力、聚合引发剂和其他添加剂等工艺条件的控制，得到所需要的氟树脂。    为得到良好的涂膜物性，用悬浮聚合法得到的氟树脂较好。通过悬浮聚合得到氟树脂后，再进行凝聚、干

3、燥，得到平均粒径为25～1000μm的氟树脂粒子。    1．2聚合单体    为得到在320℃以下可以熔融加工的氟树脂聚合物，使用的聚合单体可以是四氟乙烯(TFE)/六氟丙烯(HFP)的共聚物(FEP)、TFE/氟烷基乙烯基醚的共聚物(PFA)、TFE/HFP/氟烷基乙烯基醚的共聚物(EPA)、TFE/三氟氯乙烯(CTFE)的共聚物、TFE/乙烯的共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、分子量在30万以下的聚四氟乙烯(LMW－PTFE)等。    氟烷基乙烯基醚分子式如下所示:氟烷基乙烯基醚分子式宏鼎国际建筑    从非黏着性、表面平滑性上考虑，使用FEP、P

4、FA和EPA氟树脂共聚物较好，从耐热性上考虑，使用PFA共聚物较好。    1．3粉碎方法    氟树脂的粉碎经过两个阶段，首先在常压下进行干式破碎，破碎后的氟树脂在水性介质中分散，再在5～1000MPa压力下进行高压粉碎，得到所需氟树脂粒子。    干式破碎是在常压下，氟树脂与设备内高速旋转的活动器件进行不断的碰撞、摩擦和剪切，产生的冲击力和摩擦力使物料不断地被粉碎直至达到一定的细度。该方法中不使用液体介质。使用的粉碎设备如齿式粉碎机、气流粉碎机、涡轮式粉碎机、刀式粉碎机和锤式粉碎机等。    为得到所需的物料粒度，用筛子和风力进行筛分和分级。干式粉碎的平均粒径在

5、25～1000μm间较好。    在高压粉碎中，分散在水性介质的氟树脂粒子在高压下，通过狭小排料口时产生的冲击力和真空作用，使其粉碎、分散和乳化。在粉碎过程中，可以采用两种方式:1)在高压下，氟树脂粒子在水性介质中分散，分流，再合流，发生冲击、摩擦、碰撞，达到粉碎、分散、乳化;2)在高压下，氟树脂的水性溶液从喷管喷出，从高压到常压，随着压力下降，达到粉碎、分散、乳化等。排料口口径，随压力和要求的氟树脂粒度不同而不同，也可通过反复操作达到粉碎效果。    2·助剂    2．1溶剂    在常压粉碎后需添加水、水溶性溶剂、乙醇等有机溶剂和表面活性剂等水性介质。从粉碎效

6、率上考虑，与氟树脂不溶的水性介质较好，也可以在高压粉碎中添加水溶性介质、表面活性剂及各种助剂等。    水溶性介质使氟树脂润湿和具有流动性，高沸点溶剂则起干燥延迟剂的作用，涂装后干燥烧结时，可防止涂膜发生龟裂。即使高沸点溶剂在氟树脂成型温度下蒸发，对涂膜也不产生影响。使用的水溶性介质，如沸点低于100℃的甲醇、乙醇、特丁醇、丙酮、丁酮等有机溶剂;沸点在100～150℃的有机溶剂甲基溶纤素(甲氧基乙醇)、乙基溶纤素等;沸点在150℃以上的N，N－二甲基乙酰胺、N，N－二甲基甲酰胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁基溶纤素、1，4－丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇等高沸点

7、有机溶剂。如果两种以上溶剂混合使用更好，从氟树脂涂料的分散稳定性、安全性这点考虑，选择沸点高的二醇类溶剂更好。    溶剂的添加量占涂料总量的1%～30%较好。若使用低沸点有机溶剂，添加量少，内部容易产生气泡等，添加量多时，形成的水性分散物容易燃烧;使用中沸点有机溶剂时，添加量少时，涂布干燥后，氟树脂恢复为粉末不能烧结，添加量多，烧结后易在涂膜中残留，对环境产生影响;高沸点有机溶剂，配合量多时，烧结后在涂膜中有残留，对环境产生影响。    2．2表面活性剂    表面活性剂是使占涂料15%～80%的氟树脂粒子均匀分散。可以使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、