[發明專利]具有核殼結構的聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟及制備工藝

有效

• 申請號: 201010139285.9
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN102212221A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 許少華
• 申請（專利權）人: 蘇州諾升功能高分子材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L27/18;C09D123/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術領域

本發明涉及一種聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟，及其制備工藝。

背景技術

聚四氟乙烯(英文縮寫為Teflon或[PTFE，F4])，被美譽為/俗稱“塑料王”，中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”(teflon)、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和抗老化耐力等等。

聚乙烯蠟既有與聚乙烯相似的化學性質和優良的電氣性能，又有蠟的特性，具有熔點高、硬度大、熔融粘度低、加工流動性能好的特點。聚乙烯蠟產品呈白色片狀或粉末、無味、無毒、無腐蝕性，與塑料、橡膠、石蠟、油墨共混有著優異的潤滑性和相容性，是一種優良的加工助劑。聚乙烯蠟廣泛應用于油墨、色母粒、涂料、熱熔膠、橡塑加工等行業。

基于聚四氟乙烯降解得到的小分子量產品被稱為聚四氟乙烯微粉或聚四氟乙烯蠟粉。由于它繼承了聚四氟乙烯本身優異的特性和超高的硬度及耐磨潤滑性，聚四氟乙烯微粉作為助劑能夠提供比聚乙烯蠟更為優異的潤滑和耐磨屬性。再加上聚四氟乙烯本身超高的化學惰性，聚四氟乙烯可以作為一種特種化學添加劑，賦予基材優異的性能。

但是由于聚四氟乙烯本身表面能很低，疏水疏油性很大，再加上其本身比重很大，導致其在溶液體系中的分散穩定性很差，這在很大程度上影響了其作為助劑的進一步應用。

WO01/64799提到將聚四氟乙烯同聚烯烴進行混合，希望能將聚四氟乙烯的優異性能加入聚烯烴蠟粉中，但是這種簡單的混合卻并不能完全發揮聚四氟乙烯本身的優異性能。正如上文所說，聚四氟乙烯的高比重將導致其作為助劑在應用中容易發生沉降，引起蠟粉的分層；此外聚四氟乙烯疏水疏油性導致了其與其它基材的不相容性，在體系中容易團聚，同樣影響了聚四氟乙烯作用的完全發揮。

目前現有技術中并沒有提到將聚四氟乙烯與聚乙烯蠟進行包覆結合來提高聚乙烯蠟尤其是聚乙烯蠟粉的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有核殼結構的聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟，其具有優良的性能，例如耐磨性、穩定性等等。

本申請一方面提供了一種聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟粉，所述聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟粉具有核-殼結構，其中所述核包括平均粒徑小于30微米的聚乙烯蠟粉，所述殼包括平均粒徑為1-1000納米的聚四氟乙烯。

在本申請的一個優選實例中，所述聚四氟乙烯的平均粒徑為50-800納米，更好為80-500納米，最好為100-300納米。

在本申請的一個優選實例中，所述平均粒徑為1-1000納米的聚四氟乙烯是通過輻照改性技術形成的。

在本申請的一個優選實例中，對輻照改性后的聚四氟乙烯進一步研磨。

在本申請的一個優選實例中，所述聚乙烯蠟的平均粒徑為小于30微米，較好小于25微米，更好為小于20微米，最好為小于10微米；和/或，所述聚乙烯蠟的平均粒徑為1-30微米，較好為1-25微米，更好為1-20微米，最好為5-10微米；和/或，所述聚乙烯蠟的最大粒徑小于50微米，較好小于40微米，更好小于35微米，最好小于30微米；和/或，更好地，所述聚乙烯蠟粉的最大粒徑為20-50微米，較好25-30微米。

在本申請的一個優選實例中，所述聚四氟乙烯和聚乙烯蠟粉的核殼結構是聚四氟乙烯殼完全或者部分包覆在所述聚乙烯蠟核上。

在本申請的一個優選實例中，所述聚四氟乙烯和聚乙烯蠟的重量比為1∶1到1∶20，較好為1∶2到1∶15，更好為1∶3到1∶10，最好為1∶4到1∶8。

本申請還提供了一種制備聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟的方法，所述方法包括以下步驟：將輻照改性過后的聚四氟乙烯顆粒和聚乙烯蠟顆粒加入高速混合機中混合，轉速為1000-3000rpm。

在本發明的一個優選實例中，所述方法還包括對輻照后的聚四氟乙烯顆粒進行研磨的步驟。

本申請還提供了一種涂料組合物，所述涂料組合物包括本申請所述的聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟。

本發明提供的聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟粉具有核-殼結構，聚四氟乙烯以極小的納米顆粒形式包裹在聚乙烯蠟粉的表面。由于聚乙烯蠟粉的密度低，而且容易分散，這樣就可以使聚四氟乙烯借助聚乙烯蠟粉的優異分散性能而得到了很好的分散，并且很穩定的懸浮在溶液體系中而不發生沉降。同時由于聚四氟乙烯包裹在聚乙烯蠟粉的外層，因此聚四氟乙烯本身的超高硬度、潤滑耐磨和化學惰性的到了很好的發揮。