[发明专利]含氟聚合物组合物、被覆制品、及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氟聚合物组合物及其制备方法，更具体地说，本发明涉及能够提供平滑的涂层、良好的流态化性能、良好的防粘性能和良好的静电性能的含氟聚合物。在另一方面，本发明涉及含有含氟聚合物组合物的被覆制品。

背景技术

已知某些含氟的聚合物(也称为“含氟聚合物”)具有理想的性能，例如良好的耐化学性、优良的防粘性能、良好的耐热性和绝缘性。含氟聚合物(特别是具有熔融流动性的含氟聚合物粉末)所具有的优良的防粘性能已经使得其可用来涂敷食物制备用品，例如煎锅、电饭锅、烤架和烤盘。含氟聚合物在多种工业应用(例如用于复印机和打印机的定影辊或者定影带、容器和化学处理反应器)中也有所应用。

可通过许多常规的方法将含氟聚合物涂敷于基材上，所述方法例如为分散涂敷法或者粉末涂敷法。当对基材进行粉末涂敷时，粉末粒径分布会影响粉末输送系统、加料系统以及最终的膜的性能。对于进料斗输送方式而言，要求将粉末稳定而均匀地流态化，以便使粉末稳定地流过泵并从喷射装置中喷出。如果细颗粒的含量过高，则粉末态涂布材料易于团聚，并且会抑制了流态化。较高的气压可使团聚作用减轻一些，但是这会在流化床中引起喷涌现象(geysering)。喷涌现象是指这样一种情况，其中流化粉末表面变得不一致并且流化粉末从流化床表面和死区中大量喷出。这种情况会导致气流波动并且使得输送到喷射装置的粉末的量不稳定。这会造成膜厚不一致以及可能会有表面瑕疵。如果严重的话，喷射装置会喷出大量粉末到表面上，并形成带有气泡的粉末堆。粉末的含水量较高并且细颗粒的浓度高会造成附加的团聚作用。

粒度还会影响带电体系，即，粒度会影响粉末输送过程中产生的静电。细颗粒的反离子化会造成所形成的膜在较薄的位置处发生表面破裂。另一方面，较大的颗粒更有可能做直线运动，而且仅能被强的静电力线影响。这些性能可能会影响粉末涂料的传输效率。

膜的性能(例如厚度和平整度)也会受到粒度的影响。总的来说，粗(粒度较大)粉末将制得较厚的膜，而细(粒度较小)粉末将提供较薄的膜。大颗粒(特别是分子量高的那些)要花费更长的时间来熔融和流动，并且在加工过程中，其不可能完全变平，从而导致粗糙的表面。如果粉末过粗，可能会引起被称为“橘皮”的纹理过多的现象。另一方面，细粉末过多会使所形成的膜较快地达到自粘结点并开始反离子化，从而导致“静电橘皮”。

发明概述

本发明人认识到，人们需要一种具有良好的沉积性能的粉末涂料，特别是含氟聚合物粉末涂料。良好的沉积性能包括(例如)改善含氟聚合物的流态化性能、静电粉末沉积过程中的静电性能和被覆制品的平整性之中的一种或多种。

在本发明的一个方面，提供一种制备含氟聚合物粉末的方法。该方法包括将第一含氟聚合物的粗颗粒的部分分级，以得到第二含氟聚合物，其中该第二含氟聚合物具有最频值与D95之比为0.75或更大的粒度分布。当该第二含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚单元构成的共聚物时，该方法还包括将该含氟聚合物的端基数减少至每百万个碳原子中的不稳定端基数少于60个的步骤。

在另一方面，本发明涉及一种含有含氟聚合物的含氟聚合物粉末，该含氟聚合物粉末具有最频值与D95之比为0.75或更大的粒度分布。当该含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚单元构成的共聚物时，该含氟聚合物在每百万个碳原子中具有少于60个的不稳定端基。

在另一方面，本发明涉及一种含有含氟聚合物的被覆制品，该含氟聚合物具有最频值与D95之比为0.75或更大的粒度分布。该含氟聚合物在基材上形成涂层。当该含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚单元构成的共聚物时，该含氟聚合物在每百万个碳原子中具有少于60个的不稳定端基。该涂层的以R_a测量值表示的粗糙度为3微米或更小。

在另一个更优选的方面，本发明的含氟聚合物的最频值为30到70微米，并且基本上没有大于约75微米的颗粒。另外，当该含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚单元构成的共聚物时，该含氟聚合物在每百万个碳原子中具有少于60个的不稳定端基。

定义

为了本发明的目的，本申请中使用的下列术语如下定义：

“细颗粒”是指小于10微米的颗粒；

“粗颗粒”是指其粒度比粒度分布中65％的颗粒的粒度大的颗粒；

“D50”是指按照体积％的方式进行测量，有50％的颗粒均小于其对应的直径(单位为微米)；