[发明专利]能形成厚涂层的氟树脂粉末液体分散体

说明书

                 发明领域

本发明涉及适用于涂布制品的氟树脂粉末液体分散体，具体地说，涉及液体分散体不会发生不可逆凝聚且能形成很厚涂层的氟树脂粉末液体分散体。

                发明背景

具有耐化学性、不粘性、耐热性、低摩擦系数和电绝缘性等性能的受热可流动氟树脂也能形成无针孔薄膜，因此适于用作涂料。这类涂料应用中所用的受热可流动氟树脂包括，例如，四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物(下文称之为PFA)、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物(FEP)及四氟乙烯与乙烯的共聚物(ETFE)。这些树脂不溶于水和有机溶剂，所以不能用作溶液型涂料。因此，这类树脂要通过包括粉状涂料组合物的静电涂布在内的各种其它手段才能涂布到基体上去，或者以液体分散体的形式使用。液体分散体可以是水基并用表面活性剂稳定化的，也可以是有机液体基的。液体分散体通过诸如喷涂、浸涂或帘式淋涂等手段涂布到基体上，然后通过加热和熔融形成膜涂层。

由粉末涂料组合物的静电涂布所获得的膜涂层，厚度一般为约50-100μm，而分散体涂料组合物一般产生厚度为20μm的涂层。但是，对于要求防腐蚀的应用，这样的厚度是不够的，这就要求开发能形成较厚涂层的涂料组合物。

日本专利申请57-15607公开了一种适用于厚膜涂层施工的氟树脂液体分散体，它包含分散在一种表面张力不超过45达因/厘米的液体分散介质中、平均粒径为2-300μm、孔隙率不大于0.74的一种受热可流动氟树脂粉末。这种分散体能在被涂布表面处于水平时，形成500μm之厚的厚涂层，但是当被涂布表面垂直或倾斜一定角度时，这种氟树脂粉末会在烘烤和成膜前从被涂表面上掉下来。

为了在垂直表面上也能形成厚涂层，美国专利5,502,097公开了一种适用于厚膜涂层涂布的氟树脂粉末液体分散体，它包含一种受热可流动氟树脂粉末，粉末的平均粒径为5-300μm，孔隙率不超过0.74以及总表面积不超过10m²/cm³，它们分散在一种表面张力不超过45达因/厘米、还包含一种沸点为150℃-340℃的有机液体的液体分散介质中。这一发明能使被涂表面即使垂直时也能形成厚涂层。但是，由于分散体中有机液体的可燃性，有爆炸的危险，使工作环境受到限制。

因此，仍然需要能够在垂直表面上形成厚涂层且能安全施工的涂料组合物，特别是在要求防腐蚀的应用中，例如涂层性能几乎取决于涂层厚度的化工厂中。

                     发明概述

本发明涉及下述发现：当受热可流动氟树脂粉末液体分散体中包含平均粒径不超过1μm的胶体粒子时，可在垂直表面上形成厚的粉末涂层，该涂层在烘烤并成膜之前不会从基体上掉下来。通过在分散体中加入一种纤维状耐热填料，这种效果可进一步提高。

因此，本发明提供能形成厚度为100-1000μm且具有优良耐腐蚀性的厚涂层的氟树脂粉末涂料组合物。用一支简便的喷枪或类似工具，采用一步法就可使这种涂料形成一层涂膜，而决无爆炸的危险。

具体地说，所述氟树脂粉末液体分散体包含占液体分散体5-50体积％的受热可流动氟树脂粉末、表面张力不超过45达因/厘米的液体分散介质和平均粒径不超过1μm的胶体粒子，其中氟树脂粉末的平均粒径为5-300μm、孔隙率不超过0.74以及总表面积不超过10m²/cm³。优选胶体粒子选自由无机氧化物和有机耐热聚合物组成的一组。更优选氟树脂粉末液体分散体还包含长度至少为20μm和长径比至少为2的纤维状耐热填料。

优选氟树脂粉末液体分散体中的胶体粒子是聚醚砜粒子，它们是作为包含一种有机溶剂和一种水可混溶的溶剂的含水分散体加入的。优选用下列步骤制备平均粒径不超过1μm的PES胶体粒子的含水分散体：(1)将PES溶于一种能加溶PES的有机溶剂中；(2)将溶解的PES与一种能溶于有机溶剂的水可混溶的溶剂混合；以及(3)将其中已溶解有表面活性剂的水与已溶解的PES和水可混溶的溶剂混合。

               发明详述受热可流动氟树脂