[发明专利]一种不饱和酸酐改性的含氟聚合物粉末涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种不饱和酸酐改性的含氟聚合物粉末涂料及其制备方法，所述含氟聚合物粉末涂料由含氟单体、共聚单体和不饱和酸酐在分散剂、链转移剂、引发剂和助溶剂的作用下发生聚合反应，反应液再经酸溶液处理制备而成；所述含氟单体选自四氟乙烯或三氟氯乙烯；所述共聚单体选自六氟丙烯、乙烯、全氟烷基乙烯基醚、六氟异丁烯中的一种或两种。本发明所述含氟聚合物粉末涂料经过不饱和酸酐改性后，粘结强度可提高30％以上，同时含氟聚合物粉末涂料的其它性能基本保持不变，并且在用于静电喷涂时，加工工艺更简单，涂层均匀，没有出现鼓泡现象，加工性能优异。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种不饱和酸酐改性的含氟聚合物粉末涂料及其制备方法。

背景技术

含氟聚合物是一类由含氟单体通过均聚或者含氟单体与其它单体(包括含氟单体和非氟单体)共聚而成的高分子材料，具有优良的耐腐蚀、耐高低温、自阻燃等性能，在航空、汽车、石油和化工等领域得到了广泛的应用。目前商业化应用的含氟高分子材料有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等。其中FEP粉料、PFA粉料、ETFE粉料和ECTFE粉料都是一种良好的涂层材料，均可以应用静电喷涂工艺在基体材料(主要是金属基材)表面进行喷涂，做成底漆。

然而，作为高性能的涂层材料，它们也存在缺陷，由于它们的不粘型，使含氟高分子材料与其它材料之间无法形成良好的界面结合层，长期使用会出现严重的剥离现象，因而限制了它们的使用，尤其是全氟聚合物，如FEP和PFA，分子结构中不含有C-H键，它们对金属基体材料的粘合性能更差。为了改善含氟树脂的粘结性，一般都采取共混改性和共聚改性的方法。

中国专利申请CN101594944A在含氟树脂中加入了粘合剂(聚醚砜、聚苯硫醚、聚亚芳基醚酮、聚苯并咪唑、液晶聚合物)以提高底漆层的附着力。这种共混改性存在的主要问题是共混粘合剂无法保证它们在氟树脂的均匀分散，这样就可能降低涂层的性能，CN108485389B公布了一种含氟聚合物粉末涂料的制备方法，它是将含氟聚合物、聚多巴胺包覆改性的硬质助剂和聚多巴胺复合体。按照一定比例混合而成的该涂料，用做金属基材的底漆，这种方法的缺点是除分散性差以外，还存在过程复杂、脂肪族族化合物的添加会影响涂层的耐热性和耐溶剂性等缺点。而且从机理上来讲，共混增加粘结性是依靠分子间的作用力，我们知道，分子间的作用力的要小于化学键。

中国专利申请CN105440198A采用共聚改性的方式在ETFE中引入极性基团(醚类或酯类)来改善ETFE的粘合力，这种方法制得的聚合物粘结力仍然偏低，最高不超过专利公布号CN112812217A公布了高剥离力高透明度的含氟聚合物及其制备方法，它采用四氟乙烯、六氟丙烯、乙烯和含氟丙烯酸单体四元共聚方式，制备的聚合物具有较高的剥离力和透明度，但是缺点是配方复杂，采用四元共聚，乙烯和含氟丙烯酸并不一定按照比例进行聚合反应。

因此，开发一种粘结性能好，同时又能保持含氟聚合物优异的耐溶剂性耐老化等本征性能的含氟聚合物粉末涂料很有必要。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种不饱和酸酐改性的含氟聚合物粉末涂料，其兼具优异的粘结性能、耐老化性能和加工性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种含氟聚合物粉末涂料，所述含氟聚合物粉末涂料由含氟单体、共聚单体和不饱和酸酐在分散剂、链转移剂、引发剂和助溶剂的作用下发生聚合反应，反应液再经酸溶液处理制备而成；

所述含氟单体选自四氟乙烯、三氟氯乙烯中的至少一种；所述共聚单体选自六氟丙烯、乙烯、全氟烷基乙烯基醚、六氟异丁烯中的至少一种；