CN106916507B - 一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，首先对聚四氟乙烯树脂进行辐照裂解，并对辐照裂解后的微粉进行热处理，制得聚四氟乙烯微粉；然后对其进行预处理，并接枝，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；将酸化后的碳纳米管和聚酰胺纤维进行反应，制得碳纳米管‑聚酰胺纤维材料；最后将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管‑聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1‑5h，得到聚醚醚酮基涂料。该方法制得的涂料涂膜性能好，热稳定性优异，附着力强，耐磨性能佳，力学性能好。

Description

一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料领域，具体的涉及一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法。
背景技术：
聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶性聚合物，作为特种工程塑料的一种，其优异的性能表现主要有以下几个方面：(1)耐高温性能。这是PEEK最突出的优点之一，其熔点为343℃，玻璃化转变温度为143℃，长期使用温度高达260℃，短期工作温度达到300℃。远高于普通塑料和工程塑料，与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比，使用温度上限高出近50℃。PEEK还具有突出的耐热老化性能，250℃下保温3000h后，弯曲强度几乎不变。(2)机械性能。PEEK具有强度高和模量大的特性，同时具备出色的韧性、耐冲击、耐蠕变、耐疲劳等性能，其综合机械性能高于其他热塑性树脂的表现。(3)耐磨性能。PEEK树脂具有突出的摩擦学特性，具有一定的自润滑性能，磨损率极低，耐滑动磨损和微动磨损性能优异。尤其是在250℃时仍然保持了良好的摩擦学性能。(4)耐腐蚀性能。PEEK具有非常好的化学稳定性，除了浓硫酸外，几乎不溶于其他酸碱和有机溶剂。PEEK还有很好的耐水解性，在很宽的温度范围内保持了非常低的饱和吸水率。(5)尺寸稳定性能。PEEK的热膨胀系数小，其制品具有良好的尺寸稳定性能。(6)阻燃性能。PEEK的阻燃性达到UL94V-0级，极限厌氧指数(LOI)为35。其在燃烧时发烟量很小，还具有自熄性。(7)绝缘性能。PEEK的介电常数为3.2～3.3，在1kHz条件下介电损耗为0.0016，击穿电压为17KV/mm，耐弧性为175V，具有优良的电绝缘性能，可以作为C级绝缘材料。(8)极佳的耐辐照性能。PEEK能承受1100Mrad的辐照剂量而不损失其性能，具有优良的耐辐照性，超过了通用耐辐照材料聚苯乙烯。由于以上PEEK材料以上的优异性能，使其应用越来越广泛。
随着科技的日益进步，对材料的要求越来越高。在某些情况下，单一树脂很难满足复杂的使用要求，因而对其改性变得十分重要。PEEK通过纤维增强、无机颗粒填充、聚合物共混等改性处理，可以得到性能更加优异的PEEK复合材料，不仅能很好的满足更高耐热等级、更优异的机械性能、更好的耐摩擦磨损性能、更多功能等使用要求，还可以改善PEEK的加工性能，降低PEEK制品的成本，从而使PEEK制品应用于更广阔的市场。
PEEK涂料是由纯PEEK树脂和填料组成的一种高性能涂料，拥有独特的综合性能，包括优异的耐高温性、耐摩擦性、耐腐蚀性、耐久性以及高强度、高附着力等，通过加入不同功能填料还可以具备防粘、防静电等性能。PEEK涂料的出现改善了涂覆零件在应用中的性能和寿命，弥补当今多种涂料技术中存在的性能不足之处，因此PEEK涂料被广泛应用于工业、石油与天然气、汽车、食品加工、半导体、电子、制药等行业。PEEK涂料能以粉末和分散液形式呈现，PEEK粉末涂料可通过静电喷涂、热喷涂进行涂覆，PEEK分散液涂料可以用重力、吸上式HVLP或压力喷涂设备进行涂覆。但是目前所制备的PEEK涂料由于填料和基体树脂相容性差导致制备的涂料性能较差，稳定性不好，使用寿命短；而且采用的填料添加量较多的情况下才能有效改善PEEK基体材料的耐磨、不粘等性能。
中国专利(201510706137.3)公开了一种水性磺化聚醚醚酮涂料及其制备方法及成膜工艺，其组成成分及各个成分的质量份数组成为：磺化聚醚醚酮100份，聚四氟乙烯0.5-10份，二硫化钼0-5份，石墨烯0.1-3份，石墨0-5份，水80-380份。制备水性磺化聚醚醚酮涂料的制备方法为：将磺化据秘密用、聚四氟乙烯乳液、二硫化钼、石墨烯、石墨和余量水中混匀形成水性磺化聚醚醚酮涂料，其具有良好的亲水性，涂装后形成的膜状涂层具有良好的力学性能及减磨耐磨性。但是其热稳定性较差，防粘性能不佳。
发明内容：
本发明的目的是提供一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，该方法制得的涂料热稳定性好，耐磨性能优异，防粘性能好，力学性能佳，且操作简单。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500-5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉在碱性或醇类或胺类物质下进行热处理，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100-120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10-30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应1.5-5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4-7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30-50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1-4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；
(7)将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1-5h，得到聚醚醚酮基涂料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述碱性物质条件下热处理的步骤为：将辐照裂解所得微粉加入碱性水直至PTFE微粉变成糊状物，然后置于高温烘箱中，在230-280℃下保持1-3h，自然冷却到室温。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述醇类物质为无水乙醇、无水甲醇中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述醇类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解后所得微粉与醇类物质按质量比为1:2的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，90-200℃下反应2-5h。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述胺类物质为甲胺、二乙胺、己二胺、对苯二胺、三乙胺中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述胺类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解所得微粉与胺类物质按质量比为1:3的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，200-300℃下反应1-2h，反应结束后，转移至烧杯，加入稀盐酸调节pH至中性。
作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：(1-2)。
作为上述技术方案的优选，步骤(7)中，所述接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂、醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂的用量，以重量份计，分别为：接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉0.1-3份、碳纳米管-聚酰胺纤维材料0.5-1.5份、聚醚醚酮树脂30-60份、醋酸丁酯5-12份、流平剂0.5-1份、消泡剂0.5-1份、其他助剂0.08-0.3份。
作为上述技术方案的优选，步骤(7)中，所述其他助剂为不粘助剂HP-864W。
聚四氟乙烯微粉，润滑性好，能很好地分散在许多材料中。可用作塑料、橡胶、油墨、涂料、润滑油脂的防黏、减摩、阻燃添加剂，也可作干性润滑剂，其比表面积很重要。为了尽可能保持基体材料的性能，聚四氟乙烯微粉的添加量需足够低，因而要求聚四氟乙烯微粉的粒径要小，其表面能低，与基体材料的相容性就差，且目前常用的辐照裂解制备聚四氟乙烯微粉的方法辐照剂量一般很低，且裂解所得微粉热稳定性较差。本发明采用辐照裂解和热处理相辅的方法来制得聚四氟乙烯微粉，其热稳定性好，然后在有氧的条件下对其进行热处理，使其表面含有过氧自由基，最后在其表面接枝马来酸酐，有效提高了聚四氟乙烯微粉在基体中的分散性。
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。本发明首先对其进行酸化，使其表面富有羟基、羧基等活性基团，可以与聚酰胺纤维中的氨基发生键合，制得的碳纳米管-聚酰胺纤维材料在基体材料中具有很好的分散性；当施加外力时，碳纳米管特殊的管状石墨结构决定其断裂行为不像有机纤维呈完全脆性断裂，而是沿着管壁传递应力作用，一层断裂后再引发另一层断裂；而且碳纳米管的长径比大，有利于提高基体材料的抗撕裂性和耐磨性。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用聚四氟乙烯微粉、碳纳米管、聚酰胺纤维对聚醚醚酮材料进行改性，制得的涂料耐高温性能好，耐磨性能佳；碳纳米管可以与聚酰胺纤维、聚四氟乙烯分子、聚醚醚酮分子长链发生物理缠绕，形成网络结构，有效提高涂料的韧性；
本发明采用辐照裂解与热处理的方法来制备聚四氟乙烯微粉，得到的聚四氟乙烯微粉热稳定性好，同时对其有氧辐照预处理后采用苯乙烯接枝，制得的接枝聚苯乙烯的聚四氟乙烯微粉与基体材料具有很好的相容性；而且本发明制得碳纤维-聚酰胺纤维在基体材料中也具有很好的相容性，从而制备的聚醚醚酮基涂料稳定性好，涂膜性能优异，附着力强，力学性能好。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉加入氢氧化钠水溶液直至PTFE微粉变成糊状物，然后置于高温烘箱中，在230℃下保持1h，自然冷却到室温，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应1.5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：1；
(7)将0.1份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、0.5份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、30份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入5份醋酸丁酯、0.5份流平剂、0.5份消泡剂、0.08份其他助剂，搅拌分散1h，得到聚醚醚酮基涂料。
实施例2
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉加入碳酸氢钠水溶液直至PTFE微粉变成糊状物，然后置于高温烘箱中，在280℃下保持3h，自然冷却到室温，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：2；
(7)将3份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、1.5份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、60份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入12份醋酸丁酯、1份流平剂、1份消泡剂、0.3份其他助剂，搅拌分散5h，得到聚醚醚酮基涂料。
实施例3
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在1000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉与无水乙醇按质量比为1:2的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，90℃下反应2h，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声15min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应2h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合5h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌35min，然后密封，在60℃水浴条件下反应2h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：1.2；
(7)将0.5份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、0.7份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、40份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入7份醋酸丁酯、0.6份流平剂、0.6份消泡剂、0.1份其他助剂，搅拌分散2h，得到聚醚醚酮基涂料。
实施例4
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在2000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉与无水甲醇按质量比为1:2的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，200℃下反应5h，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声15min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应2.5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合5h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌40min，然后密封，在60℃水浴条件下反应2h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：1.4；
(7)将1份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、0.9份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、45份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入8份醋酸丁酯、0.7份流平剂、0.7份消泡剂、0.15份其他助剂，搅拌分散3h，得到聚醚醚酮基涂料。
实施例5
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在3000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉与二乙胺按质量比为1:3的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，200℃下反应1h，反应结束后，转移至烧杯，加入稀盐酸调节pH至中性，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声20min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应4h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合5h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌45min，然后密封，在60℃水浴条件下反应3h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：1.6；
(7)将1.5份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、1.1份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、50份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入9份醋酸丁酯、0.8份流平剂、0.8份消泡剂、0.15份其他助剂，搅拌分散4h，得到聚醚醚酮基涂料。
实施例6
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在4000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉与己二胺按质量比为1:3的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，300℃下反应2h，反应结束后，转移至烧杯，加入稀盐酸调节pH至中性，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应4h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合6h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌45min，然后密封，在60℃水浴条件下反应3h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；其中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：1.8；
(7)将2.5份上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、1.3份碳纳米管-聚酰胺纤维材料、55份聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入11份醋酸丁酯、0.9份流平剂、0.9份消泡剂、0.2份其他助剂，搅拌分散4h，得到聚醚醚酮基涂料。
对比例1
聚四氟乙烯微粉不采用胺类物质热处理，其他条件和实施例6相同。
对比例2
聚四氟乙烯微粉不采用苯乙烯接枝，其他条件和实施例6相同。
对比例3
碳纳米管和聚酰胺纤维直接添加到基体材料中，不预先反应，其他条件和实施例相同。
对比例4
基体材料中只添加接枝苯乙烯的聚四氟乙烯微粉，其他条件和实施例6相同。
对比例5
基体材料中只添加碳纳米管和接枝有苯乙烯的聚四氟乙烯微粉，其他条件和实施例6相同。
下面对本发明制得的涂料进行性能测试。
底材为不锈钢(1Cr18Ni9Ti)，经喷砂处理并用丙酮清洗后，晾干备用。用喷枪将上述制得的涂料喷涂于经喷砂处理的不锈钢表面，涂层的厚度控制在(30±5)μm。喷好的涂层经120℃±10℃干燥30min，然后在380℃塑化15min～60min。
性能测试方法
1、摩擦磨损性能
用MHK-500A型试验机测试，试验条件为：负荷312N，速度2.5m/s，以涂层被完全磨穿为标准，摩擦因数由公式计算得到(磨损用单位膜厚所承受的摩擦行程表示)；
2、附着力
用Q65-67型附着力测定仪测定，按照GB 1720-79标准；
3、耐冲击强度
用0153-3K1型耐冲击试验器测定，按照GB 1732-79标准；
4、防粘性
按滴液法用CA-A型接触角计进行测量，测量涂膜与水的接触角。
测试结果如下表所示
对于附着力，5级最好，1级最差，本发明实施例制得的涂料附着力均为5级，附着力好。
5、耐化学溶剂测试
按照国家标准GB/T 9274《色漆和清漆耐液体介质的测试》。本发明采用浸泡法，无机腐蚀溶液分别为：10wt％盐酸、10wt％氢氧化钠和10wt％氯化钠。浸泡深度：完全浸没涂层。浸泡时间设置为72h。观察涂层是否有起泡、脱落或失光现象。
测试结果如下表所示：
耐化学溶剂性
实施例1 均无变化
实施例2 均无变化
实施例3 均无变化
实施例4 均无变化
实施例5 均无变化
实施例6 均无变化
对比例1 三种溶液中的涂层均有起泡、脱落现象
对比例2 氯化钠溶液中的涂层无变化，盐酸和氢氧化钠溶液中的涂层有起泡、脱落现象
对比例3 三种溶液中的涂层均有起泡、脱落现象
对比例4 三种溶液中的涂层均有起泡、脱落现象
对比例5 三种溶液中的涂层均有起泡、脱落现象
从上述表格数据可以看出，添加的聚四氟乙烯微粉经过热处理后添加到树脂材料中制得的涂料耐化学溶剂性更好；同时添加碳纳米管、聚酰胺和聚四氟乙烯微粉来改性基体材料，制得的涂料耐磨性、抗冲击性能更优异。
以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500-5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉在其他碱性物质或醇类物质或胺类物质下进行热处理，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100-120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；其中，所述其他碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或多种混合；所述胺类物质为甲胺、二乙胺、己二胺、对苯二胺、三乙胺中的一种；
(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；
(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10-30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应1.5-5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；
(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4-7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；
(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30-50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1-4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；
(7)将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1-5h，得到聚醚醚酮基涂料；其中，各组分用量以重量份计具体为：接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉0.1-3份、碳纳米管-聚酰胺纤维材料0.5-1.5份、聚醚醚酮树脂30-60份、醋酸丁酯5-12份、流平剂0.5-1份、消泡剂0.5-1份、其他助剂0.08-0.3份。
2.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碱性物质条件下热处理的步骤为：将辐照裂解所得微粉加入碱性水直至PTFE微粉变成糊状物，然后置于高温烘箱中，在230-280℃下保持1-3h，自然冷却到室温。
3.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述醇类物质为无水乙醇、无水甲醇中的一种。
4.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述醇类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解后所得微粉与醇类物质按质量比为1:2的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，90-200℃下反应2-5h。
5.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述胺类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解所得微粉与胺类物质按质量比为1:3的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，200-300℃下反应1-2h，反应结束后，转移至烧杯，加入稀盐酸调节pH至中性。
6.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：(1-2)。
7.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(7)中，所述其他助剂为不粘助剂HP-864W。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110724329A (zh) * 2019-11-05 2020-01-24 中化石化销售有限公司 一种高密度聚乙烯管材混配料及其制备方法
CN111925481A (zh) * 2020-08-24 2020-11-13 安徽联科水基材料科技有限公司 一种适用于冰箱内胆耐腐蚀的pe/ps合金及其制备方法
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1520880A2 (en) * 2003-09-26 2005-04-06 Solvay Solexis S.p.A. Foamable fluoropolymer compositions containing no foaming agent
CN1817943A (zh) * 2006-01-16 2006-08-16 大连理工大学 一种高分子材料功能化改性方法
CN102672968A (zh) * 2012-05-07 2012-09-19 四川久远科技股份有限公司 一种聚四氟乙烯辐照裂解制造超细粉的方法
CN105331243A (zh) * 2015-10-27 2016-02-17 江苏友成高分子材料科技有限公司 一种水性磺化聚醚醚酮涂料及其制备方法及成膜工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1520880A2 (en) * 2003-09-26 2005-04-06 Solvay Solexis S.p.A. Foamable fluoropolymer compositions containing no foaming agent
CN1817943A (zh) * 2006-01-16 2006-08-16 大连理工大学 一种高分子材料功能化改性方法
CN102672968A (zh) * 2012-05-07 2012-09-19 四川久远科技股份有限公司 一种聚四氟乙烯辐照裂解制造超细粉的方法
CN105331243A (zh) * 2015-10-27 2016-02-17 江苏友成高分子材料科技有限公司 一种水性磺化聚醚醚酮涂料及其制备方法及成膜工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Adhesive and morphological characteristics of surface chemically modified polytetrafluoroethylene films》;B. Hopp等;《Applied Surface Science》;20041231;全文437-443页
《PTFE固体润滑膜研究进展》;田雪梅等;《表面工程技术与应用》;20091231;全文21-23页

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