[发明专利]微粒聚合物粘合剂复合物

说明书

本发明涉及亚微米聚合物粘合剂颗粒和相互作用材料的干的自由流动的复合物，以及由其形成的制品。这些聚合物颗粒由稀释的乳胶聚合物形成并与相互作用材料共混，然后将该共混物喷雾干燥以形成干的共混物，其中所有聚合物颗粒的小于10％是处于团聚的形式。该聚合物优选地是聚偏二氟乙烯，如来自阿科玛公司的PVDF。该干的共混物将通过很多手段被用于形成制品和涂层，例如通过加热和施压形成三维制品，其可以被再分散到水性涂料组合物中或者可以被电镀涂覆在基材上。

技术领域

本发明涉及亚微米聚合物粘合剂颗粒和相互作用材料的干的自由流动的复合物，以及由其形成的制品。这些聚合物颗粒由稀释的乳胶聚合物形成并与相互作用材料共混，然后将该共混物喷雾干燥以形成干的共混物，其中所有聚合物颗粒的小于10％是处于团聚的形式。该干的共混物将通过很多手段被用于形成制品和涂层，例如通过加热和施压形成三维制品，其可以被再分散到水性涂料组合物中或者可以被电镀涂覆在基材上。

背景技术

热塑性聚合物可以是作为粘合剂有用的，以将微粒材料保持在一起。该热塑性聚合物可以作为熔体或者在溶剂或水性溶液或分散体中施用以涂覆微粒材料，并将它们结合在一起。

在一些应用中，如在电池电极和分离器中、或在块过滤和分离介质中，该微粒物质是处于相互作用材料结合在一起成多孔形态的形式。这些相互作用材料需要与环境中的液体和气体直接接触才能有效。在这些情况下，重要的是该聚合物粘合剂不完全涂覆这些相互作用材料。

提供相互作用材料表面的最小的涂层(阻断)，还提供在相互作用材料颗粒之间的良好的粘附性的一种方法是使用处于离散颗粒形式的聚合物粘合剂。这些聚合物粘合剂颗粒应该具有相互作用材料的的最小阻断，还必须足以将相互作用物质保持在一起(以形成相互作用物质的多孔网)，其中该相互作用材料具相互连结性。

为了增加粘合剂效率(相互作用材料与最小量的聚合物粘合剂的良好粘合)，粘合剂颗粒应该具有可供与相互作用材料接触的最大的表面面积。

出人意料地，现在已经发现通过减小聚合物粘合剂粒径并减少团聚的聚合物颗粒的水平两者可以在干的粉末相互作用物质/聚合物粘合剂颗粒复合物中实现较大的粘合剂效率(增加的最大的粘合剂表面)。如在此使用的“聚合物团聚体”意指粘附在一起的两个或更多个聚合物粘合剂颗粒以形成具有大于1微米的重均粒径的颗粒的粘附的基团。聚合物团聚体减少粘合剂效率，因为这些聚合物粘合剂颗粒较不分散并且较不均匀。

发明内容

本发明涉及复合材料，该复合材料包含：

a)离散的聚合物颗粒，这些聚合物颗粒具有小于1微米的平均粒径，以及

b)相互作用材料，

其中将这些聚合物颗粒粘附至相互作用材料，并且其中这些聚合物颗粒由小于10重量百分比的团聚的聚合物颗粒组成。

本发明进一步涉及用于形成复合材料的方法，该复合材料包含聚合物颗粒和一种或多种微粒相互作用材料，该方法包括以下步骤：

a)形成聚合物乳胶，该聚合物乳胶包含离散的聚合物颗粒，这些聚合物颗粒具有小于1微米的平均粒径；

b)将所述聚合物乳胶稀释至在4重量百分比与25重量百分比之间的聚合物固体；

c)将相互作用材料混合至所述聚合物乳胶中以形成聚合物颗粒和相互作用材料的共混物，其中步骤b)和c)可以顺序地或同时地发生；

d)干燥所述共混物以形成自由流动的聚合物颗粒/相互作用材料复合物，其中将所述聚合物颗粒粘附至所述相互作用材料上，并且其中在干的复合物中的小于10重量百分比的所述聚合物颗粒处于团聚的形式；

e)将所述聚合物颗粒/相互作用材料形成为制品或制品上的涂层，其中所述聚合物颗粒保持为离散的颗粒，将所述相互作用材料结合在一起。