RU2034711C1 - Composition for antiadhesion coating - Google Patents
Composition for antiadhesion coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034711C1 RU2034711C1 SU5062193A RU2034711C1 RU 2034711 C1 RU2034711 C1 RU 2034711C1 SU 5062193 A SU5062193 A SU 5062193A RU 2034711 C1 RU2034711 C1 RU 2034711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- coating
- water
- alkyl phenol
- carbon atoms
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к органической химии, в частности к антиадгезионным покрытиям на основе водных дисперсий фторопластов, и может быть использовано в химической, машиностроительной и пищевой промышленности, например, при производстве металлоизделий с антипригар- ным покрытием. The invention relates to organic chemistry, in particular to anti-adhesive coatings based on aqueous dispersions of fluoroplastics, and can be used in the chemical, engineering and food industries, for example, in the manufacture of non-stick coated metal products.
Известен состав для антиадгезионного покрытия, содержащий 25-95% фторуглеродного полимера (политетрафторэтилена), 5-7% другого полимера (акриловые и метакриловые смолы), поверхностно-активные вещества (триэтаноламин, олеиновая кислота, толуол, бутилкарбитол) и воду. A known composition for release coating containing 25-95% fluorocarbon polymer (polytetrafluoroethylene), 5-7% of another polymer (acrylic and methacrylic resins), surfactants (triethanolamine, oleic acid, toluene, butylcarbitol) and water.
Максимальная толщина покрытия, получаемая из данного состава, составляет 25 мкм (см. п. США N 4118537, кл. B 32 B 27/00, 1978). The maximum coating thickness obtained from this composition is 25 μm (see p. US N 4118537, CL B 32 B 27/00, 1978).
Недостатками известного состава для покрытия являются невозможность получения однослойного покрытия (покрытия, получаемого в один прием) толщиной более 25 мкм, обусловленная его растрескиванием; прекращение жизнеспособности состава для покрытия при измельчении температуры окружающей среды за пределами интервала 5-30оС, вследствие нарушения однородности состава.The disadvantages of the known composition for coating are the inability to obtain a single-layer coating (coating obtained in one step) with a thickness of more than 25 microns, due to its cracking; termination of the viability of the composition for coating when grinding the ambient temperature outside the range of 5-30 about C, due to violation of the homogeneity of the composition.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является состав для антиадгезионного покрытия, включающий фторуглеродный полимер (тонкодисперсный политетрафторэтилен или сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом в количестве 19,50-35,00 мас.) оксиэтилированный алкилфенол (0,50-3,95 мас.), органический растворитель (0,04-5,00 мас.), аммонийную соль, фторированной кислоты (0,18-1,00 мас.), сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом (15,00-85,50 мас.) и воду (остальное) [1]
Недостатки указанного состава для покрытия следующие: низкая практическая толщина получаемого однослойного покрытия (L 32 мкм), обусловленная его разрушением, вследствие усадки, прекращение жизнеспособности при изменении температуры среды за пределы интервала 5-30оС из-за необратимых изменений однородности состава, т.е. коагуляции.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a composition for release coating comprising a fluorocarbon polymer (finely dispersed polytetrafluoroethylene or a copolymer of tetrafluoroethylene with hexafluoropropylene in an amount of 19.50-35.00 wt.) Oxyethylated alkylphenol (0.50-3.95 wt.), organic solvent (0.04-5.00 wt.), ammonium salt, fluorinated acid (0.18-1.00 wt.), a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride (15.00-85.50 wt.) and water (rest) [1]
Disadvantages of said coating composition as follows: low practical thickness of the resulting single-layer coating (L 32 mm), due to its destruction due to shrinkage at the termination of the viability of the temperature changes of the medium outside the range 5-30 o C due to irreversible changes in composition homogeneity, ie. e. coagulation.
Целью изобретения является сохранение жизнеспособности состава при изменении температуры среды в пределах 40оС и повышение критической толщины получаемого однослойного покрытия (т.е. покрытия, получаемого в один прием).The aim of the invention is to preserve the viability of the composition at the ambient temperature change between 40 ° C and increasing the critical thickness of the resulting single-layer coating (i.e. coating obtained in one step).
Поставленная цель достигается тем, что известный состав для покрытия, включающий фторуглеродный полимер, оксиэтилированный алкилфенол, аммонийную соль фторированной кислоты с числом углеродных атомов С6-С12 и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит многоатомный спирт с числом углеродных атомов С2-С3 при следующем соотношении компонентов, мас.This goal is achieved in that the known composition for coating, including a fluorocarbon polymer, ethoxylated alkyl phenol, ammonium salt of fluorinated acid with the number of carbon atoms C 6 -C 12 and water, according to the invention, additionally contains a polyhydric alcohol with the number of carbon atoms C 2 -C 3 in the following ratio of components, wt.
Фторуглеродный полимер 45,00-65,00 Оксиэтилирован- ный алкилфенол 2,00-7,00 Аммонийная соль фторированной кислоты 0,15-01,10 Многоатомный спирт 2,00-7,00 Вода Остальное. Fluorocarbon polymer 45.00-65.00 Oxyethylated alkyl phenol 2.00-7.00 Ammonium salt of fluorinated acid 0.15-01.10 Polyhydric alcohol 2.00-7.00 Water Else.
Содержание в составе многоатомных спиртов, проявляющих свойства антикоагулянта, способствует сохранению однородности структуры состава как при повышении температуры более 30оС, так и при его замораживании (температуры ниже 5оС) и размораживании за счет пространственной ориентации молекул состава. При этом обеспечивается возможность получения покрытия в один прием толщиной 52 мкм. Следует отметить, что при ОоС состав замерзает, аналогично водным составам без многоатомных спиртов, но после размораживания сохраняет свои свойства (однородность структуры не изменяется). Кроме того, в процессе фторирования покрытия спирты полностью разлагаются на углекислый газ и воду и выводятся из покрытия.Content in the polyhydric alcohol exhibiting anticoagulant properties, contributes to maintaining content uniformity structures as the temperature rises more than 30 ° C, and during its freezing (the temperature below 5 ° C) and thawing due to the spatial orientation of the molecules of the composition. This provides the possibility of obtaining a coating in one go with a thickness of 52 microns. It should be noted that when O C composition freezes analogous aqueous compositions without the polyhydric alcohols, but after thawing retains its properties (uniformity of the structure is not changed). In addition, in the process of fluorination of the coating, alcohols are completely decomposed into carbon dioxide and water and removed from the coating.
Заявляемое соотношение компонентов состава для покрытия необходимо и достаточно для достижения поставленной цели. The claimed ratio of the components of the composition for coating is necessary and sufficient to achieve the goal.
При уменьшении количества многоатомных спиртов в составе для покрытия менее 2,00 мас. жизнеспособность состава не сохраняется в случае изменения температуры в пределах 5-30оС из-за его коагуляции. Одновременно резко снижается критическая толщина формируемого покрытия вследствие нарушения пространст- венной ориентации молекул состава.When reducing the number of polyhydric alcohols in the composition for coating less than 2.00 wt. composition of viability is not saved in the case of temperature changes within 5-30 ° C because of its coagulation. At the same time, the critical thickness of the formed coating sharply decreases due to a violation of the spatial orientation of the composition molecules.
Содержание в составе для покрытия многоатомных спиртов в количестве более 7,0 мас. нецелесообразно, т.к. формируемое покрытие теряет качество в результате образования пористой структуры. The content in the composition for coating polyhydric alcohols in an amount of more than 7.0 wt. impractical since the formed coating loses quality as a result of the formation of a porous structure.
Заявляемое техническое решение на основании сравнения с известными решениями и решением, взятым за прототип, обладает существенными отличительными признаками, что позволяет сделать вывод о его соответствии критериям "новизна" и "существенные отличия". The claimed technical solution based on comparison with known solutions and the solution taken as a prototype, has significant distinguishing features, which allows us to conclude that it meets the criteria of "novelty" and "significant differences".
Для раскрытия существа изобретения и обоснования заявляемых предметов соотношения компонентов состава для покрытия в лабораторных условиях научно-производственного предприятия "Паллада" осуществлялось его приготовление и исследование, а также формирование антипригарных покрытий и их испытание. To disclose the essence of the invention and substantiate the claimed objects, the ratio of the components of the composition for coating in the laboratory conditions of the Pallada research and production enterprise was carried out its preparation and research, as well as the formation of non-stick coatings and their testing.
В процессе приготовления состава для покрытия использовались вещества, выпускаемые на отечественных предприятиях химической промышленности, а именно фторуглеродный полимер водная дисперсия политетрафторэтилена марки Ф-4Д (ТУ 6-05-1246-81), содержащая компоненты, мас. In the process of preparing the coating composition, substances manufactured at domestic chemical industry enterprises were used, namely a fluorocarbon polymer, an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene of the F-4D grade (TU 6-05-1246-81), containing components, wt.
Тонкодисперсный политетрафторэтилен 45,00-65,00
(размер частиц
0,06-0,4 мкм)
Оксиэтилированный
алкилфенол марок ОП-7, ОП-10 2,00-7,00
Аммонийная соль фто-
рированной кислоты с
числом углеродных ато- мов С6-С12 0,15-01,10 Вода Остальное.Fine polytetrafluoroethylene 45.00-65.00
(particle size
0.06-0.4 μm)
Oxyethylated
alkyl phenol grades OP-7, OP-10 2.00-7.00
Ammonium salt
acid with
by the number of carbon atoms C 6 -C 12 0.15-01.10 Water The rest.
(интервалы приведены для ряда дисперсий)
дистиллированная вода (ГОСТ 6709-72),
глицерин (ГОСТ 6823-77), диэтиленгликоль (ГОСТ).(intervals are given for a number of variances)
distilled water (GOST 6709-72),
glycerin (GOST 6823-77), diethylene glycol (GOST).
П р и м е р 1. Состав для покрытия готовили следующим образом. PRI me R 1. The composition for coating was prepared as follows.
В 100 мл суспензии фторуглеродного полимера, содержащего 55,0 мас. тонкодисперсного политетрафторэтилена, 4,50 мас. оксиэтилированного алкилфенола, 0,50 мас. аммонийной соли фторированной кислоты и 36,80 мас. дистиллированной воды, вводят 4,2-(4,20 мас.) глицерина. Смесь перемешивают при скорости не более 30 об/мин в течение 80 мин. Полученный состав фильтруют через капроновую ткань (артикул 56003). In 100 ml of a suspension of fluorocarbon polymer containing 55.0 wt. finely divided polytetrafluoroethylene, 4.50 wt. hydroxyethylated alkyl phenol, 0.50 wt. ammonium salt of fluorinated acid and 36.80 wt. distilled water, 4.2- (4.20 wt.) glycerol is introduced. The mixture is stirred at a speed of not more than 30 rpm for 80 minutes The resulting composition is filtered through nylon fabric (article 56003).
Затем 1/4 ч состава испытывают на жизнеспособность следующим образом. Состав помещают в термостат и выдерживают при заданной температуре (от 50 до -50оС через интервал 10оС) в течение 5 ч. После этого состава выдерживают при комнатной температуре (20оС) в течение 10 ч и визуально изучают однородность структуры. В том случае, когда в составе после термостатирования не происходила коагуляция (сохранялась однородность), его дополнительно испытывают на способность к образованию качественного покрытия так же, как описано ниже.Then 1/4 h of the composition was tested for viability as follows. The composition was placed in a thermostat and maintained at a predetermined temperature (50 to -50 ° C at an interval 10 ° C) for 5 h. After this composition was maintained at room temperature (20 ° C) for 10 hours and visually study the homogeneity of the structure. In the case when coagulation did not occur in the composition after temperature control (uniformity was maintained), it is additionally tested for the ability to form a high-quality coating in the same way as described below.
Оставшейся частью (3/4) состава покрывают сковороды из алюминия (марки АД-О), сушат изделия при 90оС в течение 7 мин, после чего спекают покрытие при 700оС в течение 7 мин. Затем оценивают качество сформованного покрытия по ГОСТ 17151-82.The remaining portion (3/4) ended coated aluminum pans (grade BP-O), the product was dried at 90 ° C for 7 minutes, after which the coating is sintered at 700 ° C for 7 min. Then assess the quality of the molded coating according to GOST 17151-82.
В условиях, аналогичных примеру 1, осуществляют приготовление состава для покрытия в примерах 2-5, причем 1-3 соотношения компонентов лежат в защищаемых пределах, а в примерах 4-5 выходят за эти пределы. Следует отметить, что в качестве фторуглеродного полимера может быть использован сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, а в качестве оксиэтилированного алкилфенола дивинилбензол. Under conditions analogous to example 1, carry out the preparation of the composition for coating in examples 2-5, with 1-3 the ratio of the components are within the protected limits, and in examples 4-5 go beyond these limits. It should be noted that a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer can be used as the fluorocarbon polymer, and divinylbenzene as the ethoxylated alkylphenol.
Для сравнения осуществляют приготовление состава для покрытия по известному техническому решению, взятому за прототип (см. ат.с. СССР N 1134580), формируют покрытия и испытывают свойства состава и покрытия так же, как описано в примере 1 (см. пример 6). For comparison, the preparation of the coating composition is carried out according to the well-known technical solution taken as a prototype (see ats USSR No. 1134580), the coatings are formed and the composition and coating properties are tested in the same manner as described in example 1 (see example 6).
Составы покрытий, а также результаты их исследований и испытаний полученных покрытий приведены в таблице. The composition of the coatings, as well as the results of their research and testing of the resulting coatings are shown in the table.
Как видно из приведенных примеров и результатов испытаний жизнеспособность заявляемого состава для покрытий сохраняется при изменении допустимой температуры среды (от -40 до +40оС) при этом критическая толщина формируемого однослойного покрытия увеличивается в 1,5 раза (до величины 52 мкм) см. пример 1-3.As seen from the above examples and test results of the viability of the claimed composition for coatings preserved when changing the allowable ambient temperature (-40 to + 40 ° C) wherein the critical thickness of the formed single-layer coating is increased 1.5-fold (to a value of 52 microns) cm. example 1-3.
При уменьшении количества глицерина в составе менее 2,0 мас. жизнеспособность состава не сохраняется в случае изменения допустимой температуры среды, из-за его коагуляции. Одновременно резко снижается критическая толщина формируемого покрытия (до 30 мкм), вследствие нарушения пространственной ориентации молекул состава (см. пример 4). With a decrease in the amount of glycerol in the composition of less than 2.0 wt. the viability of the composition is not maintained in the event of a change in the allowable temperature of the medium, due to its coagulation. At the same time, the critical thickness of the formed coating sharply decreases (up to 30 μm), due to the violation of the spatial orientation of the composition molecules (see example 4).
Содержание в составе для покрытия глицерина в количестве более 7,0 мас. целесообразно, т.к. формируемое покрытие приобретает пористую структуру (см. пример 5). The content in the composition for coating glycerol in an amount of more than 7.0 wt. advisable, because the formed coating acquires a porous structure (see example 5).
Использование заявляемого состава для покрытия по сравнению с известным составом, взятым за прототип (а.с. СССР N 1134580), имеет следующие преимущества:
сохранение жизнеспособности состава при изменении допустимой температуры среды; повышение критической толщины покрытия, формируемого в один прием; снижение брака за счет возможности формирования более толстого слоя покрытия; повышение производительности за счет устранения необходимости нанесения покрытия заданной толщины в несколько приемов;
возможность формирования покрытия с повышенными санитарно-гигиеническими свойствами за счет использования в составе только одного фторуглеродного полимера (например, политетрафторэтилена), более термически и химически стойкого, чем сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом; обеспечение возможности транспортировки состава в любое время года в неотапливаемом транспорте и хранение его в любых складских помещениях; сокращение расходных коэффициентов; уменьшение количества выделяемых канцерогенных веществ при формировании покрытия и обеспечение экологически чистого процесса его получения за счет исключения необходимости использования в составе органических растворителей.The use of the inventive composition for coating in comparison with the known composition, taken as a prototype (AS USSR N 1134580), has the following advantages:
maintaining the viability of the composition when the allowable temperature of the medium changes; increasing the critical thickness of the coating formed in one step; reduction of marriage due to the possibility of forming a thicker coating layer; increased productivity by eliminating the need for coating the specified thickness in several stages;
the possibility of forming a coating with improved sanitary and hygienic properties due to the use of only one fluorocarbon polymer (for example, polytetrafluoroethylene) that is more thermally and chemically resistant than a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride; ensuring the possibility of transporting the composition at any time of the year in unheated vehicles and storing it in any storage facilities; reduction in expense ratios; reducing the amount of carcinogenic substances released during coating formation and ensuring an environmentally friendly process for its production by eliminating the need to use organic solvents.
Claims (1)
Оксиэтилированный алкилфенол 2 7
Аммонийная соль фторированной кислоты 0,15 1,00
Многоатомные спирты 2 7
Вода ОстальноеFluorocarbon polymer 45 65
Oxyethylated alkyl phenol 2 7
Ammonium salt of fluorinated acid 0.15 1.00
Polyols 2 7
Water Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062193 RU2034711C1 (en) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Composition for antiadhesion coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062193 RU2034711C1 (en) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Composition for antiadhesion coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2034711C1 true RU2034711C1 (en) | 1995-05-10 |
Family
ID=21613290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5062193 RU2034711C1 (en) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Composition for antiadhesion coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034711C1 (en) |
-
1992
- 1992-09-14 RU SU5062193 patent/RU2034711C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1134580, кл. C 08L 27/18, 1985. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3240138B2 (en) | Method for dissolving tetrafluoroethylene polymer and composition comprising solution obtained by the method | |
| US4519909A (en) | Microporous products | |
| CA1110811A (en) | Microporous products and methods for making same | |
| US5532310A (en) | Surfactants to create fluoropolymer dispersions in fluorinated liquids | |
| US2911382A (en) | Process of making extruded styrene polymer foams | |
| Yang et al. | A simple approach to fabricate regenerable superhydrophobic coatings | |
| Jafari et al. | A simple method to create superhydrophobic aluminium surfaces | |
| WO2014049444A2 (en) | Amorphous fluorine-containing resin composition, and manufacturing method for thin film | |
| RU2034711C1 (en) | Composition for antiadhesion coating | |
| Yoshida | Preparation of micro-and nanospheres with superamphiphobic surfaces by dispersion polymerization | |
| CA1091533A (en) | Liquid-water displacement composition | |
| JP2000351868A (en) | Melamine resin foam | |
| EP0632089B1 (en) | Process for removing fine particles from articles of fluorine-containing resin | |
| JP3487888B2 (en) | Solid having water-repellent surface and method for producing the same | |
| KR101725279B1 (en) | Manufacturing method of polymeric microparticles having network structure | |
| vom Stein et al. | Interfacial instability as shaping mechanism for polystyrene particles with tunable surface texture | |
| Zhang et al. | Preparation of hydrolysis of poly (acrylonitrile‐co‐methyl acrylate) membranes via thermally induced phase separation: Effects of hydrolysis conditions and additives | |
| DE1694038A1 (en) | Process for the production of polymer particles with an extremely large surface | |
| DE2417984A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING EXPANDABLE COATED POLYMER PARTICLES | |
| DE202019101101U1 (en) | Sprayable composition containing diamondoids suitable for reversible surface coating | |
| JPS6264836A (en) | Microporous cellular polymer structure | |
| Li et al. | “Anti-Condensation” Aluminum Superhydrophobic Surface by Smaller Nanostructures | |
| Hansen | Solvents in water-borne coatings | |
| CA1120670A (en) | Isotropic microporous polymer structure and method of making same | |
| CA1120672A (en) | Homogeneous, isotropic, three-dimensional cellular microporous polymer structure and method of making same |