[发明专利]一种水性聚四氟乙烯粉体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚四氟乙烯粉体材料及其制备方法，该水性聚四氟乙烯粉体材料包括以下重量份原材料制备而成：15‑50份的聚四氟乙烯微粉、0.5‑1份的三聚氰胺、0.25‑0.5份的甲醛、5‑25份的接枝单体、0.06‑0.35份的乳化剂、0.25‑1.5份的引发剂、40‑80份的去离子水；通过包覆后接枝亲水基团制备得到的，不仅亲水基团接枝率更高，从而使聚四氟乙烯粉体具有了更好的亲水性，而且能与多种亲水基团进行接枝，从而原材料种类多样，更适合工业化生产，对水性聚四氟乙烯粉体材料在水性涂料中的大规模应用具有积极作用。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及高分子材料的改性,具体涉及一种水性聚四氟乙烯粉体材料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)是一种理化性能极好的材料，化工防腐、工程塑料以及其他的复合材料甚至生物医学等方面都得到了广泛的应用。但由于PTFE具有极强的疏水性，PTFE微粉不溶解且很难分散于水和几乎所有的溶剂中，这使得用PTFE微粉制备涂料遇到了实际的困难，也是目前PTFE没有广泛运用到涂料领域的主要原因。要改善PTFE微粉的亲水性，目前常用的方法有两种，一种是将PTFE经过化学或者辐照处理使其表面生成活化基团，然后再在PTFE表面接枝亲水性基团；另一种则是加入大量的表面活性剂降低PTFE的表面张力，从而提高其亲水性。

中国专利CN101223231A公开了一种聚四氟乙烯水性分散液及其制造方法，该PTFE水性分散液含有多种特定的含氟羧酸盐(APFO)，通过APFO改善PTFE的摩擦稳定性来使其具有了较好的水性分散性，从而可防止增粘，防止涂膜的裂纹产生。

中国专利CN102086243A公开了一种高光泽度聚四氟乙烯分散浓缩液的制备方法，该方法是在高压反应釜中加入去离子水、引发剂、分散剂、稳定剂以及聚合单体进行乳液聚合反应，得到改性聚四氟乙烯聚合液，经后处理浓缩得到聚四氟乙烯分散浓缩液，该浓缩液具有较好的亲水性。

中国专利CN102977276A公开了一种水性的聚四氟乙烯材料及其制备方法和用途，该方法先利用电子束或钴源辐照PTFE微粉，再与丙烯酸进行接枝反应，经后处理得到接枝产物的水分散液，该分散液中的聚四氟乙烯材料具有了较好的亲水性。

中国专利CN107266631A公开了一种改性聚四氟乙烯微粉材料的制备方法，该方法将聚四氟乙烯微粉在单体丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、氟碳表面活性剂和水的混合溶液中进行接枝反应，制备得到了接枝率较高的改性PTFE微粉，该改性PTFE微粉同样具有了较好的亲水性。

虽然上述的现有技术都达到了改善PTFE微粉材料的亲水性或在水中的分散性的目的，但不管是PTFE分散液，还是改性PTFE微粉，都存在单体接枝率低，接枝单体原料单一，PTFE微粉需要进行活化处理，后续处理过程复杂，PTFE产品的亲水性较差，不能较大规模的进行生产等诸多缺点，严重限制了PTFE微粉在水性涂料中的大规模生产和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有亲水改性的PTFE产品亲水性较差的缺陷，提出了一种水性聚四氟乙烯粉体材料及其制备方法；该水性聚四氟乙烯粉体材料是通过包覆和接枝亲水基团制备得到的，不仅亲水基团接枝率更高，从而使聚四氟乙烯粉体具有了更好的亲水性，而且能与多种亲水基团进行接枝，从而原材料种类多样，更适合工业化生产，对水性聚四氟乙烯粉体材料在水性涂料中的大规模应用具有积极作用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种水性聚四氟乙烯粉体材料，包括以下重量份原材料制备而成：15-50份的聚四氟乙烯微粉、0.5-1份的三聚氰胺、0.25-0.5份的甲醛、5-25份的接枝单体、0.06-0.35份的乳化剂、0.25-1.5份的引发剂、40-80份的去离子水。