[发明专利]一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氟乳液的制备方法，特别涉及一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，英文名Polyimide(简称PI)，全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。由联苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。

聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺达到400Mpa。作为工程塑料，弹性膜量通常为3~4Gpa，纤维可达到200Gpa，据理论计算，均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的纤维可达500Gpa，仅次于碳纤维。聚酰亚胺具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐高温和耐低温性能(-269℃至+400℃)。1959年美国杜邦公司首先合成出芳香族聚酰亚胺,1962年试制成聚酰亚胺薄膜(PI薄膜),1965年开始生产。我国60年代末可以小批量生产聚酰亚胺薄膜，现在已广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导弹、原子能、电子电器工业等各个领域。但是聚酰亚胺一般的品种不大耐水解，特别是在碱性条件下易被水解。

氟涂料是指含氟树脂为主要成膜物质的系列涂料的统称。由于氟树脂中存在化学结合力特别强的C-F键，加上氟原子体积大而具有空间位阻，使主链的稳定性大大增强，因此氟树脂具有优异的耐候性、耐化学品性、耐腐蚀性和耐高低温性能。

含氟涂料的开发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年的历史。含氟涂料的发展经历了热熔型—溶剂可溶型—可交联型几个阶段，而随着环保要求的逐步提高，含氟涂料将进一步朝着高固体份和水性化的方向发展。热熔型含氟涂料需高温烘烤成膜。以PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE特氟龙(聚四氟乙烯)为代表的热塑性含氟数值具有结构的规整性，聚合物本身呈半结晶状态。一方面它具有优良的耐溶剂型，另一方面在溶剂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、粉末涂料或有机溶胶。水分散型含氟涂料时将树脂粉末、耐高温颜料、分散剂、粘结剂及水等在适当的设备中进行分散而成。有机溶胶是将含氟树脂粉末如PVDF粉末分散于丙烯酸树脂溶液中，外加有机溶剂制成有机溶胶。除丙烯酸树脂外，也可加入环氧树脂、聚酰胺和聚氨酯、聚苯硫醚等耐热性及附着力均好的树脂，已达到改性的目的。这类涂料施工后均需在高温下烘烤，热熔融流平成涂膜。

聚四氟乙烯合成树脂分散液是含有带负电的PTFE微粒子，通过非离子表面活性剂使之处于稳定分散状态，其具有良好的热性能、耐化学腐蚀性、电气特性、低摩擦性和不粘性。因此分散液制成的玻璃纤维浸渍产品广泛应用于荷重、低速度的精密仪器零部件、纺织、染色、食品等工业传送带领域；PTFE的不粘性在不粘厨房用具方面也有相当广泛应用，PTFE作为建筑膜材广泛应用于大型公共设施，例如：体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心和站台等。但是单独使用聚四氟乙烯（PVDF）涂料，其粘合性能较差，表面性能低，涂层的性能有待改善。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层扩大了氟涂料的应用领域，使其能很好的涂覆在聚酰亚胺薄膜上，改善了聚酰亚胺薄膜的性能。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液，所述聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液至少包括以下组分及重量配比：

所述的耐高温氟聚合物乳液的主要成分为PTFE（聚四氟乙烯）、PFA（全氟烷氧基树脂）和FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）中的一种或多种。

所述的熔融温度较低的聚合物乳液的主要成分为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）或不含氟的耐温高聚物中的一种或多种。所述的不含氟的耐高温高聚物为环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯和聚苯硫醚。

所述的无机颜料为TiO₂、氧化铁、铬系、镉系或碳黑中的一种。

所述的其他助剂为硅烷偶联剂、表面活性剂、阻燃剂、短纤维、晶须和金属微粉中的一种或几种。

所述的一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液还含有水性丙烯酸酯和聚乙烯醇中的一种或多种，通过这两种物质的添加改善乳液涂覆效果，所述的水性丙烯酸酯可以在烧结过程中完全分解。

所述的一种聚酰亚胺薄膜含氟涂层用乳液，采用包括以下步骤的方法制得：