[發明專利]非原纖化的氟聚合物的可噴霧粉末

有效

• 申請號: 00805862.8
• 申請日: 2000-03-30
• 公開（公告）號: CN1345349A
• 公開（公告）日: 2002-04-17
• 發明（設計）人: V·M·菲利克斯;P·L·赫斯曼
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C09D127/12;C09D5/03;B29B9/08;//C08L2712
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝,郭廣迅

發明領域

本發明涉及非原纖化氟聚合物，更具體地涉及它的可噴霧的粉末。

發明背景

具有如良好的耐化學品性、優異的防粘性、良好的耐熱性和電絕緣性等性能的氟聚合物樹脂在許多應用中是希望的。已經發現可熔融流動的氟聚合物粉末可用于涂布烹飪器具如煎鍋、燉鍋、大米蒸鍋、烤架和烤盤以及許多工業應用如用于復印機和打印機的熔凝輥或帶及化學處理反應器。施涂粉末涂料來代替液體涂料的優點之一是不存在涉及環境問題和需要昂貴的補救措施的揮發性有機溶劑。

加拿大專利1,248,292(Buckmaster等)公開了用于制備干燥粉末的普通方法，其中氟聚合物的水性聚合分散體在攪拌的同時用凝膠劑進行化學處理，然后用水不混溶性的有機液體(通常鹵代烴)處理。該處理使平均粒度一般為0.1-0.5微米的初級氟聚合物顆粒在長時間的攪拌過程中凝結(附聚)成平均粒度為200-3000微米的顆粒。該方法一般稱為“溶劑輔助的凝結”。為使顆?；旧喜灰姿?，它們一般在接近氟聚合物的熔點的溫度下被熱硬化。

雖然所得顆粒對在如旋轉流延或旋轉襯層這類方法中的使用是有價值的，但它們很少用于涂料應用。該顆粒太大因而不能制備均勻涂料。為了使用，顆粒被粉碎成更小的粒度，這增加了成本并趨向于使熱硬化的顆粒形成原纖維，從而引起用于施涂涂料的噴霧設備的堵塞。非熱硬化的顆粒的粉碎產生了過度微細的粉末(顆粒低于1微米)，它們具有低劣的后處理和涂敷特性。

生產氟聚合物粉末的另一方法公開在U.S.專利3,953,412(Saito)中。該參考文獻公開了四氟乙烯聚合物的水性分散體在四氟乙烯聚合物熔點以上的溫度霧化成氣體，從而使分散的固體凝聚和熔結，產生了平均粒度為100微米或100微米以下的熔結微粉末。Saito發明的熔結球形顆粒被描述為可用作潤滑劑以及可用于模塑應用。這些近乎球形的顆粒適合于通過旋轉模塑或流延來處理。但因為這些顆粒已經被熔結(即在接近聚合物熔點的溫度下被熱硬化)，因此難以進一步通過例如研磨改變粒度來產生用于某些噴霧應用的顆粒，因為顆粒是基本上不易碎的。

人們已經做了嘗試來生產具有多種組分的共混氟聚合物粉末涂料，如在U.S.專利5,093,403(Rau等)中論述的與聚合物粘結劑共混的氟聚合物。在’403專利中，配方組分的顆粒尺寸由研磨或粉碎能力來決定并限制由共混物制造的涂料的組分均勻性。這種共混物在所使用的粉末的裝運、處理和回收中也顯示出分離現象。當使用粉末混合物進行靜電噴霧時，混合物的各組分趨向于分離。當粉末被噴霧在基材上時，分離能夠產生可變的粉末涂料組成。另一引人關注的問題是在靜電噴涂時附帶有飄逸的噴霧粉末(它不粘合到目標基材上)，稱為“飛漆”。在飛漆中的分離妨礙了直接再循環至噴霧操作中。

對非原纖化氟聚合物的可噴霧粉末的均勻組合物仍然存在著需求，在沒有使用鹵代烴溶劑的處理步驟和/或不必熔結顆粒的情況下，該聚合物任選與能夠生產的其它組分共混。

發明概述

在第一個實施方案中，本發明提供了包含非原纖化氟聚合物和至少一種其它組分的附聚初級粒子的易碎顆粒的可噴霧粉末，該粉末具有至少20g/100cc的堆積密度和5-100微米的平均粒度?？蓢婌F的粉末優選不含有水不混溶性液體，和更優選不含鹵代烴液體。包括在其它組分之中的是無機填料、顏料、耐高溫聚合物粘結劑。

在另一個實施方案中，本發明提供了包含第一種非原纖化氟聚合物和至少一種其它非原纖化氟聚合物組分的附聚初級粒子的易碎顆粒的可噴霧粉末。

本發明進一步提供了通過噴霧干燥非原纖化氟聚合物的初級粒子和至少一種其它組分的液體分散體以獲得易碎顆粒來制備可噴霧粉末的方法。分散體優選不含有水不混溶性液體和更優選不含鹵代烴液體。在優選的實施方案中，本方法包括制備非原纖化氟聚合物和任選至少一種其它組分的可噴霧粉末和致密化由噴霧干燥得到的附聚初級粒子的顆粒。致密化可以通過機械壓縮或通過使顆粒與加熱氣體接觸以形成流化床來進行?？梢允褂梅鬯楹蜔崽幚淼娜芜x步驟來獲得用于特定應用的所需堆積密度和粒度。

本發明的另一實施方案提供了非原纖化氟聚合物的可噴霧粉末，它包括氟聚合物和至少一種其它組分的附聚初級粒子的易碎顆粒的均勻、不分離的混合物，其中粉末是可熔體加工的。

本發明的目的可以不用熔結粒子或使用鹵代烴溶劑來達到。

附圖簡述

圖1是由液體分散體，特別是水性分散體來生產本發明的可噴霧粉末的噴霧干燥系統的示意圖。

圖2是應用于噴霧干燥的粉末以產生本發明的可噴霧粉末的致密化系統的示意圖。