[发明专利]包含含氟聚合物的复合颗粒、其制备方法以及包括其的制品

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2012年12月20日提交的美国临时专利申请61/740,080的优先权，其公开内容以引用方式全文并入本文中。

背景技术

陶瓷泡，如玻璃泡(也通常称为“玻璃微泡”、“中空玻璃微球”、“中空玻璃珠”或“玻璃球囊”)广泛用于工业中，例如作为聚合物组合物的添加剂。在许多工业中，玻璃泡可用于例如降低聚合组合物的重量以及改善聚合物组合物的加工、尺寸稳定性和流动性。一般而言，期望玻璃泡足够强以避免在特定聚合物化合物的加工过程中被压碎或破坏。

这种泡的一个应用为复合泡沫塑料。含有陶瓷泡(例如玻璃泡)的复合泡沫塑料部分由于其低的热导率而可在多种应用中用于隔热。例如，复合泡沫塑料用于离岸石油管线或流线的湿隔离应用(即，暴露于海水的隔离体)。

发明内容

本公开提供了一种复合颗粒，其包括离散的中空陶瓷球状体，所述离散的中空陶瓷球状体在外表面上具有含氟聚合物层。在许多实施例中，含氟聚合物层为复合颗粒和包括复合颗粒的复合材料赋予更大的耐破裂性(例如当混合复合颗粒与基质材料时)，赋予疏水性，并赋予对海水降解的抗性。这些性质使得复合颗粒特别可用于复合泡沫塑料中，例如用于湿隔离应用中。

在一方面，本公开提供了一种复合颗粒，其包括离散的中空陶瓷球状体和在所述离散的中空陶瓷球状体上的含氟聚合物层。所述含氟聚合物为如下物质的均聚物或共聚物：全氟烷基乙烯基醚；全氟烷氧基乙烯基醚；由式C(R)₂＝CF-Rf独立地表示的至少一个含氟烯烃，其中Rf为氟或具有1至8个碳原子的全氟烷基，R为氢、氟或氯；或它们的组合。

在另一方面，本公开提供了多个这种复合颗粒。

在另一方面，本公开提供了一种复合材料，其包括分散于基质材料中的多个本文公开的复合颗粒。

在另一方面，本公开提供了一种导管，其具有设置在其外表面上的本文公开的复合材料的层。

在另一方面，本公开提供了一种制备复合颗粒的方法。所述方法包括提供包含连续水相和分散相的分散体，所述分散相包含含氟聚合物；将所述分散体与多个中空陶瓷球状体组合，使得含氟聚合物层设置在每个中空陶瓷球状体的至少一部分上，以形成复合颗粒，其中所述复合颗粒中的每一个包含离散的中空陶瓷球状体；以及从所述连续水相中分离所述复合颗粒。

在本专利申请中，诸如“一个”、“一种”和“所述”之类的术语并非仅指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”可以与术语“至少一种”互换使用。后接列表的短语“...中的至少一种(一个)”和“包括(包含)...中的至少一种(一个)”是指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。除非另外指明，否则所有数值范围均包括它们的端值在内以及在端值之间的非整数值。

在本文中使用以下定义。

术语“含水”指包含至少5重量％的水。

术语“陶瓷”指玻璃、结晶陶瓷、玻璃陶瓷以及它们的组合。

术语“微泡”指具有小于一毫米的最大尺寸的中空球状体或球形颗粒。

术语“微球”指具有小于一毫米的最大尺寸的球形或椭球形颗粒。

术语“单体”是指由单体分子构成的物质。

术语“单体分子”是指可发生聚合从而为大分子的基本结构贡献结构单元的分子。

关于化合物的术语“非聚合的”是指所述化合物不是聚合物。

术语“聚合物”是指具有至少10个连续的单体单元的大分子(或由此类大分子构成的物质)。

术语“球状体”是指大致球形形状的物体。

术语“球状”是指大致球形的形状。

术语“表面活性剂”是指降低液体的表面张力和降低两种液体之间或液体与固体之间的界面张力的有机表面活性化合物。表面活性剂通常具有亲水性(极性)部分和亲脂性(非极性)部分。在术语表面活性剂中包括肥皂和乳化剂。

本发明的上述发明内容并非旨在描述本发明所公开的每个实施例或每种实施方式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。因此，应当理解，附图和以下描述仅用于举例说明的目的，而不应被理解为是对本发明范围的不当限制。

附图说明

结合附图，参考以下对本发明的多个实施例的详细说明，可更全面地理解本发明，其中：

图1为根据本公开的复合颗粒的一个实施例的横截面图；