[發明專利]一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液

有效

• 申請號: 201210587710.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103897514A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 嚴波;王新營;鄭偉
• 申請（專利權）人: 上海電纜研究所
• 主分類號: C09D127/18
• 分類號: C09D127/18;C09D127/12;C09D7/12;C08J7/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術領域

本發明涉及一種含氟乳液的制備方法，特別涉及一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液及其制備方法。

背景技術

聚酰亞胺是主鏈上含有酰亞胺環的一類聚合物，英文名Polyimide(簡稱PI)，全芳香聚酰亞胺按熱重分析，其開始分解溫度一般都在500℃左右。由聯苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺，熱分解溫度達600℃，是迄今聚合物中熱穩定性最高的品種之一。

聚酰亞胺具有優良的機械性能，未填充的塑料的抗張強度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亞胺的薄膜為170Mpa以上，而聯苯型聚酰亞胺達到400Mpa。作為工程塑料，彈性膜量通常為3~4Gpa，纖維可達到200Gpa，據理論計算，均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的纖維可達500Gpa，僅次于碳纖維。聚酰亞胺具有優良的力學性能、電性能、化學穩定性以及很高的抗輻射性能、耐高溫和耐低溫性能(-269℃至+400℃)。1959年美國杜邦公司首先合成出芳香族聚酰亞胺,1962年試制成聚酰亞胺薄膜(PI薄膜),1965年開始生產。我國60年代末可以小批量生產聚酰亞胺薄膜，現在已廣泛應用于航空、航海、宇宙飛船、火箭導彈、原子能、電子電器工業等各個領域。但是聚酰亞胺一般的品種不大耐水解，特別是在堿性條件下易被水解。

氟涂料是指含氟樹脂為主要成膜物質的系列涂料的統稱。由于氟樹脂中存在化學結合力特別強的C-F鍵，加上氟原子體積大而具有空間位阻，使主鏈的穩定性大大增強，因此氟樹脂具有優異的耐候性、耐化學品性、耐腐蝕性和耐高低溫性能。

含氟涂料的開發始于杜邦公司的聚四氟乙烯PTFE涂料及日本的聚偏氟乙烯PVDF涂料，至今也有30年的歷史。含氟涂料的發展經歷了熱熔型—溶劑可溶型—可交聯型幾個階段，而隨著環保要求的逐步提高，含氟涂料將進一步朝著高固體份和水性化的方向發展。熱熔型含氟涂料需高溫烘烤成膜。以PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE特氟龍(聚四氟乙烯)為代表的熱塑性含氟數值具有結構的規整性，聚合物本身呈半結晶狀態。一方面它具有優良的耐溶劑型，另一方面在溶劑中的不溶解性又造成了使用上的不方便，所以最初的含氟涂料只能制成水分散型涂料、粉末涂料或有機溶膠。水分散型含氟涂料時將樹脂粉末、耐高溫顏料、分散劑、粘結劑及水等在適當的設備中進行分散而成。有機溶膠是將含氟樹脂粉末如PVDF粉末分散于丙烯酸樹脂溶液中，外加有機溶劑制成有機溶膠。除丙烯酸樹脂外，也可加入環氧樹脂、聚酰胺和聚氨酯、聚苯硫醚等耐熱性及附著力均好的樹脂，已達到改性的目的。這類涂料施工后均需在高溫下烘烤，熱熔融流平成涂膜。

聚四氟乙烯合成樹脂分散液是含有帶負電的PTFE微粒子，通過非離子表面活性劑使之處于穩定分散狀態，其具有良好的熱性能、耐化學腐蝕性、電氣特性、低摩擦性和不粘性。因此分散液制成的玻璃纖維浸漬產品廣泛應用于荷重、低速度的精密儀器零部件、紡織、染色、食品等工業傳送帶領域；PTFE的不粘性在不粘廚房用具方面也有相當廣泛應用，PTFE作為建筑膜材廣泛應用于大型公共設施，例如：體育場館的屋頂系統、機場大廳、展覽中心和站臺等。但是單獨使用聚四氟乙烯（PVDF）涂料，其粘合性能較差，表面性能低，涂層的性能有待改善。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層擴大了氟涂料的應用領域，使其能很好的涂覆在聚酰亞胺薄膜上，改善了聚酰亞胺薄膜的性能。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液，所述聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液至少包括以下組分及重量配比：

所述的耐高溫氟聚合物乳液的主要成分為PTFE（聚四氟乙烯）、PFA（全氟烷氧基樹脂）和FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）中的一種或多種。

所述的熔融溫度較低的聚合物乳液的主要成分為PVDF（聚偏氟乙烯）、ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）、PCTFE（聚三氟氯乙烯）、ECTFE（乙烯-三氟氯乙烯共聚物）或不含氟的耐溫高聚物中的一種或多種。所述的不含氟的耐高溫高聚物為環氧樹脂、聚酰胺、聚氨酯和聚苯硫醚。

所述的無機顏料為TiO₂、氧化鐵、鉻系、鎘系或碳黑中的一種。

所述的其他助劑為硅烷偶聯劑、表面活性劑、阻燃劑、短纖維、晶須和金屬微粉中的一種或幾種。

所述的一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液還含有水性丙烯酸酯和聚乙烯醇中的一種或多種，通過這兩種物質的添加改善乳液涂覆效果，所述的水性丙烯酸酯可以在燒結過程中完全分解。

所述的一種聚酰亞胺薄膜含氟涂層用乳液，采用包括以下步驟的方法制得：