防粘连涂料以及涂有该涂料的制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防粘连涂料。更具体地，本发明涉及一种结合了聚醚砜和聚醚醚 酮各自优点的防粘连涂料以及涂有该涂料的制品。
【背景技术】
[0002] 耐热防粘连涂料最早用于锅等炊具上。随着人们需求的日益多样化，如何提高防 粘连涂料的热流动性，从而提高所形成的涂层的耐腐蚀性（包括耐盐腐蚀性、耐酸碱腐蚀 性等）、耐磨性、耐候性和耐刮伤性，从而将该涂料用于更多的用途，是技术人员长期努力的 目标。
[0003] 在耐高温和耐腐蚀材料领域，聚醚醚酮（PEEK)是应用最广泛的材料之一。聚醚 醚酮是由4, 4-二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐存在下，以二苯砜作溶剂进行缩 合反应制得的一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料。与一般的工程塑料相比，PEEK具有 超强的耐磨性、耐腐蚀性、耐辐射性、耐高温性和加工性能。PEEK涂覆的漆膜在高温和常温 环境下能保持同等强度，涂层粘附牢固，用锐利器具刮蹭也不易划伤或脱落，同时又具有良 好的延展性。特别是在高温下，PEEK的耐蚀谱非常广泛、与金属的附着力好，因而耐蚀寿命 长。此外，PEEK涂层在高机械负荷条件下也表现出色，而且具备良好的蒸汽耐受性和防浸 透功能，因而能很好地防止蒸汽渗入。基于PEEK所具有的优异性质，可将其用于例如烹饪 用具、水泵零部件、汽车气缸顶部的垫圈、压缩机零部件、半导体晶片架、油田电线及食品和 化学药品的搅拌零部件等。
[0004] 然而，聚醚醚酮的玻璃化转变温度（Tg)较低，只有143°C，超过Tg后，其储能模量 明显下降，聚醚醚酮涂料的流平性能比较差，成膜后平整性差，从而影响所形成漆膜的整体 性能，这大大限制了聚醚醚酮在高温领域的应用。
[0005] 现有技术中，利用玻璃化转变温度高的聚酰亚胺来改性聚醚醚酮 (CN102875819B)。然而，由于聚醚醚酮与聚酰亚胺的相容性较差、两相界面作用力较弱，需 要使用相当多的有机溶剂。此外，聚酰亚胺售价较高，因此，出于经济、环保方面的考虑，仍 需寻找新的方法和材料，对含有聚醚醚酮的涂料性质进行改进。
【发明内容】
[0006] 本发明人为解决上述问题而进行了深入研究，发现通过在聚醚醚酮涂料中加入聚 醚砜（PES)，并调节各组分的比例，可得到流平性好、耐高温、耐腐蚀性以及耐候性优异的防 粘连涂料，从而完成了本发明。
[0007] 因此，作为第一方面，本发明人结合聚醚醚酮和聚醚砜各自的特点，提出了 一种全 新的防粘连涂料，所述防粘连涂料含有聚醚醚酮、聚醚砜、抗粘连剂、颜料、水和溶剂。
[0008] 所述防粘连涂料还可以含有在制备常规防粘连涂料时常用的助剂，所述助剂例如 增稠剂、流平剂、分散剂、消泡剂、润湿剂等，以上的助剂可以单一使用，或两种或两种以上 组合使用。
[0009] 根据本发明所述的防粘连涂料，相对于所述防粘连涂料的总重量100份，聚醚醚 酮的重量为1-20份，聚醚砜的重量为20-50份。
[0010] 该涂料以水作为稀释剂，使用聚醚砜替代传统的聚酰亚胺（PI)、聚酰胺-酰亚胺 (PAI)，大大降低了有机溶剂的用量，因而更为安全无毒，减轻了环境污染。而且，由于聚酰 亚胺、聚酰胺-酰亚胺的市场售价均比聚醚砜售价高，因此，本发明的水性防粘连涂料还大 大降低了生产成本。
[0011] 由于聚醚砜对聚醚醚酮的改性可降低聚醚醚酮的玻璃化转变温度，与仅以聚醚醚 酮作为粘着剂的涂料相比，本发明的防粘连涂料具有改善的流平性，形成的漆膜更为平整， 从而提高了所制得漆膜的整体性能。另一方面，与传统的水性聚醚砜涂料相比，本发明所述 的防粘连涂料有效改善了传统防粘连涂料的热流动性以及由此形成的涂层的耐腐蚀性、硬 度、耐磨性、附着力以及不粘性等性能指标。特别地，本发明的涂料耐候性优异，尤其是具有 户外恶劣环境所要求的高硬度、高抗刮性和耐盐腐蚀性和耐酸碱腐蚀性。
[0012] 经试验表明，将本发明的涂料涂覆于铝片上，用UVA-340灯管、以强度0. 68W/m2照 射7天，未观察到涂层在外观（包括光泽度、裂纹、起泡、脆化、老化）和性能方面的变化；在 高温、潮湿环境（相对湿度85%、温度40°C)下保持10天，未观察到涂层在外观（包括涂 层的光泽度、裂纹、起泡）和性能方面的变化。此外，耐盐腐蚀性和耐酸碱腐蚀性的研究也 表明本发明的涂料形成的涂层具有良好的耐腐蚀性能。
[0013] 本发明的涂料还具有良好的流平性，本发明所述涂料涂覆的漆膜表面平整，肉眼 观察无麻点和橘皮。
[0014] 本发明的防粘连涂料可单独作为制品的涂层，亦可作为多层不粘涂料的任一层使 用，所述任一层为底层、面层或中间层。
[0015] 作为第二方面，本发明还涉及涂有本发明所述的防粘连涂料的制品。
[0016] 本发明的防粘连涂料可以广泛应用于各个领域，以生产对不粘、防腐性能有需求 的制品。例如，利用本发明防粘连涂料的耐腐蚀性和不粘性，将其用于具有金属表面制品或 物体的涂覆，例如，厨房用具、炊具及户外用制品。所述炊具例如炒锅、咖啡器、煮蛋器、微波 炉、电饭锅等。所述户外用制品例如石油管道、水下工程（如桥梁），从而有效解决石油管道 堵塞难题和桥梁的防腐问题。另外，将本发明的防粘连涂料用于汽车轮胎及制鞋行业，可以 实现迅速脱模而不粘；将本发明的防粘连涂料用于印染行业的模辊上，可形成不粘耐磨的 复合涂层，从而延长模辊的使用寿命。
【具体实施方式】
[0017] 作为一种实施方式，本发明的防粘连涂料由如下成分组成：
[0018] 聚醚醚酮 1-20重量份； 聚醚砜 20-50重量份； 抗粘连剂 1-40重量份： 颜料 1-30重量份； 水 20-50重量份； 有机溶剂 i-40重量份。
[0019] 优选地，所述抗粘连剂为聚四氟乙烯树脂。
[0020] 优选地，所述有机溶剂为酮醇醚胺混合溶剂。
[0021] 优选地，所述涂料中包含的聚醚醚酮为1-15重量份、更优选1-10重量份、最优选 1-5重量份。
[0022] 优选地,所述涂料中包含的聚醚砜为30-45重量份、更优选35-40重量份。
[0023] 在本发明所述的防粘连涂料中，所述抗粘连剂可以是含氟聚合物，例如四氟乙烯 (TFE)单体或聚四氟乙烯树脂（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、三氟氯乙烯或者向这些分子中引入侧基的其它含氟聚合 物。所述抗粘连剂可以单独使用上述成分的一种，或者将两种或两种以上的成分组合使用。
[0024] 优选地，所述的抗粘连剂为聚四氟乙烯树脂或聚四氟乙烯-全氟烷氧基树脂混合 物。该抗粘连剂可以直接以干粉形式进行添加或以聚合物分散体的形式进行添加。
[0025] 所述颜料可以是钛青、钛白、碳黑、石墨、高钛灰、氧化铝、碳化硅、高温无机颜料 (例如，黄色颜料、棕色颜料、蓝色颜料、绿色颜料等）等所有市面上可以售卖的调色颜料。 所述颜料可以单独使用上述成分的一种，或者将两种或两种以上的成分组合使用。
[0026] 所述溶剂可以是任意有机溶剂，包括但不限于酮类溶剂，例如丙酮、异丙酮、N-甲 基吡咯烷酮、环己酮、丁酮等；胺类溶剂，例如醇胺、砜胺、二甲胺等；酰胺类溶剂，例如二甲 基甲酰胺、二甲基乙酰胺等；砜类溶剂，例如环丁砜、二甲基亚砜等；酸类溶剂，例如甲酸、 苯甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸等；醇类溶剂，例如乙二醇、二乙二醇、正丙醇、异丁醇、 异丙醇等；醚类溶剂，例如乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、异丙醚等。这些溶剂 可以单独使用，也可以两种以上组合使用。本发明的防粘连涂料制备中可以使用的混合溶 剂如下表1所示，但并不限于此：
[0027] 表 1
[0028]
[0029] 在本发明的防粘连涂料制备中使用的溶剂最优选为酮醇醚胺混合溶剂。该混合溶 剂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。本发明的酮醇醚胺混合溶剂的体积比优 选为 1:1:1:1。
[0030] 所述水可以使用纯净水或去离子水。
[0031] 由本发明的防粘连涂料形成的涂层可以单独作为所述制品的涂层，也可以作为多 层防粘连涂料的任一层。所述多层防粘连涂料的任一层可以是底层、中间层或面层。
[0032] 更具体地，当单独作为所述制品的涂层时，本发明的防粘连涂料可以由如下成分 组成：
[0033] 聚醚醚酮 10-20重量份 聚醚砜 20-40重量份 抗粘连剂 5-20重量份 颜料 10-30重量份 水 20-50重量份 有机溶剂 15-30重量份。
[0034] 当作为涂层的面层使用时，本发明的防粘连涂料可以由如下成分组成：
[0035] 聚醚醚繭 1-10重量份
[0036] 聚醚砜 20-30 # 抗粘连剂 1-40重量份 颜料 5-15重量份 水 20-50重量份 有机溶剂 1-15重量份。
[0037] 当作为涂层的中间层使用时，本发明的防粘连涂料可以由如下成分组成：
[0038] 聚醚醚酮 5-15重量份 聚醚砜 20-4Q重量份 抗粘连剂 10-20重量份 颜料 10-30重量份 水 25-40童量# 有机溶剂 10-30重量份。
[0039] 当作为涂层的底层使用时，本发明的防粘连涂料可以由如下成分组成：
[0040] 聚醚醚酮 10-20重量份 聚醚砜 30-40重量份 抗粘连剂 5-15重量份 颜料 10-30重量份 水 10-歸重量份 有机