包含氟化添加剂的含氟聚合物组合物、经涂覆的基底和方法技术

本发明专利技术描述了一种组合物，所述组合物包含：至少一种含氟聚合物，所述含氟聚合物包含基于所述含氟聚合物的总重量计至少90重量％的来源于全氟化单体的聚合单元，所述全氟化单体选自四氟乙烯(TFE)和一种或多种不饱和全氟化烷基醚；以及Mw不大于50,000g/mol的氟化添加剂，所述氟化添加剂包含部分氟化或全氟化的烷基或醚基团。在一些实施方案中，所述组合物还包含氟化溶剂。还描述了基底，所述基底包括本文所述的含氟聚合物组合物的经涂覆的表面。本文所述的含氟聚合物组合物的经涂覆的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氟化添加剂的含氟聚合物组合物、经涂覆的基底和方法

技术实现思路

[0001]在一个实施方案中，描述了一种组合物，该组合物包含：至少一种含氟聚合物，其中该含氟聚合物包含基于该含氟聚合物的总重量计至少90重量％的来源于全氟化单体的聚合单元，该全氟化单体选自四氟乙烯(TFE)和一种或多种不饱和全氟化烷基醚；氟化溶剂；以及Mw不大于50,000g/mol的氟化添加剂，该氟化添加剂包含部分氟化或全氟化的烷基或醚基团。
[0002]在另一个实施方案中，描述了一种组合物，该组合物包含：至少一种含氟聚合物，其中该含氟聚合物包含基于该含氟聚合物的总重量计至少90重量％的来源于全氟化单体的聚合单元，该全氟化单体选自四氟乙烯(TFE)和一种或多种不饱和全氟化烷基醚；以及Mw不大于50,000g/mol的氟化添加剂，该氟化添加剂包含部分氟化或全氟化的烷基或醚基团。
[0003]在另一个实施方案中，描述了一种基底，该基底包括经涂覆的表面，其中该表面包含如本文所述的含氟聚合物组合物。在一些实施方案中，含氟聚合物是交联的。交联聚合物不溶于涂料组合物的氟化溶剂。
[0004]在一些实施方案中，氟化添加剂具有以下通式
[0005]Rf-[LSi(R1)
3-x
(R2)
x
]y
[0006]其中Rf为全氟化或部分氟化的烷基或(聚)醚基团；
[0007]L为共价键或二价连接基团；
[0008]R1独立地为羟基或可水解基团；
[0009]R2基团为不可水解基团；
[0010]x在0至2范围内；
[0011]y为1或2。
[0012]在其他实施方案中，氟化添加剂具有以下通式
[0013]Rf-L-[OC(O)CR3＝CH2]z
[0014]其中Rf为全氟化或部分氟化的烷基或(聚)醚基团；
[0015]L为共价键或多价连接基团；并且z在2至6范围内。
[0016]在一些实施方案中，含氟聚合物的不饱和全氟化烷基醚具有以下通式
[0017]R
f-O-(CF2)
n-CF＝CF2[0018]其中n为1或0，并且R
f
为全氟烷基基团或全氟醚基团。
[0019]在另一个实施方案中，描述了一种制备该组合物的方法，该方法包括将含氟聚合物溶解于溶剂中，并且在将含氟聚合物溶解于溶剂中随后、同时或之后添加氟化添加剂。
[0020]在另一个实施方案中，描述了一种制备经涂覆的基底的方法，该方法包括：
[0021]i)将如前所述的涂料组合物施加到基底；ii)去除溶剂；以及
[0022]iii)在去除溶剂的同时或之后固化(例如，通过加热和/或接受光化辐射)含氟聚合物。
具体实施方式
[0023]本专利技术描述了涂料组合物，该涂料组合物包含某些含氟聚合物、氟化溶剂和氟化烷氧基硅烷添加剂；经涂覆的基底；以及制备该组合物和经涂覆的基底的方法。
[0024]本文所述的含氟聚合物是主要包含或仅包含来源于两种或更多种全氟化共聚单体的(例如，重复的)聚合单元的共聚物。共聚物是指由两种或更多种单体的同时聚合得到的聚合物材料。共聚单体包括四氟乙烯(TFE)和一种或多种不饱和(例如，烯基、乙烯基)全氟化烷基醚。
[0025]在一些有利的实施方案中，所述一种或多种不饱和全氟化烷基醚选自以下通式：
[0026]R
f-O-(CF2)
n-CF＝CF2[0027]其中n为1(烯丙基醚)或0(乙烯基醚)，并且R
f
表示全氟烷基或全氟醚残基。R
f
可含有至多10个碳原子，例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个碳原子。优选地R
f
含有至多8个、更优选地至多6个碳原子、并且最优选地3个或4个碳原子。在一个实施方案中，R
f
具有3个碳原子。在另一个实施方案中，R
f
具有1个碳原子。Rf可以是直链或支链的，并且它可以含有或不含有环状单元。R
f
的具体示例包括具有一个或多个醚官能团的残基，包括但不限于：
[0028]-(CF2)-O-C3F7、
[0029]-(CF2)
2-O-C2F5、
[0030]-(CF2)
r3-O-CF3、
[0031]-(CF
2-O)-C3F7、
[0032]-(CF
2-O)
2-C2F5、
[0033]-(CF
2-O)
3-CF3、
[0034]-(CF2CF
2-O)-C3F7、
[0035]-(CF2CF
2-O)
2-C2F5、
[0036]-(CF2CF
2-O)
3-CF3。
[0037]R
f
的其他具体示例包括不含醚官能团的残基，并且包括但不限于-C4F9；-C3F7、-C2F5、-CF3的残基，其中C4和C3残基可为支链的或直链的，但优选地为直链的。
[0038]合适的全氟化烷基乙烯基醚(PAVE)和全氟化烷基烯丙基醚(PAAE)的具体示例包括但不限于全氟(甲基乙烯基)醚(PMVE)、全氟(乙基乙烯基)醚(PEVE)、全氟(正丙基乙烯基)醚(PPVE-1)、全氟-2-丙氧基丙基乙烯基醚(PPVE-2)、全氟-3-甲氧基-正丙基乙烯基醚、全氟-2-甲氧基-乙基乙烯基醚、CF2＝CF-O-CF
2-O-C2F5、CF2＝CF-O-CF
2-O-C3F7、CF
3-(CF2)
2-O-CF(CF3)-CF
2-O-CF(CF3)-CF
2-O-CF＝CF2和其烯丙基醚同源物。烯丙基醚的具体示例包括CF2＝CF-CF
2-O-CF3、CF2＝CF-CF
2-O-C3F7、CF2＝CF-CF
2-O-(CF3)
3-O-CF3。
[0039]其他示例包括但不限于欧洲专利申请EP 1,997,795B1中所描述的乙烯基醚。
[0040]如上所述的全氟化醚可以商购获得，例如购自俄罗斯圣彼得堡的安联公司(Anles Ltd.St.Petersburg,Russia)和其他公司，或者可以根据美国专利4,349,650(Krespan)或欧洲专利1,997,795中描述的方法制备或通过技术人员已知的方法的修改来制备。
[0041]含氟聚合物主要或仅来源于全氟化共聚单体，该全氟化共聚单体包括四氟乙烯(TFE)和上述一种或多种不饱和全氟化烷基醚。如本文所用，“主要”是指基于含氟聚合物的总重量计至少90重量％的含氟聚合物的聚合单元来源于此类全氟化共聚单体。在一些实施
方案中，含氟聚合物包含基于该含氟聚合物的总重量计至少91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％或97重量％或更多的此类全氟化共聚单体。含氟聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，所述组合物包含至少一种含氟聚合物，其中所述含氟聚合物包含基于所述含氟聚合物的总重量计至少90重量％的来源于全氟化单体的聚合单元，所述全氟化单体选自四氟乙烯(TFE)和一种或多种不饱和全氟化烷基醚；氟化溶剂；以及Mw不大于50,000g/mol的氟化添加剂，所述氟化添加剂包含部分氟化或全氟化的烷基或(聚)醚基团。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述氟化添加剂还包含硅烷基团或(甲基)丙烯酸酯基团。3.根据权利要求1至2所述的组合物，其中所述氟化添加剂具有以下通式Rf-[LSi(R1)
3-x
(R2)
x
]
y
其中Rf为全氟化或部分氟化的烷基或(聚)醚基团；L为共价键或二价连接基团；R1独立地为羟基或可水解基团；R2基团为不可水解基团；x在0至2范围内；并且y为1或2。4.根据权利要求1至2所述的组合物，其中所述氟化添加剂具有以下通式Rf-L-[OC(O)CR3＝CH2]
z
其中Rf为全氟化或部分氟化的烷基或(聚)醚基团；L为共价键或多价连接基团；并且z在2至6范围内。5.根据权利要求1至4所述的组合物，其中所述氟化添加剂的浓度范围为10重量％至50重量％固体。6.根据权利要求1至5所述的组合物，其中所述含氟聚合物的不饱和全氟化烷基醚具有以下通式R
f-O-(CF2)
n-CF＝CF2其中n为1或0，并且R
f
为全氟烷基基团或全氟醚基团。7.根据权利要求1至6所述的组合物，其中所述含氟聚合物包含一个或多个选自腈、碘、溴或它们的组合的固化位点。8.根据权利要求1至7所述的组合物，其中基于所述含氟聚合物的总重量计，所述含氟聚合物包含40重量％至60重量％的TFE的聚合单元。9.根据权利要求1至8所述的组合物，其中所述含氟聚合物含有0重量％至5重量％的来源于非氟化或部分氟化单体的聚合单元。10.根据权利要求1至9所述的组合物，其中所述组合物还包含胺化合物。11.根据权利要求1至10所述的组合物，其中所述组合物还包含烷氧基硅烷化合物。12.根据权利要求1至11所述的组合物，其中基于全部组合物的重量计，所述组合物包含0.01重量％至25重量％的所述含氟聚合物。13.根据权利要求1至12所述的组合物，其中所述溶剂具有小于1000的GWP。
14.根据权利要求1至13所述的组合物，其中所述溶剂包含支链的、部分氟化的醚，并且其中所述部分氟化的醚符合下式：Rf-O-R其中Rf选自全氟化和部分氟化的烷基或(聚)醚基团，并且R选自部分氟化和非氟化的烷基基团。15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述部分氟化的醚符合下式：C
p
F
2p+1-O-C
q
H
...

【专利技术属性】
技术研发人员：景乃勇，涛，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：