HK1136841B - 一种不含全氟辛酸的水性聚醚碸不粘涂料组成及其制备方法 - Google Patents

Description

一种不含全氟辛酸的水性聚醚砜不粘涂料组成及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料组合物及其制备方法，具体地涉及一种不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料组合物及其制备。此涂料组合物主要用于电饭锅的不粘涂层，亦可以用于其它炊具的不粘涂层。

背景技术

聚醚砜具有良好的耐热性、耐蒸气性、耐腐蚀性、颜色浅、着色性、无毒性等特性，为以优良的工程塑料，因此聚醚砜可用于不粘涂料，做为涂料的黏着剂。

但是目前在国内电饭锅市场使用以聚醚砜为主的不粘涂料，皆为溶剂系统，完全采用有机溶剂做为稀释溶剂，为解决环保的问题，迫切需要发展水性聚醚砜不粘涂料系统。

另一方面，炊具中含有的不粘涂料中还包括聚四氟乙烯乳液。而通常聚四氟乙烯乳液由全氟辛酸化合物(例如全氟辛酸胺)制备得到，因此难以避免地聚四氟乙烯乳液中含有全氟辛酸杂质。

最近这一两年来，国内对于聚四氟乙烯乳液所制成的不粘涂料，因含有全氟辛酸的事情非常的关心，虽然最后证明在最后不粘锅的不粘涂膜，并未检测到含有任何全氟辛酸，但是在国外还是决定在2010年，聚四氟乙烯乳液要降低原来95％全氟辛酸含量，2015年，聚四氟乙烯乳液要完全不含全氟辛酸。

在CN1069336C专利中，提出了炊具家电用的高、低温烧结的聚醚砜防粘涂料，专利中所提的低温是指280℃，高温是指380℃，该专利的不足之处在于，此涂料所用溶剂及稀释剂是N-甲基吡咯烷酮、丁酮或丙酮、甲苯、二甲苯、二甲基乙酰胺等有机溶剂。

在CN1104465C中提到，利用聚醚砜及聚酰胺酰亚胺或聚酰亚胺，与氟树脂及铝薄片作为四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)粉体涂料的底漆，这个底漆涂料，对基材及对PFA面漆均有良好的密着，更具有良好的耐腐蚀性。此底漆所使用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或双丙酮醇等。其不足之处在于：所用溶剂及稀释剂也是有机溶剂。

CN1051790C专利中，该专利中有提到在底漆使用聚酰胺酰亚胺树脂或聚醚砜树脂当作黏着剂，结合熔融黏度至少为10¹⁰泊的聚四氟乙烯及熔融黏度为10³～10⁵泊的全氟丙基乙烯基醚与四氟乙烯的共聚物(PFA)或熔融黏度为10³-10⁸泊范围内的四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)(FEP)作为第二成分的氟碳树脂，这种以水的分散体形式的底漆，可以涂覆在表面粗糙度小于2微米的基材上，具有良好的密着。其不足之处在于，该专利所使用的聚四氟乙烯为乳液形态。且面漆所使用的树脂主要也是乳液形态的聚四氟乙烯，且含全氟辛酸，

综上所述，本领域缺乏一种不含全氟辛酸的水性聚醚砜不粘涂料。

为此，本领域迫切需要一种聚醚砜不粘涂料，其采用蒸馏水做为喷涂时稀释剂，减少有机溶剂的用量，符合环保要求，并且不含全氟辛酸(PFOA)，达到对人体无害的要求。

发明内容

本发明的目的在于获得一种水性聚醚砜不粘涂料组合物，其采用蒸馏水做为喷涂时稀释剂，减少有机溶剂的用量，符合环保要求，并且不含全氟辛酸(PFOA)，达到对人体无害的要求。

本发明的第二目的在于获得一种水性聚醚砜不粘涂料的制备方法。

本发明的第三目的在于获得一种用于涂覆炊具的不粘涂层。

本发明的第四目的在于获得一种表面涂覆不粘涂层的炊具。

在本发明的第一方面，提供了一种水性聚醚砜不粘涂料组合物，该组合物包括：

(1)8-25wt％聚醚砜，

(2)2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物，

(3)40-90wt％水性分散液，和

(4)0-20wt％着色用色粉。

在本发明的一个具体实施方式中，所述组分(2)不含全氟辛酸的氟碳聚合物选自：粉末状氟碳化合物；

优选地，所述粉末状氟碳化合物的平均粒径范围为2～20μm，

更优选地，平均粒径范围为3～10μm。

在本发明的一个具体实施方式中，所述组分(2)的不含全氟辛酸的氟碳聚合物选自：聚四氟乙烯或四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/全氟甲烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物或其组合。

在本发明的一个具体实施方式中，所述水性分散液包括25～66重量％的蒸馏水、33～44重量％能溶解聚醚砜的溶剂及0～33重量％不能溶解聚醚砜的两性溶剂，以水性分散液的总重量计算。

在本发明的一个具体实施方式中，所述着色用色粉选自碳黑、铜锰氧化物黑、铜锰钴氧化物黑、锰黑、氧化铁黑、群青、酞青蓝、酞青蓝绿、氧化铬緑、钴蓝、钴绿、钛黄、钛自粉、珠光粉、铝浆或其组合。

在本发明的一个具体实施方式中，还含有0.1-3wt％的适用于炊具的添加剂，

优选地，所述适用于炊具的添加剂选自色粉分散剂、界面活性剂、防开花剂、流变剂或其组合。

优选地，所述适用于炊具的添加剂占组合物总重量的0.5-2wt％。

本发明第二方面提供一种水性聚醚砜不粘涂料的制备方法，其包括如下步骤：

将如权利要求1～5任一项所述的组合物进行研磨，得到所述的水性聚醚砜不粘涂料。

优选地，研磨时间为30～40小时。

在本发明的一个具体实施方式中，所述研磨包括两个或两个以上阶段，

第一阶段中，8-25wt％聚醚砜、40-90wt％水性分散液进行研磨24～30小时，得到研磨的聚醚砜研磨液，

第二阶段中，所述第一阶段得到的聚醚砜研磨液与以下组分混合：

2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物、0-20wt％着色用色粉、可任选的0.1-3wt％适用于着色用色粉的添加剂，

得到的混合物研磨6～10小时，得到所述涂料。

本发明第三方面提供一种用于涂覆炊具的不粘涂层，所述涂层由本发明的涂料组合物涂覆在炊具表面而得到。

本发明的第四方面提供一种表面涂覆不粘涂层的炊具，所述炊具的表面涂覆本发明所述的涂料组合物形成不粘涂层。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了聚醚砜不粘涂料，其中完全不含全氟辛酸(PFOA)，且采用水性分散液，克服了全氟辛酸的存在的风险，并且更佳环保。在此基础上完成了本发明。

以下对本发明的各个方面进行详述。

如本发明所用，所述术语“水性分散液”具有与“稀释剂”等同的含义。

水性聚醚砜不粘涂料组合物

本发明的水性聚醚砜不粘涂料组合物，该组合物包括：

(1)8-25wt％聚醚砜，

(2)2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物，

(3)40-90wt％水性分散液，和

(4)0-20wt％着色用色粉。

优选地，所述聚醚砜占组合物总重量的10-20wt％。

优选地，所述不含全氟辛酸的氟碳聚合物占组合物总重量的4-10wt％。

优选地，所述着色用色粉占组合物总重量的0-15wt％。

优选地，所述水性分散液占组合物总重量的30-60wt％。

本发明的组合物还可以含有其它适用于炊具的传统组分，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。在一个具体实施方式中，在所述的着色用色粉中还添加0.1-3wt％的适用于着色用色粉的添加剂，具体地例如添加了分散剂、界面活性剂、防开花剂、流变剂或其组合。本领域技术人员还可以根据炊具的需要对上述配方进行调整，只要该调整不对本发明的发明目的产生限制即可。例如添加分散剂、具体如德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190、防开花剂包括但不限于如美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211，流变剂包括但不限于如美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW等其它适用于炊具的组分。

以下对本发明的各个组分进行详细描述：

(1)聚醚砜

本发明的聚醚砜为本领域传统的聚醚砜化合物。具体地，例如其结构式如下：

所述聚醚砜的聚合度n没有具体限制，只要不对本发明的具体目的产生限制即可。优选地，所述n选自50～75，更优选60～70。

聚醚砜在涂料组合物中所占的重量百分比范围为8-25wt％，最适范围为10-20wt％。

(2)不含全氟辛酸的氟碳聚合物

所述组分(2)不含全氟辛酸的氟碳聚合物选自：粉末状氟碳化合物。

优选地，所述粉末状氟碳化合物的平均粒径范围为2～20μm，更优选地，平均粒径范围为3～10μm。

具有氟取代主链的聚合物的“氟碳聚合物”是长久以来已知的，由于它具有多种所需的性质，例如耐热性，耐化学性，耐候性，紫外稳定性等等，因而具有广泛的用途。各种氟碳聚合物的例子在由John Scheirs主编，1997年Wiley科学出版社出版的《现代氟聚合物》中有所描述。氟碳聚合物可以是具有部分氟代的主链，一半至少40wt％被氟代，或者是全氟代主链。氟聚合物的具体例子包括聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA共聚物)、四氟乙烯/全氟甲烷基乙烯基醚共聚物(MFA共聚物)，四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的共聚物(FEP聚合物)，乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，四氟乙烯/六氟代丙烯/乙烯基氟(THV)的三元共聚物和聚乙烯基氟聚合物(PVDF)。

优选地，所述组分(2)的不含全氟辛酸的氟碳聚合物选自：聚四氟乙烯或四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)或其组合。此处的“烷基”包括C1-C4烷基，包括但不限于甲基、乙基、丙基或其组合。

更优选地，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物中，所述“烷基”选自丙基、甲基或其组合，也即所述共聚物选自四氟乙烯/全氟丙基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/全氟甲烷基乙烯基醚共聚物(MFA)或其组合”。如无其它相反指明，所述“/”的含义与“和”等同。

所述聚四氟乙烯的聚合度和分子量分布没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。优选选择聚四氟乙烯的融点为317-326℃。

所述四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的聚合度和分子量分布没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。所述共聚物的共聚方式和共聚链段分布没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。优选选择四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的融点为280-310℃。

所述四氟乙烯/六氟丙烯共聚物的聚合度和分子量分布没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。所述共聚物的共聚方式和共聚链段分布没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。优选选择四氟乙烯/六氟丙烯共聚物的融点为240-275℃。

上述聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物的具体例子在由John Scheirs主编，1997年Wiley科学出版社出版的《现代氟聚合物》中也有所描述。

在本发明最适合不含全氟辛酸(PFOA)的氟碳聚合物为聚四氟乙烯，最主要的原因是不粘性佳且具经济性。本发明所使用的不含全氟辛酸(PFOA)聚四氟乙烯，更优选地为微粉聚四氟乙烯，最优选地是由悬浮聚合方式所产生的聚四氟乙烯，经过电子束照射降解，再经过研磨而所得的聚四氟乙烯微粉，聚四氟乙烯微粉的粒径范围为2～20μm，最适的粒径范围为3～10μm。

氟碳聚合物在本发明涂料组合物所占的重量百分比范围为2-15wt％，最适重量百分比范围为4-10w％。

(3)水性分散液

本发明的水性分散液包括25～66％的蒸馏水、33～44％能溶解聚醚砜的溶剂及0～33％不能溶解聚醚砜的两性溶剂，以水性分散液的总重量计算。

优选地，所述水性分散液中还可以含有占水性分散液33～44重量％可溶解聚醚砜的溶剂。

所述“适当的可溶解聚醚砜的溶剂”包括各种使得聚醚砜溶解其中的溶剂。具体地例如选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、γ-丁内酯或其组合。

所述的“两性溶剂”为可以与水及能溶解聚醚砜的溶剂相混合的溶剂。通常为二醇类单烷基醚，所述二醇单烷基醚优选2至4个碳的二醇单烷基醚，例如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇丁基醚、二乙二醇丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚或其组合。

更优选地，所述两性溶剂选自：乙二醇丁基醚，二乙二醇丁基醚，丙二醇甲醚或其组合。

例如，在本发明的一个具体实施方式中，水性分散液包括适当的可溶解聚醚砜的溶剂，如N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，γ-丁内酯，两性溶剂如乙二醇丁基醚，二乙二醇丁基醚，丙二醇甲醚。

(4)着色用色粉

本发明可以依要求的颜色而选择适当无毒性的着色用色粉，其具体种类不受限制。所述着色用色粉是用来作装饰用的，本发明中所指的着色用色粉通常是指无毒且可以耐高温(例如380℃，15分钟不变色)的色粉、

在本发明的一个具体实施方式中，所述着色用色粉选自碳黑、铜锰氧化物黑、铜锰钴氧化物黑、锰黑、氧化铁黑、群青、酞青蓝、酞青蓝绿、氧化铬緑、钴蓝、钴绿、钛黄、钛白粉、珠光粉、铝浆或其组合。

在本发明的组成物着色用色粉，主要是用来作装饰用的，本发明中所指的着色用色粉是指无毒且可以耐高温(380℃，15分钟不变色)的色粉、可为碳黑或铜锰氧化物黑，或铜锰钴氧化物黑，或锰黑，或氧化铁黑，或群青，或酞青蓝，或酞青蓝绿，或氧化铬緑，或钴蓝，或钴绿，或钛黄，或钛白粉，或珠光粉或铝浆，着色用色粉的选择，完全是依照要求的颜色来选择，可以单独使用或二种或二种以上混合使。

着色用色粉在占本发明涂料的重量百分比范围为0-20wt％，最适重量百分比范围为0-15wt％。

(5)其它适用于炊具的添加剂组分

本发明的组合物还可以含有其它适用于炊具的添加剂组分，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。具体地例如色粉分散剂，防开花剂，流变剂，界面活性剂或其组合。

本发明的色粉的“分散剂”没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如可以采用本领域传统的炊具涂料用分散剂。

本发明的“防开花剂”没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如可以采用本领域传统的炊具涂料用防开花剂。

本发明的“流变剂”没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如采用本领域传统的炊具涂料用流变剂

本发明的“界面活性剂”没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。可以采用本领域传统的炊具涂料用界面活性剂。

所述其它适用于炊具的添加剂组分(5)在本发明的涂料组合物中占0-3wt％，优选0.1-3wt％，最适的范围组成为0.5-2wt％。

制备方法

本发明的一种水性聚醚砜不粘涂料的制备方法，包括如下步骤：

将本发明的组合物进行研磨30～40小时，得到所述的水性聚醚砜不粘涂料。

在本发明的一个具体实施方式中，所述研磨包括两个或两个以上阶段，

第一阶段中，8-25wt％聚醚砜、40-90wt％水性分散液进行研磨24～30小时，得到研磨的聚醚砜研磨液，

第二阶段中，所述第一阶段得到的聚醚砜研磨液与以下组分混合：

2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物、0-20wt％着色用色粉、可任选的0.1-3wt％适用于着色用色粉的添加剂，

得到的混合物研磨6～10小时，得到所述涂料。

本发明一种不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料，其制备方法的主要原理是将聚醚砜，氟聚合物、着色用色粉及其它添加剂可以均匀分散在水及两性溶剂，本发明一种不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料其制备方法如下：将聚醚砜及适当的可溶解聚醚砜的溶剂，如N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，γ-丁内酯，两性溶剂如乙二醇丁基醚，二乙二醇丁基醚，丙二醇甲醚，界面活性剂及水，先用适当的研磨设备如球磨壶研磨24～30小时后，再将分散剂、氟聚合物、着色用色粉(铝浆及珠光粉除外)、防开花剂及水加入到球磨壶，再研磨6～10小时后，依需求再加入铝浆或珠光粉，即可以得到不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料。

上述制备方法只是本发明组合物的常规合成路线，根据上述例子，本领域技术人员可以通过调整不同的方法来制备本发明的涂料组合物。制备得到的涂料组合物可以进一步地进行研磨、分散。

用于涂覆炊具的不粘涂层

本发明的用于涂覆炊具的不粘涂层，所述涂层由本发明的涂料组合物涂覆在炊具表面而得到。

所述涂层的涂覆方法没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如，在炊具的基材表面先经过除油脂处理以确保表面无油脂，灰尘及污染物，并给与基材表面适当的粗糙化处理，以增加密着性；在经过粗糙化处理的表面均匀施涂本发明的涂料组合物，得到本发明的炊具。

所述涂层的涂覆厚度没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。

所述涂层的涂覆时间没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。通常，涂覆涂层以后，根据涂料的具体配比需要进行380～400℃烘烤10～15分钟干燥成膜。

所述涂层的涂覆面积没有具体限制，只要覆盖炊具的表面即可。

炊具

本发明提供一种表面涂覆不粘涂层的炊具，所述不粘涂层通过在所述炊具表面涂覆本发明所述的涂料组合物而得到。

所述炊具的涂覆方法没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如，在炊具的基材表面先经过除油脂处理以确保表面无油脂，灰尘及污染物，并给与基材表面适当的粗糙化处理，以增加密着性；在经过粗糙化处理的表面均匀施涂本发明的涂料组合物，得到本发明的炊具。

所述炊具的表面是指，所述炊具和食物接触的表面，或使用过程中有可能碰触食物的表面。

本发明的炊具没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如电饭锅、电饭煲、炒锅、电高压锅、烤炙炉、蛋糕膜具等等。优选地，所述炊具选自电饭锅。

炊具的材质没有具体限制，通常，电饭锅的材质一般是纯铝，铝合金或镀铝铁板。

主要优点

本发明的主要优点如下：

(1)采用了完全不含全氟辛酸的氟聚合物粉末，而不是使用含有全氟辛酸的聚四氟乙烯乳液，消除全氟辛酸的恐惧，让消费者吃的更健康。

(2)本发明提供一种不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料组成及其制备，用水作为本发明涂料的稀释剂，改善了发明背景所说的(1)环保问题(2)可以使用未含全氟辛酸的氟碳聚合物作为提供不粘的来源。本发明的环保型水性聚醚砜不粘涂料，其涂膜对于基材铝金属或铝合金或镀铝铁或镀铬铁或不锈钢钧有良好的密着性，涂膜也具有良好的耐蒸气，耐腐蚀性及长期不粘性。本发明的不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料所形成的涂膜物性与油性聚醚砜不粘涂料相当。

本发明所提供的化合物可以通过市售原料和传统化学转化方式合成。

本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

本发明是使用80目的金钢砂，以轻喷砂的方式对电饭锅来做粗糙化处理。

接着添加适当的水作为本涂料的稀释剂，调整到适当的喷涂黏度，再喷涂到电饭锅基材，先在150℃-180℃的烘箱，预热3-5分钟后，再放到380℃-400℃的烘箱，烘烤10-15min，冷却以后，再进行各项的物性测试。

所述涂料组合物配方如下表1：

表1：基本涂料配方1

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	14
聚四氟乙烯微粉②	8
		N-甲基吡咯烷酮	26
乙二醇单基丁醚	13
		流变剂③	0.3
钛白粉	8.3
		碳墨	0.4
分散剂④	0.1
		界面活性剂⑤	1.0
防开花剂⑥	0.1
		蒸馏水	28.8
共计	100

物性测试数据请见性能实施例。

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②聚四氟乙烯微粉，是购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)所生产的Polymist XPP-519，平均粒径为3.0μm。

③流变剂为美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW

④分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190

⑤界面活性剂为陶氏化学(Dow Chemical)所生产的非离子型界面活性剂Triton X-100

⑥防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211。

实施例2

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表2：

表2：基本涂料配方2

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	17
聚四氟乙烯微粉②	6
		四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)③	3
N-甲基吡咯烷酮	27
		乙二醇单基丁醚	13
流变剂④	0.4
		碳墨	1.6
珠光粉	0.7
		水性铝浆	1.5
分散剂⑤	0.5
		界面活性剂⑥	1.1
防开花剂⑦	0.1
		蒸馏水	28.1
共计	100

物性测试数据请见性能实施例。

①聚醚砜的聚合度为50，购自印度Gharda Chemicals的Gafone 3600RP

②聚四氟乙烯微粉，购自美国Laurel Products LLC所生产的UltraflonMP-30，平均粒径为12μm

③四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)美国Laurel Products LLC所生产的Ultraflon FP-10，平均粒径为4.1μm

④流变剂为美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW

⑤分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190

⑥界面活性剂为陶氏化学(Dow Chemical)所生产的非离子型界面活性剂Triton X-100

⑦防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211。

实施例3：

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表3：

表3基本涂料配方3

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	14
聚四氟乙烯微粉②	6
		四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)③	2
N-甲基吡咯烷酮	26
		乙二醇单基丁醚	13
流变剂④	0.3
		钛白粉	8.3
碳墨	0.4
		分散剂⑤	0.1
界面活性剂⑥	1.0
		防开花剂⑦	0.1
蒸馏水	28.8
		共计	100

物性测试数据请见性能实施例。

①聚醚砜的聚合度为聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay AdvancedPolymer PES RADEL A 704P

②聚四氟乙烯微粉，是购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)所生产的Polymist XPP-519，平均粒径为3.0μm

③四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)的Hyflon PFA 7010，平均粒径为30μm

④流变剂为美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW

⑤分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190

⑥界面活性剂为陶氏化学(Dow Chemical)所生产的非离子型界面活性剂Triton X-100

⑦防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211。

实施例4：

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表4：

表4：基本涂料配方4

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	25
四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)②	7
		四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)③	8
γ-丁内酯	17
		二乙二醇丁基醚	13
流变剂④	0.5
		氧化铁黑	3.0
珠光粉	0.7
		水性铝浆	1.3
钛白粉	8.0
		分散剂⑥	0.5
界面活性剂⑦	1.5
		防开花剂⑧	0.5
蒸馏水	17
		共计	100

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)的Hyflon PFA 7010，平均粒径为30μm

③四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)美国Laurel Products LLC所生产的Ultraflon FP-10，平均粒径为4.1μm

实施例5：

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表5：

表5：基本涂料酮方5

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	8
四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)②	2
		二甲基乙酰胺	27
丙二醇甲醚	13
		流变剂④	0.5
珠光粉	1.3
		钛白粉	8.3
碳墨	0.4
		分散剂⑤	0.1
界面活性剂⑥	1.0
		防开花剂⑦	0.1
蒸馏水	38.3
		共计	100

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)，购自美国Laurel Products LLC所生产的Ultraflon FP-10，平均粒径为4.1μm

④流变剂为美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW

⑤分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190

⑥界面活性剂为陶氏化学(Dow Chemical)所生产的非离子型界面活性剂Triton X-100

⑦防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211

实施例6：

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表6：

表6：基本涂料配方6

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	8
聚四氟乙烯微粉②	2
		二甲基乙酰胺	30
防开花剂③	0.1
		蒸馏水	60
共计	100

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②聚四氟乙烯微粉，是购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)所生产的Polymist XPP-519，平均粒径为3.0μm

③防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211

比较实施例1

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表2：

表4：比较例涂料配方1

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	20
聚四氟乙烯微粉②	1.5
		N-甲基吡咯烷酮	30
乙二醇单基丁醚	8
		流变剂③	0.3
钛白粉	9.0
		碳墨	0.5
分散剂④	0.2
		界面活性剂⑤	1.0
防开花剂⑥	0.1
		蒸馏水	29.4
共计	100

物性测试数据请见性能实施例。

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②聚四氟乙烯微粉，是购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)所生产的Polymist XPP-519，平均粒径为3.0μm

③流变剂为美国Elementis Specialties所生产的有机澎润土Bentone EW

④分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的Disperbyk-190

⑤界面活性剂为陶氏化学(Dow Chemical)所生产的非离子型界面活性剂Triton X-100

⑥防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC Q2-5211

比较实施例2

本实施例的制备方法和施涂方法与实施例1相同，不同之处在于配方如下表2：

表6比较例涂料配方2

原料	重量百分比(％)
		聚醚砜①	14
聚四氟乙烯微粉②	8
		N-甲基吡咯烷酮	34
环己酮	5
		丁酮	24.9
甲苯	4.5
		流变剂③	0.6
钛白粉	8.3
		碳墨	0.4
分散剂④	0.2
		防开花剂⑤	0.1
共计	100

物性测试数据请见性能实施例。

①聚醚砜的聚合度为69，牌号为Solvay Advanced Polymer PES RADEL A704P

②聚四氟乙烯微粉，是购自比利时的苏威公司(Solvay Solexis)所生产的Polymist XPP-519，平均粒径为3.0μm

③流变剂为德固萨AREOSIL R 972

④分散剂为德国毕克，(BYK)所生产的BYK-164

⑥防开花剂为美国道康宁(Dow Corning)所生产的DC 230

在电饭锅的基材一般是纯铝，铝合金或镀铝铁板，基材要先经过除油脂处理以确保表面无油脂，灰尘及污染物，并给与基材适当的粗糙化处理，以增加密着性。本发明是使用80目的金钢砂，以轻喷砂的方式来做粗糙化处理。接着可以添加适当的水作为本涂料的稀释剂，调整到适当的喷涂黏度，再喷涂到电饭锅基材，先在150℃-180℃的烘箱，预热3-5分钟后，再放到380℃-400℃的烘箱，烘烤10-15min，冷却以后，再进行各项的物性测试，如涂膜厚度，涂膜光泽，涂膜厚度，涂膜硬度，划格密着，采用国家标准测试方法，如下表1所示，

表1

测试项目	测试方法
		涂膜膜厚	GB/T 13452.2-92
涂膜光泽	GB 9754-88
		涂膜硬度	GB/T 6739-1996
划格密着	GB/T 9286-1998

不粘测试，耐盐酸测试及煮饭测试，其测试方法，如下所述：

不粘测试的方法，主要是做煎蛋试验，将锅子放在瓦斯炉上加热，使用远红外线测温仪测量锅子的表面温度，当表面温度达到170℃-180℃时，将鸡蛋打入，再加热3-4分钟以后，利用木铲，将鸡蛋铲起来后，看是否有残留，连续做5次测试，完全没有残留，则通过测试。

耐酸测试：将37％盐酸与纯水以1∶2的重量比例混合，倒到电饭锅，在瓦斯炉上加热煮沸15分钟后，将盐酸倒出来，用水冷却，再放置1天，看皮膜是否有掉漆或起泡，若无以上现象，表示通过测试。

煮饭测试：将1份米2份水混合，倒进电饭锅，利用电饭堡作煮饭，等饭煮熟以后(约40分钟)，将电饭锅取出冷却约5分钟，再将煮熟的饭倒出，看残留在电饭锅的饭是否容易清除或是涂膜是否有掉漆，若有不沾不好及掉漆的状况，则停止测试，否则继续测试。

由以上的测试结果，如表二所示，显示本发明的一种不含全氟辛酸(PFOA)的环保型水性聚醚砜不粘涂料，具有良好的长期不沾性与耐蒸气性等物性，与一般油性的聚醚砜不粘涂料物性相当。

表2

物性

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

比较实施例1

比较实施例2

涂膜厚度

20-25μm

20-25μm

20-25μm

20-25μm

20-25μm

20-25μm

20-25μm

20-25μm

涂膜光泽，60°角

23-27

26-30

24-28

20-25

15-18

35-40

28-33

24-28

涂膜硬度

2H

2H

2H

2H

2H

H

3H

2H

划格密着

0级

0级

0级

0级

0级

0级

0级

0级

不粘测试

通过

通过

通过

通过

通过

通过

不通过

通过

耐盐酸测试

通过

通过

通过

通过

通过

通过

通过

通过

煮饭测试

＞500次

＞500次

＞500次

＞500次

400次

480次

180次

＞500次

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (11)

1.一种水性聚醚砜不粘涂料组合物，该组合物包括：

(1)8-25wt％聚醚砜，所述聚醚砜的聚合度n选自50～75；

(2)2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物，所述组分(2)不含全氟辛酸的氟碳聚合物选自：粉末状氟碳化合物；所述粉末状氟碳化合物的平均粒径范围为2～20μm，所述氟碳化合物选自：聚四氟乙烯或四氟乙烯/全氟C1-C4烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物或其组合；

(3)40-90wt％水性分散液，所述水性分散液包括25～66重量％的蒸馏水、33～44重量％能溶解聚醚砜的溶剂及0～33重量％不能溶解聚醚砜的两性溶剂，以水性分散液的总重量计算；和

(4)0-20wt％着色用色粉。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述氟碳化合物选自四氟乙烯/全氟甲烷基乙烯基醚共聚物。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述粉末状氟碳化合物的平均粒径范围为3～10μm。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述粉末状氟碳化合物是由悬浮聚合方式所产生的聚四氟乙烯，经过电子束照射降解，再经过研磨而所得的聚四氟乙烯微粉。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，

所述着色用色粉选自碳黑、铜锰氧化物黑、铜锰钴氧化物黑、锰黑、氧化铁黑、群青、酞菁蓝、酞菁蓝绿、氧化铬绿、钴蓝、钴绿、钛黄、钛白粉、珠光粉、铝浆或其组合。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，

所述能溶解聚醚砜的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、γ-丁内酯或其组合；

所述不能溶解聚醚砜的两性溶剂选自乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇丁基醚、二乙二醇丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚或其组合。

7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，

还含有0.1-3wt％的适用于炊具的添加剂，以组合物总重量计算；所述适用于炊具的添加剂选自色粉分散剂、界面活性剂、防开花剂、流变剂或其组合。

8.一种水性聚醚砜不粘涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将如权利要求1～7任一项所述的组合物进行研磨，得到所述的水性聚醚砜不粘涂料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述研磨包括两个或两个以上阶段，

第一阶段中，8-25wt％聚醚砜、40-90wt％水性分散液进行研磨24～30小时，得到研磨的聚醚砜研磨液，

第二阶段中，所述第一阶段得到的聚醚砜研磨液与以下组分混合：

2-15wt％不含全氟辛酸的氟碳聚合物、0-20wt％着色用色粉、可任选的0.1-3wt％适用于着色用色粉的添加剂，

得到的混合物研磨6～10小时，得到所述涂料。

10.一种用于涂覆炊具的不粘涂层，其特征在于，所述涂层由如权利要求1～7任一项的涂料组合物涂覆在炊具表面而得到。

11.一种表面涂覆不粘涂层的炊具，其特征在于，所述炊具的表面涂覆如权利要求1～7任一项所述的涂料组合物形成不粘涂层。