本发明专利技术公开一种环保型含氟聚合物的浓缩水性分散体及其制备方法的应用，属于涂料技术领域。本发明专利技术公开的含氟聚合物的浓缩水性分散体包括分散在水性溶剂中的含氟聚合物颗粒和由式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物，其中式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物的存在能够使得本发明专利技术提供的含氟聚合物的浓缩水性分散体兼具有粘度低和稳定性良好的优点，并且式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物具有良好的生物降解性和水溶性，对环境是友好的。本发明专利技术提供的含氟聚合物的浓缩水性分散体可以用于生产含氟聚合物抗滴落剂、浸渍多孔玻璃、多孔金属或作为介电涂层使用，并具有良好的外观和低的电导率等特性。低的电导率等特性。
【技术实现步骤摘要】
一种环保型含氟聚合物的浓缩水性分散体及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种环保型含氟聚合物的浓缩水性分散体及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]含氟聚合物(例如聚四氟乙烯等)具有优异的化学稳定性、良好的电学性能、低表面能，广泛应用于化工、航空航天、军事等工业中，含氟聚合物水性分散体广泛用于石油平台、反应器、飞行器，石油输送管道的防腐，在日常生活不沾材料生产中得到广泛的应用。
[0003]从含氟聚合单元得到的含氟聚合物颗粒的起始水性分散体固含量一般小于30％，含有大量的水分，不宜直接配制涂料和使用，需要浓缩到较高浓度才可以使用，通常可以通过化学浓缩法、电浓缩法或真空浓缩法将固含量一般小于30％的含氟聚合物颗粒的起始水性分散体浓缩至固含量为60％左右，得到含氟聚合物的浓缩水性分散体。
[0004]在制备含氟聚合物的浓缩水性分散体的过程中通常需要向分散体中加入表面活性剂，以帮助含氟聚合物颗粒能够以一定的浓度(通常固含量为40
‑
70％)稳定存在于水相中。然而，目前使用的此类表面活性剂主要以聚氧乙烯醚类表面活性剂为主，如三甲基壬基聚氧乙烯醚(TMN系列)、脂肪醇聚氧乙烯醚(APEO系列)、烷基酚聚氧乙烯醚(NPEO，OPEO)等非离子表面活性剂，并配合使用其他的阴离子表面活性剂，例如专利文献CN109517096A、CN1551909A和US2011144255A1。然而，此类聚氧乙烯醚类表面活性剂的生物降解性较差，对环境不友好，限制了此类含氟聚合物的浓缩水性分散体的广泛应用。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的一个或多个问题，本专利技术的第一方面提供一种含氟聚合物的浓缩水性分散体，其包括分散在水性溶剂中的含氟聚合物颗粒、由下式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂：
[0006](C6H9NO)
n
ꢀꢀꢀ
(I)
[0007]式(I)中n可为9
‑
450；
[0008]其中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂的总含量可为2
‑
16wt％。
[0009]在一些实施方式中，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物的分子量可为1000
‑
100000，可选为3000
‑
60000。
[0010]在一些实施方式中，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物可选自以下中的一种或几种：K12、K15、K17、K25、K30，其中K值均表示聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液的粘度等级。
[0011]在一些实施方式中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物的含量可为2
‑
12wt％，可选为4
‑
10wt％。
[0012]在一些实施方式中，所述非氟化阴离子表面活性剂选自以下中的一种或几种：烷
基硫酸盐、聚氧乙烯脂肪醇醚硫酸盐、脂肪酸盐、醇醚羧酸盐、烷基酚醚羧酸盐、硬脂酸盐、烷基苯磺酸盐、α
‑
烯烃磺酸盐、α
‑
磺基单羧酸盐、脂肪酸酯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基羧酸盐；进一步可选地，所述非氟化阴离子表面活性剂选自以下中的一种或几种：十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基硫酸铵(AESA
‑
70)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基二苯醚二磺酸钠(SLDED)、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠(MES)、二己基磺化琥珀酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠(OT
‑
75)、硬脂酸钾、十二烷基羧酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠。
[0013]在一些实施方式中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述非氟化阴离子表面活性剂的含量为0
‑
12wt％，可选为0
‑
10wt％。
[0014]在一些实施方式中，基于所述含氟聚合物的浓缩水性分散体的重量，所述含氟聚合物颗粒的固含量可为40
‑
75wt％，可选为50
‑
70wt％，进一步可选为55
‑
65wt％。
[0015]在一些实施方式中，所述含氟聚合物颗粒可包括聚四氟乙烯颗粒、改性聚四氟乙烯颗粒或其组合。
[0016]在一些实施方式中，所述含氟聚合物颗粒的粒径可为0.15
‑
0.40μm，可选为0.20
‑
0.35μm。
[0017]本专利技术的第二方面提供了本专利技术的第一方面提供的含氟聚合物的浓缩水性分散体的制备方法，其包括以下步骤：
[0018]S1：向含氟聚合物颗粒的起始水性分散体中加入由下式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂，任选地还在制备所述含氟聚合物颗粒的起始水性分散体时向所述含氟聚合物的聚合单元中加入由下式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物，获得含氟聚合物颗粒的浓缩起始水性分散体；
[0019]S2：对步骤S1获得的含氟聚合物颗粒的浓缩起始水性分散体进行浓缩；
[0020](C6H9NO)
n
ꢀꢀꢀ
(I)
[0021]式(I)中n可为9
‑
450；
[0022]其中，基于所述含氟聚合物的浓缩起始水性分散体中的含氟聚合物颗粒的重量，式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂的总含量可为2
‑
16wt％，可选为2
‑
12wt％，进一步可选为4
‑
10wt％。
[0023]在一些实施方式中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述非氟化阴离子表面活性剂的加入量可为0
‑
12wt％，可选为0
‑
10wt％。
[0024]在一些实施方式中，基于所述含氟聚合物颗粒的浓缩起始水性分散体的重量，所述含氟聚合物颗粒的浓缩起始水性分散体中的含氟聚合物颗粒的固含量为15
‑
35wt％，可选为20
‑
30wt％。
[0025]在一些实施方式中，所述制备方法还可包括向含氟聚合物的共聚单体中加入聚合引发剂和乳化剂以制备所述含氟聚合物的起始水性分散体的步骤；其中所述聚合引发剂可包括过硫酸盐、有机过氧化物或其组合，任选地可为过硫酸铵、过硫酸钾、琥珀酸过氧化物或其组合；所述乳化剂可包括氟碳系乳化剂、烃系乳化剂或其组合，可选为全氟2
‑
甲基
‑3‑
氧杂己酸铵、全氟2,5
‑
二甲基
‑
3,6
‑
二氧杂壬酸钠、全氟己基乙酸钠、ω
‑
含氢全氟庚酸钾等。并且在向所述含氟聚合物颗粒的起始水性分散体加入式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物之前，也可以通过超滤或与强碱性离子交本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含氟聚合物的浓缩水性分散体，其包括分散在水性溶剂中的含氟聚合物颗粒、由下式(I)表示的聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂：(C6H9NO)
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(I)式(I)中n为9
‑
450；其中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物和任选的非氟化阴离子表面活性剂的总含量为2
‑
16wt％。2.根据权利要求1所述的含氟聚合物的浓缩水性分散体，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物的分子量为1000
‑
100000，可选为3000
‑
60000；进一步可选地，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物选自以下中的一种或几种：K12、K15、K17、K25和K30。3.根据权利要求1所述的含氟聚合物的浓缩水性分散体，其中，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述聚乙烯吡咯烷酮系聚合物的含量为2
‑
12wt％，可选为4
‑
10wt％。4.根据权利要求1所述的含氟聚合物的浓缩水性分散体，其中，所述非氟化阴离子表面活性剂选自以下中的一种或几种：烷基硫酸盐、聚氧乙烯脂肪醇醚硫酸盐、脂肪酸盐、醇醚羧酸盐、烷基酚醚羧酸盐、硬脂酸盐、烷基苯磺酸盐、α
‑
烯烃磺酸盐、α
‑
磺基单羧酸盐、脂肪酸酯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基羧酸盐；进一步可选地，所述非氟化阴离子表面活性剂选自以下中的一种或几种：十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、二己基磺化琥珀酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠、硬脂酸钾、十二烷基羧酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠；进一步可选地，基于所述含氟聚合物颗粒的重量，所述非氟化阴离子表面活性剂的含量为0
‑
12wt％，可选为0
‑
10wt％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的含氟聚合物的浓缩水性分散体，其中，基于所述含氟聚合物的浓缩水性分散体的重量，所述含氟聚合物颗粒的固含量为40
‑
75wt％，可选为50
...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘杰辉，王静会，魏国强，冯璋霓，石建伟，
申请(专利权)人：广州熵能创新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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