專利名稱：處理含氟聚合物顆粒的方法和其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含氟聚合物。更具體地說，本發(fā)明涉及使用高能量源將大分子固定在含氟聚合物顆粒的表面上和/或改變含氟聚合物顆粒的分子量來生產(chǎn)新型含氟聚合物。
背景技術(shù)：
含氟聚合物，這里廣義地限定為任何含氟的聚合物(或惰性聚合物)，包括具有非可潤濕及化學(xué)惰性表面的均聚物、共聚物和三元共聚物，非可潤濕及化學(xué)惰性表面雖然在一些應(yīng)用中是所期望的，但限制了這些物質(zhì)在其他應(yīng)用中的用途。
基于粉末和乳膠含氟聚合物的物理形式，用含氟聚合物涂敷物品的技術(shù)已經(jīng)沿著兩個基本不同的方向發(fā)展。在每種情況下，舉例來說，通過將涂覆的含氟聚合物加熱到其熔點以上，即可典型地獲得可以是連續(xù)膜層的最終涂層。
已經(jīng)開發(fā)了一些方法和產(chǎn)品，其為粉末和乳膠含氟聚合物應(yīng)用提供特定優(yōu)點。對于使用粉末狀含氟聚合物的技術(shù)來說，已經(jīng)開發(fā)了改進的聚合物組合物、顆粒大小和形狀，以增加涂覆產(chǎn)量(每次通過的產(chǎn)量)，提高每單位膜厚度所得膜的性能。使用粉末狀含氟聚合物的進展的主要本質(zhì)性障礙是其表面導(dǎo)電性差。
對于乳膠來說，含氟聚合物特有的超低表面能和高比重(它們可以定義為完全的疏水性)迫使采用不同的生產(chǎn)技術(shù)，因為基礎(chǔ)聚合物合成(如分散體)的特征在于聚合物顆粒具有的平均直徑比粉末小兩個數(shù)量級，還在于表面活性劑的廣泛使用，包括合成過程中使用的氟化表面活性劑，和用于乳化合成所得稀釋分散體、用于穩(wěn)定和配制可通過涂覆技術(shù)(例如噴涂、輥涂和幕涂)處理的濃縮乳膠的氫化表面活性劑。但是，所述技術(shù)固有的兩種表面活性劑對于涂料涂覆是有害的，負面影響膜層的產(chǎn)量和特征(如膜連續(xù)性、和基底的附著等)。
避開這兩種基本方法的途徑理論上是可想象的，涉及改質(zhì)含氟聚合物顆粒表面，使之和多種可得極性載體措施(如水)更為相容，而不改變/破壞含氟聚合物本體的特征。
含氟聚合物的表面處理是本技術(shù)領(lǐng)域中公知且確定的。片、膜和成形物品形式的含氟聚合物已經(jīng)得以化學(xué)處理、經(jīng)過使用電暈放電和等離子體的放電、經(jīng)歷火焰處理、和經(jīng)歷諸如化學(xué)吸附步驟的物理處理。在每種情況下，期望的結(jié)果經(jīng)常不盡人意。例如，化學(xué)處理所導(dǎo)致的表面改變使表面變黑，化學(xué)附著步驟經(jīng)歷惡化，隨著時間的推移而喪失。
如果不加以適當(dāng)?shù)目刂?，火焰處理會?dǎo)致不期望的損傷。
對于期望的長期效應(yīng)來說，電處理似乎已經(jīng)成為最為接受的方法。但是，如下文所討論的，這些處理方法具有局限性。
使用電暈放電和火焰處理方法來處理聚合物膜和諸如薄片(foil)、紙等其他基底的表面。這些處理方法增加基底的表面能，從而改善可潤濕性、可印刷性和這些表面上的吸附性。電暈放電可以產(chǎn)生局部集中的放電區(qū)，稱作電子流(streamer)。在膜表面的處理中這些電子流導(dǎo)致一些非均一性，電子流的集中能量也可以在微觀上破壞膜表面。另外，電暈放電可以產(chǎn)生背部處理，這在許多應(yīng)用中都是不期望的。
火焰處理也具有局限性，如氧化表面改質(zhì)、難以控制和過量熱負荷的可能性。
對于處理表面以增加表面能和改善可潤濕性、可印刷性和吸附性來說，等離子體處理是一種有效的方法。等離子體產(chǎn)生均一的表面處理，而不導(dǎo)致基底的背部處理。
已經(jīng)建立了低壓或大氣壓等離子體處理(APT)方法，提供相對于表面處理現(xiàn)有技術(shù)來說的獨特優(yōu)越性。用于大氣壓等離子體處理的裝置不需要真空系統(tǒng)，產(chǎn)生高密度等離子體，在大氣壓條件下運行時、低溫下提供各種基底的處理。等離子體處理的有益之處包括表面形態(tài)的侵蝕減小、更高的處理(達因)水平、背部處理的消除和超過處理時間的延長的壽命。
如A.Yializis等所報道(Atmospheric Plasma-The New Functional Treatment forFilm，2000 TAPPI Polymers，Laminations，& Coatings Conference pp.1343-1352)，已經(jīng)建立了用于處理連續(xù)網(wǎng)和膜的大氣壓等離子體處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了處理含氟聚合物顆粒的方法，包括在一個方面中，使用高能量源如大氣等離子體、X-射線輻射、電子輻射、離子束照射、紫外輻射或其他適當(dāng)?shù)姆椒▽⒋蠓肿痈街诤酆衔镱w粒上，以改變含氟聚合物顆粒的功能特征。這里“輻射”和“照射”每個一般指通過暴露在射線中的處理。
美國專利申請系列號10/128,185，即本發(fā)明申請的母案申請描述了處理含氟聚合物的方法，其中干燥的含氟聚合物粉末和大分子在溶劑中共混后，通過干燥使溶劑蒸發(fā)，然后以大氣等離子體處理的形式施加高能，例如將大分子附著在粉末中的單個含氟聚合物顆粒上。通過這種方式產(chǎn)生其上固定有大分子的含氟聚合物，其是親水的、可潤濕的，且表現(xiàn)出其他期望的功能特征。
在這里進一步描述的方法中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含氟聚合物可以在“濕系統(tǒng)”中處理，舉例來說，諸如電子束的高能施加到分散于液體介質(zhì)中的含氟聚合物上。
在本發(fā)明的一個方面，大分子加入到含氟聚合物顆粒的液體分散體中，舉例來說，混合物經(jīng)歷諸如電子束處理的高能處理，將大分子附著在含氟聚合物顆粒上，從而形成其上固定有大分子的含氟聚合物顆粒的分散體。通過這種方式生成其上固定有大分子的含氟聚合物顆粒的分散體，其是親水性、可潤濕的，且表現(xiàn)出其他的期望功能特征。任選的，分散體可以干燥形成干燥的、處理的含氟聚合物粉末。
另外，含氟聚合物顆粒和大分子的液體分散體的高能處理不僅將大分子固定在含氟聚合物顆粒上，還可以誘導(dǎo)含氟聚合物顆粒中的斷鏈或者交聯(lián)，從而分別減小或增大含氟聚合物的分子量。分散體可以任選地加以干燥，以生成表面處理的含氟聚合物微粉。
交聯(lián)劑也可以用于本方法中，以形成大分子內(nèi)部和/或之間的交聯(lián)。例如，交聯(lián)劑可以在高能處理之前假如到分散體中，向分散體施加高能的過程中，交聯(lián)劑在大分子的內(nèi)部和/或之間形成交聯(lián)，以及大分子與含氟聚合物之間形成共價鍵，以增強大分子在含氟聚合物顆粒上的固定。
作為可替代方案，交聯(lián)可以通過加熱進行，將大分子固定在含氟聚合物顆粒上，而非通過大分子和含氟聚合物之間的共價鍵合。
值得注意的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)任選地包括表面活性劑、而不包括大分子的含氟聚合物顆粒的分散體進行高能處理時，含氟聚合物的分子量改變。例如，照射PTFE分散體導(dǎo)致PTFE中的斷鏈，降低分子量。分散體可以任選地加以干燥。通過這種方式，含氟聚合物顆粒的分散體或含氟聚合物粉末得以高效而廉價地產(chǎn)生。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在具有對含氟聚合物的親和力小的、可移動的、反應(yīng)性分子物質(zhì)，如氧存在的條件下，誘導(dǎo)PTFE中斷鏈的高能處理的效力增加。可以使用任意可移動的反應(yīng)性分子源。舉例來說，適當(dāng)?shù)难踉?，如過氧化氫或臭氧可以在高能處理之前加入到液體含氟聚合物分散體中，以便增加高能處理的效力。
在一種形式中，本發(fā)明提供了一種組合物，包括其上通過高能處理附著有大分子的單個含氟聚合物顆粒。
在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種處理含氟聚合物的方法，包括下述步驟提供含氟聚合物顆粒和大分子的混合物；使混合物經(jīng)歷高能處理，從而使大分子附著在含氟聚合物顆粒上。
在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種表面處理含氟聚合物顆粒的方法，包括下述步驟以液體分散體形式提供含氟聚合物顆粒；使分散體經(jīng)歷高能處理。
在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種為惰性聚合物粉末顆粒提供可潤濕性表面特征的方法，包括下述步驟a)以液體分散體形式提供惰性聚合物粉末；b)往分散體中加入表面處理劑；和c)使步驟b)中的分散體經(jīng)歷照射，表面處理惰性聚合物粉末。
在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種改性含氟聚合物顆粒的方法，包括下述步驟a)以液體分散體形式提供含氟聚合物顆粒；b)使分散體經(jīng)歷高能處理，以導(dǎo)致含氟聚合物顆粒的斷鏈。
在另一種形式中，提供了一種表面處理含氟聚合物顆粒的方法，包括下述步驟a)以液體分散體形式提供含氟聚合物顆粒；b)往分散體中加入大分子物質(zhì)和交聯(lián)劑；和c)使液體分散體經(jīng)歷加熱處理，從而使大分子物質(zhì)固定在含氟聚合物顆粒上。


將參照僅以非限制性實例的形式提供的附圖描述本發(fā)明，其中圖1是說明失重與使5％PEG附著于PTFE上所通過的大氣等離子體處理的次數(shù)之間的關(guān)系圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及含氟聚合物，這里限定的含氟聚合物包括任意的含氟的聚合物，包括均聚物、共聚物和三元聚合物。含氟聚合物的例子包括1.均聚物，包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟乙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)和聚氟乙烯(PVF)；2.共聚物，包括稱作氟化乙烯-丙烯(FEP)的四氟乙烯-六氟丙烯、稱作MFA和PFA的四氟乙烯和全氟乙烯醚、稱作ETFE的乙烯和四氟乙烯、稱作ECTFE的乙烯和一氯三氟乙烯、稱作氟高彈體的偏氟乙烯和六氟丙烯；和3.三元共聚物，包括稱作THV的四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯、稱作三元共聚物氟高彈體的偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯。
一般來說，這些是用下列含氟單體中的一種或多種制得的聚合物，所述含氟單體包括四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、三氟乙烯、一氯三氟乙烯和全氟乙烯醚。諸如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰胺-酰亞胺(PAI)、聚苯醚(PPO)、聚亞苯基硫醚(PPS)、聚砜(PS)和聚醚砜(PES)的其他的惰性非含氟聚合物也可以根據(jù)本發(fā)明進行處理。
含氟聚合物為惰性是人們所熟知的，由于其極低的表面能和非極性，是不可潤濕性的。其惰性使含氟聚合物適于各種應(yīng)用，包括軸承材料、不粘炊具表面等。但是，不能變得潤濕以及其作為粉末的極端的化學(xué)惰性限制了它們在其他用途領(lǐng)域的應(yīng)用，而在這些領(lǐng)域中它們可能是非常需要的。本發(fā)明的表面處理方法改變了含氟聚合物粉末顆粒的表面化學(xué)，從而使顆粒的表面具有化學(xué)反應(yīng)性，和極性溶劑相互作用，同時保留了大多數(shù)含氟聚合物特性的本體特征。
在本發(fā)明的過程中，發(fā)明人決定將目前用于商業(yè)化處理含氟聚合物片材、膜和其他成形物品的最有效表面處理技術(shù)用于含氟聚合物顆粒。這些努力的結(jié)果是，本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)當(dāng)應(yīng)用于含氟聚合物粉末時所有公知的表面處理技術(shù)都沒有效。
根據(jù)本發(fā)明，粉末限定為其有形顆粒尺寸小于10微米、不具有直徑長度的限制或最小顆粒直徑的材料。
使用現(xiàn)有工藝和技術(shù)將大氣等離子體處理應(yīng)用于含氟聚合物粉末的嘗試中，發(fā)現(xiàn)粉末的高表面積阻止了處理的效力，即使大氣等離子體處理在氣相中反應(yīng)性分子存在的條件下進行也是如此。這和這些工藝和技術(shù)用于處理PTFE片材表面的效力相反，后者情況下單獨的氟原子反應(yīng)，被其他小的化學(xué)物質(zhì)取代，使反應(yīng)性基團留在片材表面上。可以認為不同的結(jié)果歸因于和粉末相比，PTFE片材或膜的單位表面積非常小，具有1-20m2/克的表面積的事實。這些試驗的初步結(jié)果表明現(xiàn)有工藝和技術(shù)在處理高表面積的含氟聚合物顆粒來說無競爭力，停留時間(residence time)和功率輸入都太大。
因此，本發(fā)明涉及使含氟聚合物經(jīng)歷大氣等離子體處理之前對其進行化學(xué)處理。測試該處理方案的結(jié)果表明，與不事先進行化學(xué)處理的表面處理相比，新的表面處理更為有效和持久。另外，還意外地發(fā)現(xiàn)粉末的事先化學(xué)處理使得可以進行后續(xù)的粉末的大氣等離子體處理，盡管其表面積大。
本發(fā)明表面處理含氟聚合物粉末包括首先使粉末和能夠溶解于溶劑的大分子化學(xué)物質(zhì)相接觸，所述溶劑包括水?；瘜W(xué)物質(zhì)和含氟聚合物粉末混合在一起，獲得直接的混合物。混合可以在任意合適的攪動容器如PK共混器中完成。另外，如下所述，還可以包含交聯(lián)劑。
混合后，所得產(chǎn)品經(jīng)歷加熱過程，去除溶劑，剩余干燥的大分子，均勻地分布并緊密地附著在含氟聚合物粉末顆粒的表面上。大分子化合物物質(zhì)的濃度從約0.1至約25wt％，從約0.2至約5wt％的濃度通常用于本發(fā)明的目的。較高表面積的聚合物粉末與較低表面積的聚合物粉末相比，將需要更多的大分子化學(xué)物質(zhì)。濃度還可以根據(jù)大分子化學(xué)物質(zhì)的分子量而變化。
具有重復(fù)單元的大分子尤其可用于本發(fā)明的目的。聚乙烯醇(“PVOH”)、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮(“PVP”)、聚乙烯基吡啶、聚乙二醇(“PEG”)、聚丙烯酸(“PAA”)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、其共聚物和其混合物是這種大分子的非限制性實例，每個分子都提供重要的功能。這里用到的術(shù)語“大分子”指任意較大分子量的分子，其具有許多一種或數(shù)種較簡單的結(jié)構(gòu)單元，每個結(jié)構(gòu)單元由數(shù)個結(jié)合在一起的原子組成。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在大氣等離子體處理中加入聚丙烯酸比加入其單體更有效，這是因為分子附著于聚合物粉末顆粒表面的密度取決于粉末表面上的分子濃度和等離子體中離子化、反應(yīng)誘發(fā)物質(zhì)的密度。另外，粉末顆粒表面上單體的濃度等于使用大分子和預(yù)先共混技術(shù)獲得的濃度是不可能的。假設(shè)離子化的物質(zhì)不但導(dǎo)致大分子如純交聯(lián)情況下的交聯(lián)，還導(dǎo)致斷鏈以及與含氟聚合物表面的共價連接。觀察到了大分子分子量的減小，這和等離子體中離子化物質(zhì)能夠有效地導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)、甚至大分子的斷鏈的事實相一致。大分子與含氟聚合物粉末顆粒表面形成強物理相互作用，令人驚奇的是在交聯(lián)之后變得不可逆(它們不能再溶解于極性溶劑中)。因此，功能性可以有效地附著于粉末顆粒表面，而不憑借等離子體中的大的離子密度和/或長的保留時間。
通過滴定表面處理的含氟聚合物粉末顆粒的醇和酸功能，本發(fā)明人已經(jīng)得出結(jié)論表面處理程度和理論計算值一致。假設(shè)這些化學(xué)物質(zhì)可以與其他物質(zhì)反應(yīng)，提高摻入量，導(dǎo)致更好的共混和物理特性。通過比較與非表面處理的等價物相比的氟高彈體/微粉的均一性、所得比較性膜的均一性和硬度的增加、混合溫度和終產(chǎn)品物理特性的增加，從實驗上證實了這一假設(shè)是正確的。
隨后的提取試驗表明附著于含氟聚合物粉末顆粒表面的大分子化學(xué)物質(zhì)的比例從約40至約100wt％變動，和大分子的濃度呈反比，即濃度越低，固定越多；取決于大分子和含氟聚合物物質(zhì)；取決于等離子體中的保留時間和等離子體的氣/氣混合物類型；和與等離子體中功率密度成正比。這對于大分子交聯(lián)也是有效的。
等離子體氣體、氣體混合物和大分子化學(xué)物質(zhì)都影響表面處理化學(xué)。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)用PVOH處理的過程中往PTFE中加入氧氣時，和類似的無氧化處理方法相比，樣品的酸度提高了3倍(醇向酸的氧化所致)。
進行試驗，其中無預(yù)處理的含氟聚合物粉末經(jīng)歷大氣等離子體處理，該過程中加入氨氣和低分子量的反應(yīng)性氣體。這些試驗結(jié)果表明在聚合物粉末顆粒表面上來自反應(yīng)性氣體添加的反應(yīng)物質(zhì)濃度較低。這些試驗表明大氣等離子體處理過程中小分子化學(xué)物質(zhì)的加入對于表面處理含氟聚合物粉末來說是無效的。
結(jié)論是大分子化學(xué)物質(zhì)的加入并不一定必須通過利用預(yù)先溶劑混合、然后通過加熱去除溶劑來進行。作為可替代方案，在大氣等離子體處理之前或同時加入包含大分子化學(xué)物質(zhì)的溶劑溶液是根據(jù)本發(fā)明可以預(yù)見的。根據(jù)另一個實施方案，大分子可以以液體形式提供并直接涂覆在含氟聚合物粉末上，而不需要溶劑。
為了測試根據(jù)本發(fā)明制得的、表面處理的含氟聚合物粉末的可潤濕性，用PVOH預(yù)處理PTFE，并使所得的預(yù)處理的聚合物粉末經(jīng)歷大氣等離子體處理而制備樣品。最高達50wt％表面處理的PTFE和水混合，在壓力磨粉機(pressure mill)中攪動，產(chǎn)生保存穩(wěn)定或易于通過簡單的混合重懸的稠糊。在其它配方中，40wt％表面處理的PTFE粉末和水混合形成糊。發(fā)現(xiàn)這些糊易于摻入到其他系統(tǒng)中，而不需要使用表面活性劑或其他潤濕劑。
在對比試驗中，發(fā)現(xiàn)未處理的PTFE粉末是疏水的，因此在不添加表面活性劑的的條件下不能夠和水混合，需要濃度為約1至約7wt.％的表面活性劑。
使用本發(fā)明的技術(shù)，糊由表面活性劑處理的PTFE粉末(微粉)、原始PTFE、FEP和PVDF制成。這些糊噴到鋁板(稀釋或不稀釋)上，殘余的水于200°F閃蒸出。嵌板上的涂料在高于含氟聚合物粉末熔點的溫度下凝固。
當(dāng)凝固完成時，表面處理的聚合物糊在所有情況下都對鋁板表現(xiàn)出優(yōu)異的粘附性(未處理的PTFE粉末在不借助表面活性劑的情況下不能懸浮在水中，即使使用表面活性劑也不能形成附著膜)。產(chǎn)生各種厚度從約0.03至約1mils的無干裂的膜。所有的膜都是均一的，具有良好的光澤特征。表面處理的FEP、ECTFE和PVDF膜都表現(xiàn)出非常良好的物理特性。
與使用表面活性劑懸浮的未處理的PVDF粉末相比，表面處理的PVDF具有非常好的耐MEK摩擦性，當(dāng)經(jīng)歷沸騰的水時不破裂超過0彎曲。所指的耐MEK摩擦性是一種標(biāo)準的溶劑耐受性試驗，其涉及摩擦覆有在甲基乙基酮中浸過的布的表面，并測定透過膜摩擦的雙向指摩擦(雙向摩擦是一次正向摩擦和一次反向摩擦)的數(shù)量。
當(dāng)表面處理的PTFE微粉加入到Ausimont’s氟高彈體TN乳膠中時，與未處理的PTFE相比其表現(xiàn)出優(yōu)異的摻入性(incorporation)。當(dāng)于805°F噴霧凝固時產(chǎn)生強韌的膜。涂覆在玻璃板上的類似的、表面處理的含氟聚合物粉末涂料也表現(xiàn)出優(yōu)異的附著性。
通過將表面處理的含氟聚合物粉末混合在水中產(chǎn)生的含水糊表現(xiàn)出新的特性。
在表面活性劑懸浮的含氟聚合物粉末系統(tǒng)中，表面活性劑并不“鎖定”在聚合物粉末顆粒上。相反，其在水相、顆粒和其他疏水表面之間保持平衡。這通常有損性能。例如，在表面涂料涂覆中，所獲得的附著性會降低，這是由水、聚合物和待涂表面之間平衡的表面活性劑產(chǎn)生附著障礙所致。
在表面活性劑懸浮的含氟聚合物粉末系統(tǒng)中，表面活性劑還將水“保持”在相當(dāng)高的溫度，從而增加涂料系統(tǒng)干燥時的干裂。
在聚合的PTFE水分散體中，通常存在一種含氟表面活性劑(APFO)，當(dāng)與諸如Triton X-100之類的標(biāo)準表面活性劑聯(lián)用時形成穩(wěn)定的分散體。在由顆粒PTFE制成的本發(fā)明的表面處理的含氟聚合物粉末含水糊組合物中，烴和APFO表面活性劑是完全不存在的。當(dāng)考慮到APFO是一種公知的生物凝聚劑、并且其在涂料系統(tǒng)中的作用通常有害時，這一點非常重要。
與典型的表面活性劑相比，本發(fā)明的表面處理的含氟聚合物粉末具有附著于其上、能夠維持穩(wěn)定粉末顆粒分散體的完全親水性分子。親水性分子以與表面活性劑類似的方式發(fā)揮作用，但是它們是固定的(不能遷移)，在提供穩(wěn)定的分散體方面驚人得有效，其濃度對于含氟聚合物來說是合理的，比現(xiàn)有技術(shù)中的乳膠低得多。
用于本發(fā)明的表面處理的含氟聚合物粉末含水糊組合物中的分子是“環(huán)境友好的”。
根據(jù)本發(fā)明生成的不同表面處理的含氟聚合物粉末含水糊組合物可以混合，以獲得改進的、意料之外的效果。例如，將FEP表面處理的粉末加入到低分子量PTFE微粉中增強所得膜的物理強度。
通過現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的方法的新的組合，本發(fā)明提供了一種新的產(chǎn)品，表現(xiàn)為根據(jù)本發(fā)明表面處理的各種含氟聚合物的粉末，介于現(xiàn)有技術(shù)中含氟聚合物粉末和含氟聚合物乳膠之間，由于相對于每種的優(yōu)越性，該新產(chǎn)品能夠?qū)F(xiàn)有涂覆技術(shù)向這種新的第三種方式分化，制成與有效、環(huán)保的涂覆措施更相容的含氟聚合物。
根據(jù)本發(fā)明的一個替代實施方案，可以在涂敷含氟聚合物粉末顆粒之前(或過程中)使用可以與大分子化學(xué)物質(zhì)結(jié)合的交聯(lián)劑如有機過氧化物完成大分子化學(xué)物質(zhì)的固定。然后，可以將涂布的含氟聚合物粉末顆粒加熱，實現(xiàn)大分子(通過交聯(lián)劑分解成反應(yīng)性物質(zhì))的交聯(lián)，而不需要后續(xù)的大氣等離子體處理(其仍然可以任選使用)。
下文的非限制性實施例列舉了本發(fā)明的各種特點和特征，但不局限于此。除非指明，本文所有實施例和其他處的百分比都是重量百分比，實施例1-粉末的表面處理在該實施例中，含氟聚合物粉末顆粒用多種大分子化學(xué)物質(zhì)進行表面處理。
表1列舉了含氟聚合物粉末、其平均顆粒尺寸和分子量。表2列舉了大分子化學(xué)物質(zhì)、其分子量、最小和最大濃度、交聯(lián)劑和交聯(lián)劑濃度。
表1

表2

Polycup 172＝聚酰胺-表氯醇Diak #3＝二酰胺為了表面涂布含氟聚合物粉末顆粒，將測定量的含氟聚合物粉末(典型2Kg)裝到商品化的固體/液體共混器中。啟動共混器，將所需量的大分子化學(xué)物質(zhì)(典型10gm)和所需量的交聯(lián)劑(典型0.25gm)加入到共混器中，啟動共混葉片?；旌衔锕不旒s15分鐘?；旌虾?，材料置于盤中，于104℃烘箱中干燥約2小時。測定失重來確定蒸發(fā)。干燥后，干燥的材料于150℃烘箱中加熱以活化交聯(lián)劑。
通過使表面涂布的含氟聚合物粉末沿著振蕩槽通過等離子體，使粉末經(jīng)歷大氣等離子體處理。安裝處理裝置，其包括振蕩槽、等離子體電極、容易離子化的氣體源、任選的反應(yīng)性氣體源、用于電極和振蕩槽的冷卻系統(tǒng)(將含氟聚合物粉末運輸通過等離子體)。啟動氣流來冷卻電極，使用水來冷卻振蕩槽。使用時，可離子化氣體流(如2990ml/min氦氣)和任選的反應(yīng)性氣體(如果使用)(如300ml/min氧氣)一起提供。將電極的電功率調(diào)整至約1.5千瓦以產(chǎn)生等離子體。調(diào)整振蕩槽至運輸0.25kg/min的含氟聚合物通過等離子體。含氟聚合物粉末可以反復(fù)通過等離子體多次以獲得所需的特性。對于含氟聚合物粉末使用類似的APT方法，用大分子化學(xué)物質(zhì)預(yù)處理(涂布)或不預(yù)處理。
實施例2-羥基和酸數(shù)目滴定表面處理的含氟聚合物粉末顆粒的醇和酸官能團，確定表面處理的程度。
在該實施例中按照ASTM D 1957-86的方法進行。該方法使用通過與乙酸酐反應(yīng)將伯醇轉(zhuǎn)化為酯、釋放—摩爾醋酸的乙?；磻?yīng)進行。水解時，與水解時產(chǎn)生2摩爾乙酸的對照相比，達到酚酞端點(中和)該方法需要較少的氫氧化鉀。
在該實施例中，10.0g每種表面處理粉末置于250ml Erlenmeyer燒瓶中，記錄樣品和燒瓶的總重量。往燒瓶中加入5ml、以3∶1體積比混合的吡啶∶無水醋酸混合物。
9.0-11.0g同樣的樣品置于第二個燒瓶中進行酸值滴定，記錄樣品和燒瓶的總重量。往第二個燒瓶中加入10ml吡啶。
兩個燒瓶都裝有回流濃縮器，內(nèi)容物攪拌加熱至100°F一小時。加熱后，往每個燒瓶中加入10ml水，將內(nèi)容物冷卻10分鐘。
冷卻后，通過回流濃縮器往每個燒瓶中加入25ml丁醇。然后往每個燒瓶中加入1ml酚酞，并用溶于乙醇溶液中的0.5N氫氧化鉀中和。
通過下列公式計算羥基值羥基值＝B+(SA/C)-V/S×N(56.1)其中A＝滴定酸值所需的KOH溶液，以ml計；B＝滴定試劑空白樣所需的KOH溶液，以ml計；C＝待測定酸值的樣品，以克計；V＝滴定乙?；瘶悠匪璧腒OH溶液，以ml計；S＝用于乙酰化的樣品，以克計；N＝標(biāo)準(0.5)。
表面處理的含氟聚合物粉末的幾個樣品的典型羥基和酸數(shù)在表3中給出。
表3

該實施例的結(jié)果可用來證明顆粒的表面處理程度通常和理論計算相一致。
實施例3-失重和提取結(jié)果該實施例中進行提取試驗以表面處理的材料的量，所述的材料既不共價附著，也不永久吸附在含氟聚合物粉末上。
約5g每種樣品置于分析天平中，記錄重量。將60ml的適當(dāng)溶劑(對于聚乙二醇來說為異丙醇，對于聚乙烯醇來說為去離子水，等等)和樣品混合?；旌衔镉诘蜔釛l件下(約100°F)混合2小時。加熱后，樣品混合物倒入150ml DuraporeTM0.22μm過濾裝置中。隨著溶劑通過濾器，材料被移出并被收集。記錄溶劑的總重量(包含提取的材料)。約1g溶劑置于鋁稱重皿中，稱量溶劑和皿的總重量。在加熱到100℃的通風(fēng)烘箱中將溶劑蒸發(fā)。通過下列公式計算提取材料的百分比E＝100×[(F-P)/S]×T/W
其中E＝提取的表面處理物的百分比；F＝蒸發(fā)后盤和提取材料的最終重量；P＝盤皮重；S＝用于百分比固體試驗的溶劑的樣品重量；T＝溶劑的總重量；W＝含氟聚合物樣品的重量。
該實施例的過程用來產(chǎn)生圖1的圖，該圖表示失重與使5％PEG附著于PTFE上所通過的大氣等離子體處理的次數(shù)的關(guān)系。該圖包括實際測量值與預(yù)測的重量喪失之間的比較。在圖1中，失重于200℃測定2小時。用過量的水洗滌聚合物獲得提取物。
圖1顯示附著于聚合物的PEG的量(沒有通過蒸發(fā)或提取移出)隨著PTFE重復(fù)通過APT而增加。因為羥基值不遵循圖1中根據(jù)經(jīng)驗預(yù)測的失重，因此可以得出結(jié)論PEG并沒有正在蒸發(fā)，所述圖1根據(jù)經(jīng)驗預(yù)測的失重隨APT呈下降趨勢。
實施例4-噴霧試驗結(jié)果在該實施例中，表面處理的含氟聚合物粉末形成糊，噴涂在鋁板上測試涂布特性。
通過將所需量的去離子水加入混合皿中并產(chǎn)生漩渦來制備具有40wt％固體的糊。然后，將足量的含氟聚合物粉末直接引入漩渦中以產(chǎn)生具有40wt％固體的混合物。繼續(xù)混合，直至混合物均勻，然后使混合物通過水平磨粉機。
使用借助空氣的、帶有#66S流體噴嘴和#66SD噴氣嘴(air cap)的Binks Model 69噴槍將粉末糊噴在鋁Q-嵌板上。如果需要，為了噴涂容易，每次噴涂可以使用額外的水，由操作者來決定。噴涂后，將所述板在通風(fēng)良好的烘箱中于100℃閃蒸2分鐘除去水分。涂敷后的板隨后在高于含氟聚合物熔點約30℃的溫度下固化約10分鐘。
膜的厚度在0.1-1.0mil(干膜厚度)的范圍內(nèi)。根據(jù)臨界開裂厚度、膜完整性、柔韌性和整體外觀包括光澤、色彩等將膜分級。
幾種涂料的數(shù)據(jù)和分析如表4所示。
表4

表4中的結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的表面處理的含氟聚合物聚合物粉末可按照相對簡單和有效的噴涂方法用于生成含氟聚合物表面涂層。
本發(fā)明的表面處理的含氟聚合物粉末可用于生成各種物品、組合物和添加劑。幾個示例性的例子包括填充物、擠出助劑、油中的添加劑、油脂和其他滑潤劑，以及墨水、顏料和涂料組合物中的添加劑。
除了大氣等離子體處理外，在本發(fā)明過程中，還確定了其他高能方法如X-射線輻射、電子輻射、紫外照射也可用于將大分子固定在含氟聚合物粉末的表面上。
隨著粉末顆粒尺寸的減小，上面討論的以及實施例1-4中所述的使含氟聚合物經(jīng)歷大氣等離子體處理的表面處理方法變得困難。
為了加工微粉，包括顆粒尺寸為2微米或更小的顆粒，本發(fā)明建立了一種方法，該方法中含氟聚合物顆粒分散在液體介質(zhì)中，在液體介質(zhì)中經(jīng)歷高能處理，這種高能處理包括大氣等離子體處理、X-射線輻射、電子輻射、紫外照射等，這里總稱為“離子化輻射”。
明確地說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含氟聚合物可以在“濕系統(tǒng)”中處理。在一個方面中，含氟聚合物顆粒和大分子一起分散在液體介質(zhì)中，然后經(jīng)歷高能處理如離子化輻射，具體是電子束照射，以通過將大分子固定在含氟聚合物上來表面處理含氟聚合物。另外，對于PTFE來說，照射處理同時還誘導(dǎo)含氟聚合物中的斷鏈，從而減小含氟聚合物的分子量，形成表面處理的含氟聚合物分散體，這對于許多添加劑應(yīng)用都是非常需要的。這種表面處理的含氟聚合物分散體可以任選地加以干燥，形成表面處理的含氟聚合物微粉。
還應(yīng)注意的是，當(dāng)不包括大分子的PTFE的液體分散體經(jīng)歷高能處理時，誘導(dǎo)含氟聚合物中的斷鏈，從而使含氟聚合物的分子量減小，形成含氟聚合物分散體，該分散體可以干燥形成含氟聚合物微粉。在高能處理之前或之后，可以任選地往分散體中加入表面活性劑。
根據(jù)一個實施方案，含氟聚合物粉末和大分子化學(xué)物質(zhì)或上述的表面處理劑或表面活性劑一起分散在極性液體介質(zhì)如水中，形成顆粒分散體。通過將分散體置于輻射中或傳送如抽吸分散體通過輻射，使所得顆粒分散體經(jīng)歷高能處理如離子化輻射處理。根據(jù)一個實施方案，分散體抽吸通過放置在輻射中的薄壁低輻射吸收管道。所述的管道可以具有任意方便的構(gòu)形，提供輻射中的足夠保留時間，以產(chǎn)生所需水平的處理，包括數(shù)次傳送一段分散體通過輻射的構(gòu)形。
在本發(fā)明的過程中，出乎意料地發(fā)現(xiàn)當(dāng)含氟聚合物粉末和表面活性劑一起分散在水中，或直接聚合制成分散體，加入或不加表面活性劑，并經(jīng)歷低水平(5Mrad或更小)離子化輻射處理及干燥時，該過程產(chǎn)生自由流動的粉末，和未經(jīng)輻射的材料不同，后者干燥時產(chǎn)生高度聚集的材料。這一結(jié)果說明含氟聚合物顆粒的表面經(jīng)歷了化學(xué)和/或物理變化。
根據(jù)本發(fā)明使用“濕系統(tǒng)”處理含氟聚合物粉末的方法能夠處理顆粒尺寸超過大尺寸范圍的顆粒，包括能夠，和例如使用振蕩槽或其他粉末運輸裝置進行有效干燥處理的粉末相比，可感知較小的尺寸。雖然這里討論的“濕系統(tǒng)”可以用來處理尺寸約100微米或更小的顆粒，具有小至0.05微米或更小顆粒尺寸的粉末也可以使用這里討論的“濕系統(tǒng)”方便地進行表面處理。另外，具有高達500微米尺寸的顆粒狀含氟聚合物材料也可以在本發(fā)明的“濕系統(tǒng)”中進行表面處理。
和根據(jù)本發(fā)明的于“濕系統(tǒng)”中表面處理含氟聚合物顆粒相關(guān)的另一個優(yōu)點是液體介質(zhì)吸收離子化輻射處理過程中的照射熱量，從而保護粉末顆粒和表面處理劑免受熱的影響。處理過程中液體介質(zhì)吸收照射熱的能力使得可以使用與同樣的干燥過程相比每次通過2至10倍之間的照射劑量，從而增加處理過程的產(chǎn)率。典型的電子束輻射劑量從約0.1至約300Mrad，更優(yōu)選從約2至約90Mrad。
下面的非限制性實施例說明了本發(fā)明中和使用濕加工系統(tǒng)相關(guān)的各種特點和特征。
實施例5-含氟聚合物顆粒的含水形式(aqueous)照射在該實施例中，制備加有或不加有表面處理劑如大分子的含氟聚合物粉末的濕系統(tǒng)，并使之經(jīng)歷電子束照射。舉例來說，濕系統(tǒng)可以通過含氟聚合物顆粒懸浮液、購得的含氟聚合物顆粒懸浮液或購得的、由氟單體直接聚合的分散體產(chǎn)生。
往聚合的未穩(wěn)定化的含水PTFE和PVDF乳膠中直接加入2至4wt％ PAA和PVOH(wt％固體，從15至40wt％，溶于水中)，發(fā)現(xiàn)所得混合物不凝結(jié)?；旌衔锏母褡铀坪跏欠€(wěn)定的，沉降非常緩慢，在明顯長的時間之后，僅上層20％液體產(chǎn)生澄清層?？梢苑浅Ｈ菀椎剡M行重懸。這些結(jié)果表明所述混合物對于照射加工來說足夠穩(wěn)定。還明確了可以使用少于2wt％的表面處理劑。實踐中，這里所提到的表面處理劑可以以從約0.1wt％至約10wt％的量使用。
通過將上述制備的混合物暴露于劑量在5至100Mrad之間的電子束照射，對其進行照射。另外，通過將上述含有溶于水中的60％固體PTFE和Triton-X100(表面活性劑)的商品化分散體暴露于劑量在10至100Mrad之間的電子束照射，對其進行照射。
對于PTFE來說，干粉的電子束照射是實現(xiàn)斷鏈、減小聚合物分子量的一種可接受途徑。但是，本發(fā)明的液體分散體或“濕”系統(tǒng)中PTFE的照射效率比人們預(yù)期的高得多，基于含氟聚合物和水的重量百分比。當(dāng)磨細的PTFE的40wt％固體分散體用溶于水中的1.5wt％PAA處理并通過40Mrad的電子束照射時，發(fā)現(xiàn)照射效率和干粉照射的效率幾乎相等。但是，直接聚合的分散體具有較低的效率。這一差別相信是緣于0.2微米直接聚合的PTFE分散體的分散體顆粒內(nèi)部的低氧水平，而磨細的顆粒狀PTFE顆粒具有更高的氧含量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氧含量顯著影響照射效率。例如，往液體分散體中加入300ppm過氧化氫(以聚合物的重量計)的實驗顯示電子照射效率增加。這些結(jié)果表明，聚合物顆粒中的氧含量是照射效率中的一個主要決定因素。
實施例6-含氟聚合物顆粒的含水形式照射-分子量和照射效率的改變?yōu)榱苏f明根據(jù)本發(fā)明在濕系統(tǒng)中照射PTFE顆粒的PTFE分子量的改變，以及濕系統(tǒng)中氧的存在對照射效率的影響，顆粒狀和水分散體形式的部分PTFE和水混合，形成濕系統(tǒng)，所得混合物進行照射，其結(jié)果在下面的表5中列出。另外，在照射之前往混合物中加入表面活性劑、大分子和過氧化氫。混合物用10至100兆拉德(Mrad)之間的輻射劑量進行電子束照射。
表5

混合物照射并干燥之后，通過差示掃描量熱法(DSC)測定PTFE的熔點。一般來說，和期望值相比PTFE的較低熔點說明了PTFE分子量的減小，和期望值相比PTFE的熔點增加說明了PTFE分子量的增加。在試驗1、2和4中，通過照射顆粒狀PTFE濕系統(tǒng)的分子量減小，其中分子量的減小認為是將顆粒狀PTFE混合于水中之前開放的顆粒狀PTFE結(jié)構(gòu)中捕獲的小量氧的存在所促使的。在試驗3中，顆粒狀PTFE和加入的過氧化氫一起表現(xiàn)出與試驗1、2和4中顆粒狀PTFE相比分子量的更大程度的減小。試驗5中PTFE的分子量沒有減小，反而增加，認為是歸因于試驗5的濕系統(tǒng)中可獲得氧的缺失，因為在這種情況下，PTFE在水介質(zhì)中沒有氧存在的條件下直接聚合，然后每個顆粒都被非常重的烴表面活性劑包圍，后者形成氧吸收障礙。試驗6，還是直接聚合的水分散體形式的PTFE，不加有表面活性劑，但是加有大分子，沒有表現(xiàn)出熔點變化，說明這種情況下分子量的典型改變可能使用羧基端基作為反應(yīng)性物質(zhì)的有效來源。在試驗7中，直接聚合的水分散體形式的PTFE，加入有小量的表面活性劑和過氧化氫，表現(xiàn)出分子量減小。
實施例7-用交聯(lián)劑的含氟聚合物處理和處理的含氟聚合物向基底上的涂覆下面的實施例說明了通過交聯(lián)大分子將大分子固定到含氟聚合物顆粒上，形成功能特征得到改善的表面處理的含氟聚合物。往聚偏氟乙烯(PVDF)和乙烯四氟乙烯(ETFE)粉末的每一種中加入0.5wt％的聚丙烯酸(PAA)，上述混合物以40wt％固體含量的濃度分散于水中形成漿料。然后，將0.5wt％(基于PAA)Jeffermine D230(聚氧丙二胺)，一種商品化的交聯(lián)劑加入到每種上述混合物中。將每種上述混合物加熱至90℃ 1小時，誘導(dǎo)其中的交聯(lián)。然后將混合物加以干燥，形成可濕化的PVDF和ETFE粉末，粉末顆粒具有固定在其上的交聯(lián)PAA。
熱處理的PVDF粉末和水混合，所得混合物噴涂到鋁“Q”板上，然后對該板進行熱處理使聚含氟聚合物凝固，形成PVDF膜。作為對照，加有表面活性劑TritonX-100的分散于水中的未處理PVDF粉末的混合物也噴涂在鋁“Q”板上，并凝固形成膜。該板每個彎曲180°，然后暴露于沸水中。處理的PVDF膜表現(xiàn)出對所述板的良好附著性，即使在彎曲區(qū)域也是如此，無干裂、變色或分層。相比之下，未處理的PVDF膜表現(xiàn)出高水平的破裂和從所述板的明顯層離，在嵌板180°彎曲的區(qū)域中發(fā)生大幅度的層離。
雖然參照具體的裝置、材料和實施方案描述了本發(fā)明，但是從上文的描述可以看出，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地確定本發(fā)明的重要特征，在不背離本發(fā)明的上述實質(zhì)和范圍的情況下可以進行各種變化和改進，使之適合于各種用途和特征。
權(quán)利要求
1.一種包含特殊的含氟聚合物顆粒的組合物，所述的含氟聚合物顆粒具有通過高能處理附著于其上的大分子。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的高能處理包括大氣等離子體處理、X-射線輻射、電子輻射、離子束照射和紫外照射中的一種。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的大分子包含聚乙烯醇、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、其共聚物和其混合物中的至少一種。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的含氟聚合物顆粒包含下列中的至少一種下列聚合物聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯；或下列共聚物四氟乙烯-六氟丙烯、四氟乙烯-全氟乙烯醚、四氟乙烯-乙烯、六氟丙烯-偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯、乙烯-氯三氟乙烯；或三元聚合物四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯，或其混合物。
5.一種處理含氟聚合物的方法，包括下述步驟提供含氟聚合物顆粒和大分子的混合物；和使該混合物經(jīng)歷高能處理，從而使大分子附著在含氟聚合物顆粒上。
6.權(quán)利要求5的方法，其中混合物是固體混合物和液體分散體中的一種。
7.權(quán)利要求5的方法，其中所述的經(jīng)歷步驟包括使混合物經(jīng)歷大氣等離子體處理、X-射線輻射、電子輻射、離子束照射和紫外照射中的一種。
8.權(quán)利要求5的方法，其中所述的大分子包含聚乙烯醇、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、其共聚物和其混合物中的至少一種。
9.權(quán)利要求5的方法，其中的含氟聚合物顆粒包含下列的至少一種下列聚合物聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯；或下列共聚物四氟乙烯-六氟丙烯、四氟乙烯-全氟乙烯醚、四氟乙烯-乙烯、六氟丙烯-偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯、乙烯-氯三氟乙烯；或三元聚合物四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯，或其混合物。
10.一種表面處理含氟聚合物顆粒的方法，包括下列步驟a)提供液體分散體形式的含氟聚合物顆粒；和b)使分散體經(jīng)歷高能處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中步驟b)包括使分散體經(jīng)歷大氣等離子體處理、X-射線輻射、電子輻射、離子束照射和紫外照射中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中表面處理劑在步驟a)中加入。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中所述的表面處理劑包含大分子化學(xué)物質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中所述的表面處理劑包含聚乙烯醇、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、其共聚物和其混合物中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中所述的液體包括極性液體。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中含氟聚合物顆粒通過下列含氟單體四氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯、三氟乙烯和氯三氟乙烯中至少一種的聚合而生成。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中所述的含氟聚合物顆粒包含下列中的至少一種下列聚合物聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯；或下列共聚物四氟乙烯-六氟丙烯、四氟乙烯-全氟乙烯醚、四氟乙烯-乙烯、六氟丙烯-偏氟乙烯、四氟乙烯-乙烯、乙烯-氯三氟乙烯；或三元聚合物四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯或其混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的表面處理含氟聚合物顆粒的方法，其中含氟聚合物顆粒具有約100微米或更小的顆粒尺寸。
19.一種為惰性聚合物粉末顆粒提供可潤濕表面特征的方法，包括下述步驟a)提供液體分散體形式的惰性聚合物粉末；b)往分散體中加入表面處理劑；和c)使步驟b)的分散體經(jīng)歷照射，表面處理該惰性聚合物粉末。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的為惰性聚合物粉末顆粒提供可潤濕表面特征的方法，其中步驟c)包括使分散體經(jīng)歷大氣等離子體處理、X-射線輻射、電子輻射、離子束照射和紫外照射中的一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的為惰性聚合物粉末顆粒提供可潤濕表面特征的方法，其中惰性聚合物包括聚醚醚酮和聚醚亞胺中的至少一種。
22.一種改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，包括下述步驟a)提供液體分散體形式的含氟聚合物；和b)使分散體經(jīng)歷高能處理，導(dǎo)致含氟聚合物顆粒的斷鏈。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，其還包括在步驟b)之前，往分散體中加入小的、可移動的、反應(yīng)性分子物質(zhì)的額外步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，其中小的、可移動的、反應(yīng)性分子物質(zhì)包括氧源。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，其中氧源包括過氧化氫。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，其還包括額外的步驟c)干燥分散體，以提供含氟聚合物微粉。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的改變含氟聚合物顆粒的分子量的方法，其中所述的步驟b)導(dǎo)致含氟聚合物顆粒的分子量減小。
28.一種表面處理含氟聚合物顆粒的方法，包括下述步驟a)提供液體分散體形式的含氟聚合物顆粒；b)往分散體中加入大分子物質(zhì)和交聯(lián)劑；和c)使分散體經(jīng)歷熱處理，從而使大分子物質(zhì)固定在含氟聚合物顆粒上。
全文摘要
對含氟聚合物進行高能處理，以改變顆粒表面的化學(xué)功能，從而改變顆粒的表面特征。這些特征提高這些顆粒的有用性，使它們即使在水中也高度可分散。表面處理的含氟聚合物經(jīng)歷化學(xué)交聯(lián)過程，或者作為可替代方案，經(jīng)歷高能處理過程，可以任選地在上述過程之前用大分子化學(xué)物質(zhì)進行預(yù)處理。可以使用高能處理進行表面處理含氟聚合物顆粒，并在一些實施方案中導(dǎo)致含氟聚合物的斷鏈，從而減小含氟聚合物的分子量。表面處理的含氟聚合物顆?？梢杂糜谠诟鞣N基底上形成含氟聚合物涂層。
文檔編號C08G81/00GK1646610SQ03809043
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者邁克爾·科茨, 韋斯·德蒙, 庫爾特·戴維森 申請人:勞雷爾產(chǎn)品有限公司