防粘連涂料以及涂有該涂料的制品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種防粘連涂料。更具體地，本發明涉及一種結合了聚醚砜和聚醚醚 酮各自優點的防粘連涂料以及涂有該涂料的制品。
【背景技術】
[0002] 耐熱防粘連涂料最早用于鍋等炊具上。隨著人們需求的日益多樣化，如何提高防 粘連涂料的熱流動性，從而提高所形成的涂層的耐腐蝕性（包括耐鹽腐蝕性、耐酸堿腐蝕 性等）、耐磨性、耐候性和耐刮傷性，從而將該涂料用于更多的用途，是技術人員長期努力的 目標。
[0003] 在耐高溫和耐腐蝕材料領域，聚醚醚酮（PEEK)是應用最廣泛的材料之一。聚醚 醚酮是由4, 4-二氟二苯甲酮與對苯二酚在堿金屬碳酸鹽存在下，以二苯砜作溶劑進行縮 合反應制得的一種新型半晶態芳香族熱塑性工程塑料。與一般的工程塑料相比，PEEK具有 超強的耐磨性、耐腐蝕性、耐輻射性、耐高溫性和加工性能。PEEK涂覆的漆膜在高溫和常溫 環境下能保持同等強度，涂層粘附牢固，用銳利器具刮蹭也不易劃傷或脫落，同時又具有良 好的延展性。特別是在高溫下，PEEK的耐蝕譜非常廣泛、與金屬的附著力好，因而耐蝕壽命 長。此外，PEEK涂層在高機械負荷條件下也表現出色，而且具備良好的蒸汽耐受性和防浸 透功能，因而能很好地防止蒸汽滲入。基于PEEK所具有的優異性質，可將其用于例如烹飪 用具、水泵零部件、汽車氣缸頂部的墊圈、壓縮機零部件、半導體晶片架、油田電線及食品和 化學藥品的攪拌零部件等。
[0004] 然而，聚醚醚酮的玻璃化轉變溫度（Tg)較低，只有143°C，超過Tg后，其儲能模量 明顯下降，聚醚醚酮涂料的流平性能比較差，成膜后平整性差，從而影響所形成漆膜的整體 性能，這大大限制了聚醚醚酮在高溫領域的應用。
[0005] 現有技術中，利用玻璃化轉變溫度高的聚酰亞胺來改性聚醚醚酮 (CN102875819B)。然而，由于聚醚醚酮與聚酰亞胺的相容性較差、兩相界面作用力較弱，需 要使用相當多的有機溶劑。此外，聚酰亞胺售價較高，因此，出于經濟、環保方面的考慮，仍 需尋找新的方法和材料，對含有聚醚醚酮的涂料性質進行改進。
【發明內容】
[0006] 本發明人為解決上述問題而進行了深入研究，發現通過在聚醚醚酮涂料中加入聚 醚砜（PES)，并調節各組分的比例，可得到流平性好、耐高溫、耐腐蝕性以及耐候性優異的防 粘連涂料，從而完成了本發明。
[0007] 因此，作為第一方面，本發明人結合聚醚醚酮和聚醚砜各自的特點，提出了 一種全 新的防粘連涂料，所述防粘連涂料含有聚醚醚酮、聚醚砜、抗粘連劑、顏料、水和溶劑。
[0008] 所述防粘連涂料還可以含有在制備常規防粘連涂料時常用的助劑，所述助劑例如 增稠劑、流平劑、分散劑、消泡劑、潤濕劑等，以上的助劑可以單一使用，或兩種或兩種以上 組合使用。
[0009] 根據本發明所述的防粘連涂料，相對于所述防粘連涂料的總重量100份，聚醚醚 酮的重量為1-20份，聚醚砜的重量為20-50份。
[0010] 該涂料以水作為稀釋劑，使用聚醚砜替代傳統的聚酰亞胺（PI)、聚酰胺-酰亞胺 (PAI)，大大降低了有機溶劑的用量，因而更為安全無毒，減輕了環境污染。而且，由于聚酰 亞胺、聚酰胺-酰亞胺的市場售價均比聚醚砜售價高，因此，本發明的水性防粘連涂料還大 大降低了生產成本。
[0011] 由于聚醚砜對聚醚醚酮的改性可降低聚醚醚酮的玻璃化轉變溫度，與僅以聚醚醚 酮作為粘著劑的涂料相比，本發明的防粘連涂料具有改善的流平性，形成的漆膜更為平整， 從而提高了所制得漆膜的整體性能。另一方面，與傳統的水性聚醚砜涂料相比，本發明所述 的防粘連涂料有效改善了傳統防粘連涂料的熱流動性以及由此形成的涂層的耐腐蝕性、硬 度、耐磨性、附著力以及不粘性等性能指標。特別地，本發明的涂料耐候性優異，尤其是具有 戶外惡劣環境所要求的高硬度、高抗刮性和耐鹽腐蝕性和耐酸堿腐蝕性。
[0012] 經試驗表明，將本發明的涂料涂覆于鋁片上，用UVA-340燈管、以強度0. 68W/m2照 射7天，未觀察到涂層在外觀（包括光澤度、裂紋、起泡、脆化、老化）和性能方面的變化；在 高溫、潮濕環境（相對濕度85%、溫度40°C)下保持10天，未觀察到涂層在外觀（包括涂 層的光澤度、裂紋、起泡）和性能方面的變化。此外，耐鹽腐蝕性和耐酸堿腐蝕性的研究也 表明本發明的涂料形成的涂層具有良好的耐腐蝕性能。
[0013] 本發明的涂料還具有良好的流平性，本發明所述涂料涂覆的漆膜表面平整，肉眼 觀察無麻點和橘皮。
[0014] 本發明的防粘連涂料可單獨作為制品的涂層，亦可作為多層不粘涂料的任一層使 用，所述任一層為底層、面層或中間層。
[0015] 作為第二方面，本發明還涉及涂有本發明所述的防粘連涂料的制品。
[0016] 本發明的防粘連涂料可以廣泛應用于各個領域，以生產對不粘、防腐性能有需求 的制品。例如，利用本發明防粘連涂料的耐腐蝕性和不粘性，將其用于具有金屬表面制品或 物體的涂覆，例如，廚房用具、炊具及戶外用制品。所述炊具例如炒鍋、咖啡器、煮蛋器、微波 爐、電飯鍋等。所述戶外用制品例如石油管道、水下工程（如橋梁），從而有效解決石油管道 堵塞難題和橋梁的防腐問題。另外，將本發明的防粘連涂料用于汽車輪胎及制鞋行業，可以 實現迅速脫模而不粘；將本發明的防粘連涂料用于印染行業的模輥上，可形成不粘耐磨的 復合涂層，從而延長模輥的使用壽命。
【具體實施方式】
[0017] 作為一種實施方式，本發明的防粘連涂料由如下成分組成：
[0018] 聚醚醚酮 1-20重量份； 聚醚砜 20-50重量份； 抗粘連劑 1-40重量份： 顏料 1-30重量份； 水 20-50重量份； 有機溶劑 i-40重量份。
[0019] 優選地，所述抗粘連劑為聚四氟乙烯樹脂。
[0020] 優選地，所述有機溶劑為酮醇醚胺混合溶劑。
[0021] 優選地，所述涂料中包含的聚醚醚酮為1-15重量份、更優選1-10重量份、最優選 1-5重量份。
[0022] 優選地,所述涂料中包含的聚醚砜為30-45重量份、更優選35-40重量份。
[0023] 在本發明所述的防粘連涂料中，所述抗粘連劑可以是含氟聚合物，例如四氟乙烯 (TFE)單體或聚四氟乙烯樹脂（PTFE)、可溶性聚四氟乙烯（PFA)、全氟烷基乙烯基醚（PAVE) (例如，全氟甲基乙烯基醚（PMVE)、全氟乙基乙烯基醚（PEVE)、全氟丙基乙烯基醚（PPVE))、 六氟丙烯（HFP)、全氟丁基乙烯、三氟氯乙烯或者向這些分子中引入側基的其它含氟聚合 物。所述抗粘連劑可以單獨使用上述成分的一種，或者將兩種或兩種以上的成分組合使用。
[0024] 優選地，所述的抗粘連劑為聚四氟乙烯樹脂或聚四氟乙烯-全氟烷氧基樹脂混合 物。該抗粘連劑可以直接以干粉形式進行添加或以聚合物分散體的形式進行添加。
[0025] 所述顏料可以是鈦青、鈦白、碳黑、石墨、高鈦灰、氧化鋁、碳化硅、高溫無機顏料 (例如，黃色顏料、棕色顏料、藍色顏料、綠色顏料等）等所有市面上可以售賣的調色顏料。 所述顏料可以單獨使用上述成分的一種，或者將兩種或兩種以上的成分組合使用。
[0026] 所述溶劑可以是任意有機溶劑，包括但不限于酮類溶劑，例如丙酮、異丙酮、N-甲 基吡咯烷酮、環己酮、丁酮等；胺類溶劑，例如醇胺、砜胺、二甲胺等；酰胺類溶劑，例如二甲 基甲酰胺、二甲基乙酰胺等；砜類溶劑，例如環丁砜、二甲基亞砜等；酸類溶劑，例如甲酸、 苯甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸等；醇類溶劑，例如乙二醇、二乙二醇、正丙醇、異丁醇、 異丙醇等；醚類溶劑，例如乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、異丙醚等。這些溶劑 可以單獨使用，也可以兩種以上組合使用。本發明的防粘連涂料制備中可以使用的混合溶 劑如下表1所示，但并不限于此：
[0027] 表 1
[0028]
[0029] 在本發明的防粘連涂料制備中使用的溶劑最優選為酮醇醚胺混合溶劑。該混合溶 劑中的酮可以是吡咯烷酮，例如N-甲基吡咯烷酮；所述的醇可以是乙二醇；所述的醚可以 是乙醚；所述的胺可以是甲酰胺或二甲基乙酰胺。本發明的酮醇醚胺混合溶劑的體積比優 選為 1:1:1:1。
[0030] 所述水可以使用純凈水或去離子水。
[0031] 由本發明的防粘連涂料形成的涂層可以單獨作為所述制品的涂層，也可以作為多 層防粘連涂料的任一層。所述多層防粘連涂料的任一層可以是底層、中間層或面層。
[0032] 更具體地，當單獨作為所述制品的涂層時，本發明的防粘連涂料可以由如下成分 組成：
[0033] 聚醚醚酮 10-20重量份 聚醚砜 20-40重量份 抗粘連劑 5-20重量份 顏料 10-30重量份 水 20-50重量份 有機溶劑 15-30重量份。
[0034] 當作為涂層的面層使用時，本發明的防粘連涂料可以由如下成分組成：
[0035] 聚醚醚繭 1-10重量份
[0036] 聚醚砜 20-30 # 抗粘連劑 1-40重量份 顏料 5-15重量份 水 20-50重量份 有機溶劑 1-15重量份。
[0037] 當作為涂層的中間層使用時，本發明的防粘連涂料可以由如下成分組成：
[0038] 聚醚醚酮 5-15重量份 聚醚砜 20-4Q重量份 抗粘連劑 10-20重量份 顏料 10-30重量份 水 25-40童量# 有機溶劑 10-30重量份。
[0039] 當作為涂層的底層使用時，本發明的防粘連涂料可以由如下成分組成：
[0040] 聚醚醚酮 10-20重量份 聚醚砜 30-40重量份 抗粘連劑 5-15重量份 顏料 10-30重量份 水 10-歸重量份 有機