CN101463562A - 一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法及涂层织物布的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法，其特征包括如下步骤：①预制A混合剂，包括组分氟树脂、偶联剂、水性硅乳胶、FA－系列含氟表面活性剂和水；②预制B混合剂，包括组分硅酮表面活性剂、硅烷偶联剂、水；③制得浸渍剂，将A混合剂、B混合剂、酸性pH值调整剂、碱性粘度调整剂混合搅拌均匀至无沉底无凝结为止，即制得浸渍剂。本发明还公开了一种涂层织物布的制备方法。与现有技术相比，本发明的优点在于：所得的氟树脂涂层基部用于制备烤垫，烤盘、烤篮，具有长期耐热性能达到+260℃不变形、不收缩、不沾油、耐腐蚀、质轻、表面光滑、自洁、高温难燃的优点。

Description

一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法及涂层织物布的制备方法

技术领域

本发明涉及一种氟树脂乳液浸渍剂，本发明还涉及应用该浸渍剂的涂层织物布的制备方法。

背景技术

在欧美国家烹饪行业中所用的烹饪工具多为采用金属制品涂层不沾的氟树脂(铁氟龙)平底锅、不沾锅。在烹饪食品加热使用天然气或煤气，非常容易造成锅底受热过高把不沾的氟树脂涂层(铁氟龙)烧坏而产生毒气，造成食物中毒，影响人们身体健康，并且，被烧坏的锅不能再次使用带来资源浪费和环保的影响。另一方面，随着烘烤的家用电器高速发展，使人们更方便烹饪食品的加工，如微波炉，烤面包炉，电烤炉等等。为了达到更卫生，更省时间，更方便清洗，更美观又耐用的烹饪电器配套使用的目的，一种氟树脂涂层织物布应运而生，这种氟树脂涂层织物布可以用于作烤垫，烤盘、烤篮，因其具有很多优异的性能，可满足欧美食品安全法的卫生标准，如美国的FDA认证，欧洲联盟的LFGB认证。

氟树脂涂层织物布制备过程一般以织物布为原始布经过浸渍剂(或浸润剂)的容器，使浸渍剂均匀涂覆于织物布表面，然后经过烘干制得，而所用到的浸渍剂是关键技术，决定纤维的作业性能和纤维在复合材料中的表现，相关文献参考专利号为ZL200510049507.7的中国发明专利《玻纤织物用的柔韧涂层剂的制备方法》(授权公告号：CN1321928C)，该专利中公开了一种可以使织物布变得柔韧的涂层剂，另外还可以参考专利号为ZL200510049196.4的的中国发明专利《玻璃纤维纱改性用的浸渍处理剂的制备方法》(授权公告号：CN1321927C)，该专利公开的浸渍处理剂可以提高织物布的抗拉强度和耐曲折疲劳强度。

期刊上也有很多文献有关这方面的技术报道，如“中原工学院学报”2006年第17卷中郝普及所著的《新型玻璃纤维浸润剂的研制与应用》，其中公开了一种用SREA一1树脂复配成浸润剂；又如“武汉理工大学学报”2001年7月第23卷第7期中盛云华等所著的《玻纤增强型浸润剂的作用及对性能的影响》。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法，织物布浸润过所制得的浸渍剂后的长期受热后具有不变形、不收缩、不沾油，耐腐蚀的特性。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种氟树脂涂层织物布的制备方法，所得织物布长期受热后具有不变形、不收缩、不沾油，耐腐蚀的特性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法，其特征包括如下步骤：

①预制A混合剂，按照如下组分和重量配比：

氟树脂                    51.9％～59.1％；

偶联剂                    0.5％～5％；

pH值为4～6的水性硅乳胶    0.5％～7％；

FA-系列的含氟表面活性剂   0.5％～3.5％；

其余为水，

将上述A混合剂组分混合搅拌均匀至无沉底无凝结现象为止，而后待用；

②预制B混合剂，按照如下组分和重量配比：

硅酮表面活性剂  3％～15％；

硅烷偶联剂      3％～10％；

其余为水，

将上述B混合剂组分混合搅拌均匀至无沉底现象为止，而后待用；

③制得浸渍剂，按照如下组分和重量配比：

A混合剂           84.5％～97.3％；

B混合剂           1.2％～10.5％；

酸性pH值调整剂    0.5％～3.5％；

碱性粘度调整剂    0.5％～3.5％，

将上述浸渍剂组分混合搅拌均匀至无沉底无凝结为止，即制得浸渍剂。

步骤①所述氟树脂和水采用质量百分比为60％的氟树脂乳液，该氟树脂乳液占A混合剂质量百分比为86.5％～98.5％。这种氟树脂乳液市场上容易购得，所以为优选，当然也可以采用其他配比。步骤①所述60％的氟树脂乳液为聚四氟乙烯乳液、氟橡乳液胶、改性聚四六乳液中的至少一种。

步骤②中的B混合剂里面添加有重量百分比为0.5～5％的颜料剂。颜料剂可以用铝银粉充当银白色，铜粉充当金黄色，炭黑充当黑色，颜料剂还有导热的作用。

步骤②中的水以离子水为最佳。

作为优选，步骤②中球磨条件如下：球磨用氧化铝球直径为20～40mm，球磨机滚动速度为1～500转/分钟，球磨时间1～80小时。

作为优选，步骤①中A混合剂组分在带有搅拌装置的容器中实现搅拌，转速为60～90转/分钟，搅拌时间2～5小时，搅拌后A混合剂组分pH值保持在5～6。

作为优选，步骤③浸渍剂组分在带有搅拌装置的容器中实现搅拌，转速为1～500转/分钟，搅拌时间1～15小时。

一种氟树脂涂层织物布的制备方法，其特征在于将织物布经过装有浸渍剂的容器，然后在80～120℃下烘干2～5分钟，接着在200～300℃下烘干2～5分钟，最后在360～380℃下烧结2～5分钟。

所述的织物布可以采用E型5～9微米的玻璃纤维单股纱、E型(无碱)5～9微米的玻璃纤维单股纱、凯夫拉纤维、碳纤维或陶瓷纤维。

与现有技术相比，本发明的优点在于：所得的氟树脂涂层基部用于制备烤垫，烤盘、烤篮，具有长期耐热性能达到+260℃不变形、不收缩、不沾油、耐腐蚀、质轻、表面光滑、自洁、高温难燃的优点。能满足美国的FDA认证，欧洲联盟的LFGB认证。进一步还大量应用在高温难燃的隔热、高压绝缘、耐酸、耐碱衬垫、输送物料、导电、热传等领域；另一方面，制备工艺较为稳定，材料容易配备，适合大规模生产要求。

附图说明

图1织物布涂层工艺图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：本实施例的氟树脂乳液浸渍剂的制备方法包括如下步骤：

①预制A混合剂，按照如下组分和重量配比：

60％的氟树脂乳液         86.5％～98.5％；

偶联剂                   0.5％～5％；

pH值为4～6的水性硅乳胶   0.5％～7％；

FA-系列的含氟表面活性剂  0.5％～3.5％；

将上述A混合剂组分混合搅拌均匀，A混合剂组分在旋转的容器中实现搅拌，转速为60～90转/分钟，搅拌时间2～5小时，至无沉底无凝结现象为止，搅拌后A混合剂组分pH值保持在5～6，而后待用，其中，偶联剂与氟树脂乳液相匹配，水性硅乳胶柔软弹性，耐高温，亲和于水；

②预制B混合剂，按照如下组分和重量配比：

颜料剂         0.5％～5％；

硅酮表面活性剂 3％～15％；

硅烷偶联剂           3％～10％；

其余为离子水，

将上述B混合剂组分混合后球磨均匀至无沉底现象为止，B混合剂放入陶瓷制的容器中，B混合剂占容器40％的体积，氧化铝球占容器40％的体积，球磨条件如下：球磨用氧化铝球直径为20～40mm，球磨机滚动速度为15～25转/分钟，球磨时间40～80小时，而后待用，其中，颜料剂根据需要可以选用铝银粉、铜粉、炭黑，并且，颜料剂在B混合剂中还起到导热作用，硅酮表面活性剂溶于水，可以提高表面张力，硅烷偶联剂亲和于粉状偶联；

③制得浸渍剂，按照如下组分和重量配比：

A混合剂               84.5％～97.3％；

B混合剂               1.2％～10.5％；

酸性pH值调整剂        0.5％～3.5％；

碱性粘度调整剂        0.5％～3.5％，

将上述浸渍剂组分混合搅拌均匀，采用旋转的容器中实现搅拌，转速为60～90转/分钟，搅拌时间2～3.5小时，至无沉底无凝结为止，即制得浸渍剂，其中，酸性pH值调整剂采用醋酸，碱性粘度调整剂采用氨液。

上述组分的较佳配比如下：

A混合剂，按照如下组分和重量配比：

60％的氟树脂乳液         90％；

偶联剂                   3.5％；

pH值为4～6的水性硅乳胶   4.5％；

FA-系列的含氟表面活性剂  2％。

B混合剂，按照如下组分和重量配比：

颜料剂          2.5％；

硅酮表面活性剂  9％；

硅烷偶联剂      6％；

其余为离子水，

浸渍剂，按照如下组分和重量配比：

A混合剂           91％；

B混合剂           6％；

酸性pH值调整剂    1.5％；

碱性粘度调整剂    1.5％。

本实施例中，60％的氟树脂乳液为聚四氟乙烯乳液、氟橡乳液胶或改性聚四六乳液。硅酮表面活性剂溶于水，用于提高水的表面张力，酸性pH值调整剂采用醋酸，碱性粘度调整剂采用氨液，原料具体来源如下：

60％的氟树脂乳液可采用美国杜邦型号为3893，日本大金为D211，日本旭硝子AD-936，意大利D-3224，中国四川晨光SFN-1，山东东岳DF-301，上海三爱富SF-301江苏梅兰MD-301；

偶联剂可采用国产KH—550、KH—560、SI—780、SK—1120、美国联合碳化物公司的A-174、日本信越化学工业株式会社的KBM-503、美国道康宁化学公司的SH-6030；

水性硅乳胶可采用江苏HA-920、上海助剂厂：SD系列、美国GE公司Magnasoft系列XE-175、JSS、707。

颜料剂可采用国产的铝银粉、铜粉、220目、400目、600目、800目、1000目、1200目。国产的碳黑TH311、H110、美国：碳黑r1035p、r-5000、美国卡博特(M1400 BP1400M1300 BP1300 M1100、德国迪高沙(Degussa)fw-200、FW200、SB-6、SB-4、SB-4A、140V、日本三菱#2650、#2600、#2350、2900B、#1000。

硅烷偶联剂可采用国产KH—550、KH—560、SI—780、SK—1120、美国联合碳化物公司的A-174、日本信越化学工业株式会社的KBM-503、美国道康宁化学公司的SH-6030。

实施例2，如图1所示，涂布设备包括浸渍槽1热流保温体2及滚桶31、滚桶32、滚桶33、滚桶34，热流保温体2具有进口和出口，并且内部从下到上依次分为第一烘干区21、第二烘干区22和烧结区23。

织物布4通过滚桶传动经过装有浸渍剂的浸渍槽1，然后进入热流保温体2内，先在第一烘干区21完成第一阶段的烘干，条件是80～120℃下烘干2～5分钟；接着在第二烘干区22完成第二阶段的烘干，条件是200～300℃下烘干2～5分钟；然后在烧结区23完成烧结，条件是360～380℃下烧结2～5分钟，最后制得氟树脂涂层基布5，性能达到长期耐热性能达到+260℃不变形、不收缩、不沾油、耐腐蚀、质轻、表面光滑、自洁。高温难燃的特殊要求。该发明技术可以变换配方改变最终基材性能指标，可用于制备烤垫，烤盘、烤篮，还可大量应用在高温难燃的隔热、高压绝缘、耐酸、耐碱衬垫、输送物料、导电、热传等领域。其中，本实施例中的织物布可以采用E型5～9微米的玻璃纤维单股纱、E型5～9微米的玻璃纤维单股纱、凯夫拉纤维、碳纤维或陶瓷纤维。

Claims (9)

1、一种氟树脂乳液浸渍剂的制备方法，其特征包括如下步骤：

①预制A混合剂，按照如下组分和重量配比：

氟树脂                  51.9％～59.1％；

偶联剂                  0.5％～5％；

pH值为4～6的水性硅乳胶  0.5％～7％；

FA-系列的含氟表面活性剂 0.5％～3.5％；

其余为水，

将上述A混合剂组分混合搅拌均匀至无沉底无凝结现象为止，而后待用；

②预制B混合剂，按照如下组分和重量配比：

硅酮表面活性剂  3％～15％；

硅烷偶联剂      3％～10％；

其余为水，

将上述B混合剂组分混合搅拌均匀至无沉底现象为止，而后待用；

③制得浸渍剂，按照如下组分和重量配比：

A混合剂          84.5％～97.3％；

B混合剂          1.2％～10.5％；

酸性pH值调整剂   0.5％～3.5％；

碱性粘度调整剂   0.5％～3.5％，

将上述浸渍剂组分混合搅拌均匀至无沉底无凝结为止，即制得浸渍剂。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①所述氟树脂和水采用质量百分比为60％的氟树脂乳液，该氟树脂乳液占A混合剂质量百分比为86.5％～98.5％。

3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤①所述60％的氟树脂乳液为聚四氟乙烯乳液、氟橡乳液胶、改性聚四六乳液中的至少一种。

4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中的B混合剂里面添加有重量百分比为0.5～5％的颜料剂，然后用球磨搅拌均匀。

5、根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤②中球磨条件如下：球磨用氧化铝球直径为20～40mm，球磨机滚动速度为1～500转/分钟，球磨时间1～80小时。

6、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中A混合剂组分在带有搅拌装置的容器中实现搅拌，转速为60～90转/分钟，搅拌时间2～5小时，搅拌后A混合剂组分pH值保持在5～6。

7、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③浸渍剂组分在带有搅拌装置的容器中实现搅拌，转速为1～200转/分钟，搅拌时间1～15小时。

8、一种应用权利要求1至7中任一浸渍剂的涂层织物布的制备方法，其特征在于将织物布经过装有浸渍剂的容器，然后在80～120℃下烘干2～5分钟，接着在200～300℃下烘干2～5分钟，最后在360～380℃下烧结2～5分钟。

9、根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述的织物布采用E型5～9微米的玻璃纤维单股纱、E型5～9微米的玻璃纤维单股纱、凯夫拉纤维、碳纤维或陶瓷纤维。

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