Изобретение относится к полимерным композициям на основе концентрированных водных дисперсий фторсополимеров, а именно тетрафторэтилена с гексафторпролиленом или с перфторпропилвиниловым эфиром, предназначенным для получения покрытий различного назначения, а также для получения полиимиднофторопластовой пленки, предназначенной для высокотермостойкой высококачественной изоляции проводов. Описанная композиция представляет собой концентрированную водную дисперсию, включающую, мас.%: сополимер тетрафторэтилена с гексафторпролиленом или с перфторпропилвиниловым эфиром - 50-55, фторэмульгатор - 0,1-0,5, стабилизирующее неионогенное поверхностно-активное вещество - Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n 4-8, предпочтительно 5-7 (по отношению к фторсополимеру), представляющий собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена формулы R-C₆H₄O-(CH₂СН₂О)_nН, где R - алкильный радикал изононил -С₉Н₁₉, присоединенный к фенолу в пара-положении по отношению к гидроксильной группе, а n - усредненное число молей окиси этилена, присоединенное к одному молю алкилфенолов, равное 9-12, и воду. Композиция для улучшения стабилизации при хранении может дополнительно содержать водный раствор аммиака в количестве, обеспечивающем рН 5,0-10,5. Технический результат - улучшение эксплуатационных и физико-механических свойств покрытия. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе концентрированных водных дисперсий фторсополимеров, а именно тетрафторэтилена с гексафторпропиленом или с перфторпропилвиниловым эфиром, предназначенным для получения покрытий различного назначения с повышенной адгезией к металлу, стойких к агрессивным средам. Их можно использовать в качестве основы для приготовления составов и композиций для антиадгезионных и антипригарных покрытий. Эти композиции используются также для получения полиимиднофторопластовой пленки, предназначенной для высокотермостойкой высококачественной изоляции проводов, и получения ленточных кабелей.

Известны композиции на основе концентрированных водных суспензий фторопласта-4МД - сополимера тетрафторэтилена (ТФЭ) с гексафторпропиленом (ГФП) или фторопласта Ф-50 - сополимера ТФЭ с перфторпропилвиниловым эфиром (ПФПВЭ), содержащих не менее 50 мас.% твердого сополимера (Справочник по пластическим массам. М.: «Химия». 1975, т.1, с.156; Каталог «Фторопласты», Черкассы, 1983, с.180). Такие дисперсии получают в результате процесса полимеризации и дальнейшего их концентрирования. Для предотвращения коагуляции во время концентрирования дисперсии стабилизируют добавлением неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) - оксиэтилированных алкилфенолов ОП-7 или ОП-10, выпускаемых отечественной промышленностью. Вследствие непостоянного химического состава и наличия примесей свойства этих ПАВ непостоянны. ОП-7 и ОП-10 имеют окраску от желтого до темно-коричневого цвета, обладают неприятным запахом, токсичны (для ОП-7 в рабочей зоне ПДК 1,5 мг/м³), что представляет определенную опасность для обслуживающего персонала при работе с ними. При добавлении вышеназванных ПАВ к водным дисперсиям фторсополимеров последние также приобретают неприятный запах и посторонний цвет, что ухудшает качество и товарный вид готовых концентрированных суспензий и композиций на их основе. Кроме того, известные дисперсии имеют недостаточную агрегативную устойчивость: при изменении температуры окружающей среды за пределами интервала от плюс 5 до 30°С происходит их коагуляция - потеря жизнеспособности состава. Как правило, композиции на основе таких дисперсий не позволяют получить покрытие, удовлетворяющее требованиям современной техники (а.с. СССР №1134580, кл. С 08 L 27/18, С 09 D 3/78, опубл. 1985 г., пат. РФ №2034711, кл. В 29 С 33/62, опубл. 1992 г.).

Наиболее близкой к заявляемой является известная полимерная композиция, которая представляет собой концентрированную водную дисперсию и содержит, мас.%:

Сополимер ТФЭ с ГФП	56-65
Оксиэтилированный алкилфенол
ОП-7 или ОП-10	0,5-3,95
Аммонийная соль
фторированной кислоты С₆-С₁₂	0,18-1
Водорастворимый органический
растворитель с т.кип. 56-154°С	0,035-5
Вода	остальное

(а.с. СССР №975743, кл. С 08 L 27/18, С 09 D 3/78, опубл. 1982 г.). Композиция устойчива к механическому воздействию, однако она имеет низкую устойчивость к изменению температуры окружающей среды, что приводит к частичной коагуляции и потере полимера при хранении и транспортировке продукта. Кроме того, дополнительное введение в композицию аммонийной соли фторированной кислоты снижает адгезию покрытия к металлу и повышает стоимость композиции. Наличие органического соединения с температурой кипения в пределах 56-154°С также снижает потребительские свойства композиции. В частности, при добавлении диметилформамида пленки после выпечки приобретают постороннюю окраску, а при добавлении ацетона или этилового спирта покрытие получается с пузырями, снижается его термостойкость и адгезия к полиимидной пленке. Таким образом, полученные из известной композиции пленочные покрытия имеют низкие предел прочности при разрыве и относительное удлинение свободной пленки, недостаточную критическую толщину - менее 35 мкм.

Технический результат, достижение которого обеспечивает настоящее изобретение, заключается в улучшении эксплуатационных и потребительских свойств композиции на основе концентрированной водной дисперсии фторсополимера и полученных из нее покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что полимерная композиция, представляющая собой концентрированную водную дисперсию фторсополимера, включающая сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом или с перфторпропилвиниловым эфиром, фторэмульгатор, стабилизирующее неионогенное поверхностно-активное вещество - Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n - смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена формулы R-С₆Н₄O-(СН₂СН₂O)_nН, где R - алкильный радикал изононил -С₉Н₁₉, присоединенный к фенолу в пара-положении по отношению к гидроксильной группе, a n - усредненное число молей окиси этилена, присоединенное к одному молю алкилфенолов, равное 9-12, и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер тетрафторэтилена с
гексафторпропиленом или с
перфторпропилвиниловым эфиром	50-55
фторэмульгатор	0,1-0,5
указанный Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n	4-8% по отношению к
	фторсополимеру
вода	остальное

Предпочтительно композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

сополимер тетрафторэтилена с
гексафторпропиленом или с
перфторпропилвиниловым эфиром	50-55
фторэмульгатор	0,1-0,5
указанный Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n	5-7% по отношению к
	фторсополимеру
вода	остальное

Для стабилизации при хранении композиция дополнительно может содержать водный раствор аммиака в количестве, обеспечивающем рН 5,0-10,5.

Способ приготовления композиции для покрытий состоит в том, что берут готовую концентрированную водную дисперсию сополимера ТФЭ с ГФП, полученную как описано в пат. РФ №2158275, МПК 7 С 08 F 214/26, 2/26, опубл. 27.10.2000 г., или сополимера ТФЭ с ПФПВЭ, полученную как описано в пат. РФ №2026308, МПК 7 С 08 F 214/26, опубл. 10.01.1995 г. Каждая из этих дисперсий получена путем водно-эмульсионной полимеризации соответствующих мономеров с использованием водорастворимого инициатора и фторэмульгатора и имеет концентрацию сополимера 15-35 мас.%. К дисперсии добавляют Неонол марки АФ 9-n или АФБ 9-n в заявляемых пределах и размешивают (со скоростью перемешивания 100 об/мин) в течение 30 мин при комнатной температуре до полного растворения ПАВ. По окончании перемешивания полученную смесь выстаивают в течение 15 мин и концентрируют термическим отстоем, как описано в пат. РФ №2158275, МПК 7 С 08 F 214/26; 2/26, опубл. 27.10.2000 г., до содержания сополимера 50-65 мас.%. При необходимости в дисперсию вместе с Неонолом дополнительно вводят водный раствор аммиака, размешивают до полного растворения компонентов и концентрируют, как описано в патенте. Полученную композицию белого цвета фильтруют через капроновый фильтр и испытывают на агрегативную устойчивость.

Одновременно готовят композицию с добавлением к дисперсии ОП-7 вместо Неонола в соответствии с прототипом.

Составы заявляемых композиций приведены в таблице 1.

Из композиций, представленных в таблице 1, приготавливают покрытия. В таблице 2 приведены свойства композиций и покрытий на их основе, определенные по ТУ 6-05-1246-81.

Из представленных данных видно, что предлагаемые композиции, полученные с использованием неионогенного ПАВ - Неонола АФ 9-n или АФБ 9-n, обеспечивают получение покрытий белого цвета с требуемыми свойствами и позволяют, в отличие от прототипа, значительно увеличить относительное удлинение и прочность при разрыве свободной пленки, адгезию покрытия по сопротивлению расслаивания к полиимидной пленке. Покрытия получаются без подтеков, ровные, светлые, соответствующие эталону.

При использовании Неонола марки АФ 9-9 или АФ 9-10 возрастает устойчивость композиции к механическому воздействию и к изменению температуры окружающей среды, что очень важно при ее хранении и транспортировке.

При использовании Неонолов марки АФ 9-8 или АФ 9-6 получается композиция, структурирующаяся с образованием геля, непригодного для получения покрытий, которые получаются неровными, с пузырями и подтеками, кроме этого, они растрескиваются при выпечке, что ограничивает области использования продукта.

При добавлении в качестве дополнительных стабилизирующих добавок многоатомных спиртов - глицерина или этиленгликоля, как предлагается в известном способе, не удается существенно расширить температурный интервал устойчивости композиции к нагреванию и к охлаждению. Однако в случае замерзания при последующем размораживании все образцы теряют текучесть, коагулируют с образованием плотного геля, непригодного для использования.

Таблица 1
ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
№ примера	Содержание компонентов, мас.%.	pH
№ примера	Фторполимер	pH	Неионогенное ПАВ	Фторэмульгатор	Дополнительный стабилизатор	Вода
Название	мас.%	Марка	По отношению к фторполимеру	Название	По отношению к фторполимеру
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	ТФЭ с ГФП	50	АФ 9-9	4	0.1	Отсутствие	Отсутствие	47,9	3,2
2	То же	53	АФ 9-9	5	То же	Отсутствие	Отсутствие	44,25	3,1
3	-«-	52	АФБ 9-9	7	-«-	Отсутствие	Отсутствие	44,26	3,0
4	-«-	53	АФ 9-9	8	-«-	Отсутствие	Отсутствие	42,66	3,0
5	-«-	55	АФБ 9-10	7	-«-	Отсутствие	Отсутствие	41,05	3,2
6	-«-	53	АФ 9-10	7	-«-	Водный аммиак	1,0	42,66	5,0
7	-«-	53	АФ 9-10	7	-«-	Водный аммиак	3,0	41,60	10,5
8	-«-	53	АФ 9-12	7	0,1	Водный аммиак	3,0	41,60	10,0
9	ТФЭ с ПФПВЭ	50	АФ-9-9	4	0,2	Отсутствие	Отсутствие	47,8	3,5
См. продолжение таблицы

Продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
10	ТФЭ с ПФПВЭ	51	АФБ 9-10	6	0,2	Водный аммиак	2,8	44,31	9,5
11	То же	51	АФ 9-12	7	0,3	Водный аммиак	3,0	43,60	10
12к	ТФЭ с ГФП	52	АФ 9-8	6	0,2	Отсутствие	Отсутствие	44,688	3,2
13к	То же	51	АФ 9-6	7	0,3	Отсутствие	Отсутствие	45,13	3,2
14к	-«-	52	АФ 9-9	5	0,3	АФ 9-6	2,0	44,06	3,2
15к	-«-	52	АФ 9-10	6	0,2	Глицерин	2,0	43,64	3,2
16к	-«-	52	АФ 9-10	6	-«-	То же	6,0	41,56	3,2
17к	-«-	52	АФ 9-10	6	-«-	Этиленгликоль	2,0	43,64	3,2
18к	-«-	52	АФ 9-10	6	-«-	То же	6,0	41,56	3,2
19к	-«-	52	ОП-7	6	1,5	Диметилформамид	6,0	40,26	3,2
20к	-«-	53	То же	6	1,0	Этиловый спирт	6,0	39,64	3,2

Кроме того, при добавлении в использующуюся в качестве основы композиции дисперсию глицерина резко ухудшаются практически все свойства пленок и покрытий. А при добавлении этиленгликоля возрастает температура потери прочности и ухудшается адгезия покрытия по сопротивлению расслаивания к полиимидной пленке, таким образом, добавление указанных компонентов нецелесообразно.

Контрольные примеры, приближенные к прототипу, показывают, что полученые композиции с использованием неионогенного ПАВ - ОП-7, с добавлением фторэмульгатора и водорастворимого органического растворителя - диметилформамида или этилового спирта имеют более низкую устойчивость к механическому воздействию, более узкий температурный интервал устойчивости к нагреванию и охлаждению, из них получаются пленки с более низкими прочностью и удлинением. Адгезия покрытия по сопротивлению расслаивания к полиимидной пленке для них ниже, чем для пленок, полученных из композиций с предлагаемым Неонолом.

Покрытия, полученные из заявляемых композиций, лучше наносятся на поверхность металла (не скатываются с краев пластинки).

Дополнительным преимуществом является то, что используемые в заявляемом способе Неонолы - жидкие, имеют низкую вязкость и не требуют разогрева при использовании, что упрощает их применение. Они нетоксичны, не имеют цвета и запаха, это значительно улучшает потребительские свойства композиций.

1. Полимерная композиция, представляющая собой концентрированную водную дисперсию фторсополимера, включающая сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом или с перфторпропилвиниловым эфиром, фторэмульгатор, стабилизирующее неионогенное поверхностно-активное вещество - Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n, представляющий собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена формулы R-C₆H₄O-(CH₂CH₂O)_nH, где R - алкильный радикал изононил -С₉Н₁₉, присоединенный к фенолу в параположении по отношению к гидроксильной группе, а n - усредненное число молей окиси этилена, присоединенное к одному молю алкилфенолов, равное 9-12, и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер тетрафторэтилена с
гексафторпропиленом или с
перфторпропилвиниловым эфиром	50-55
Фторэмульгатор	0,1-0,5
Указанный Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n	4-8% по отношению
	к фторсополимеру
Вода	Остальное

2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Сополимер тетрафторэтилена с
гексафторпропиленом или с
перфторпропилвиниловым эфиром	50-55
Фторэмульгатор	0,1-0,5
Указанный Неонол АФ 9-n или АФБ 9-n	5-7% по отношению
	к фторсополимеру
Вода	Остальное

3. Полимерная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что для стабилизации при хранении она дополнительно содержит водный раствор аммиака в количестве, обеспечивающем рН 5,0-10,5.

Похожие патенты:

Состав для покрытия // 2261877

Изобретение относится к составам на основе водных дисперсий политетрафторэтилена, предназначенным для получения покрытий различного назначения, способных выдерживать нагревание до 370°С, а также для создания различных композиционных материалов, в том числе композиций для антиадгезионных и антипригарных покрытий.

Способ концентрирования водной дисперсии сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом // 2260603

Изобретение относится к способу концентрирования водной дисперсии сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом путем термического отстоя, включающий смешивание исходной дисперсии со стабилизатором - неионогенным ПАВ, при необходимости нагрев смеси, выдержку ее без перемешивания, при необходимости последующее охлаждение естественным путем, отделение концентрированной фазы от верхнего слоя, при необходимости разбавление концентрированной фазы до содержания сополимера 50-55 мас.%.

Антипригарное, антиадгезионное, износостойкое покрытие // 2256681

Изобретение относится к используемым в пищевых производствах антипригарным, антиадгезионным, износостойким покрытиям на основе порошковой композиции, включающей, мас.ч.: фторсодержащий сополимер в виде фторопласта 4МБ - 100,0; нитрид бора 0,3-0,5; двуокись титана 0,5-1,0; окись хрома 1,0-1,5; дифенилсиландиол 0,05-0,5.

Способ концентрирования водной дисперсии сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом // 2235733

Изобретение относится к способу концентрирования водной дисперсии сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом путем термического отстоя, включающему смешивание исходной дисперсии с неионогенным ПАВ, выбранным из класса оксиэтилированных алкилфенолов, нагрев смеси, выдержку ее без перемешивания, последующее охлаждение естественным путем, отделение концентрата от верхнего слоя и, в случае необходимости, разбавление его до концентрации 50-55 мас.%.

Водоразбавляемая композиция для получения покрытий методом электроосаждения // 2226204

Изобретение относится к области водоразбавляемых лакокрасочных покрытий, получаемых электроосаждением на катоде, и может быть использовано для получения декоративных покрытий с высокими эксплуатационными свойствами.

Распыляемый порошок нефибриллируемого фторполимера // 2223994

Изобретение относится к распыляемому порошку, содержащему ломкие гранулы агломерированных первичных частиц нефибриллируемого фторполимера и необязательно, по крайней мере, одного другого компонента, где порошок имеет объемную плотность, по крайней мере, 20 г/100 см3 и средний размер частиц от 5 до 100 мкм.

Композиция для получения антикоррозионного, антиадгезионного, антипригарного покрытия способом автофореза // 2202576

Изобретение относится к нанесению полимерных покрытий, обладающих антикоррозионными, антиадгезионными, антипригарными свойствами способом автофореза, и может быть использовано при производстве химической аппаратуры, посуды, электробытовых приборов, трубопроводов, теплообменников, а также для защиты проводов линий электропередач с повышенной стойкостью к гололедно-изморозевым отложениям.

Покрытие на металле и способ его формирования // 2174137

Способ нанесения покрытия на металлическую поверхность , композиции грунтовочного покрытия и композиции для облицовочного покрытия // 2170286

Изобретение относится к нанесению антипригарных, коррозионностойких, износостойких и антифрикционных покрытий, которые могут быть использованы на изделиях, применяемых в пищевой, химической, машиностроительной отраслях промышленности, а также к композициям для нанесения покрытий.

Состав для кровельного покрытия // 2160298

Изобретение относится к области получения полимерно-битумных составов для кровельных и гидроизоляционных покрытий. .

Состав для покрытия // 2261877

Антифрикционная композиция // 2246503

Изобретение относится к полимерным композиционным самосмазывающимся материалам, предназначенным для изготовления деталей узлов трения, работающих при отсутствии смазки или ее ограничении в условиях запыленности и воздействия переменных нагрузок.

Полимерная антифрикционная композиция // 2242486

Изобретение относится к полимерной антифрикционной композиции, состоящей из политетрафторэтилена и углеграфитового волокна. .

Композиционный антифрикционный материал // 2241719

Изобретение относится к антифрикционному материалу на основе фторопласта с углеродным наполнителем. .

Антифрикционная самосмазывающаяся композиция // 2220160

Изобретение относится к антифрикционной самосмазывающейся композиции на основе полиэтилентерефталата. .

Антифрикционный полимерный материал // 2216553

Изобретение относится к производству антифрикционных полимерных материалов. .

Гранулированный политетрафторэтиленовый порошок, не содержащий наполнителя, и способ его получения // 2215008

Изобретение относится к гранулированному политетрафторэтиленовому (ПТФЭ) порошку, не содержащему наполнителя, и способу его получения. .

Смеси термопластичных фторполимеров // 2214428

Изобретение относится к термопластичным полимерам, содержащим звенья тетрафторэтилена и звенья перфторалкилвиниловых эфиров, их смесям, а также к процессам и изделиям, в которых применяются такие полимеры.

Способ получения ультрадисперсного политетрафторэтилена и дисперсия на его основе // 2212418

Изобретение относится к способам получения модифицированного политетрафторэтилена и дисперсных составов на их основе. .

Материал для подшипников // 2207354

Изобретение относится к материалу для подшипников, к применению этого материала, а также к способу его изготовления. .

Состав для получения композиционного герметизирующего материала // 2269550

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано в машиностроении, в частности компрессоростроении и вакуумном машиностроении, для изготовления уплотнительных изделий для статических и подвижных (триботехнических) уплотнителей