RU2411273C2 - Способ применения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и покрытия - Google Patents

Способ применения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и покрытия Download PDF

Info

Publication number
RU2411273C2
RU2411273C2 RU2007122765A RU2007122765A RU2411273C2 RU 2411273 C2 RU2411273 C2 RU 2411273C2 RU 2007122765 A RU2007122765 A RU 2007122765A RU 2007122765 A RU2007122765 A RU 2007122765A RU 2411273 C2 RU2411273 C2 RU 2411273C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
powder
primer
specified
substrate
Prior art date
Application number
RU2007122765A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007122765A (ru
Inventor
Крейг Кинг ХЕННЕССИ (US)
Крейг Кинг Хеннесси
Original Assignee
Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани filed Critical Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани
Publication of RU2007122765A publication Critical patent/RU2007122765A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2411273C2 publication Critical patent/RU2411273C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/36Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/54No clear coat specified
    • B05D7/542No clear coat specified the two layers being cured or baked together
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2451/00Type of carrier, type of coating (Multilayers)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2506/00Halogenated polymers
    • B05D2506/10Fluorinated polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31544Addition polymer is perhalogenated

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Изобретение относится к формированию поверхности с долговременной антиадгезионной способностью с использованием фторполимерных смол. Описывается способ получения антиадгезионной поверхности на субстрате, включающий (а) нанесение грунтовочного порошка, полученного распылительной сушкой, на указанный субстрат, (b) нанесение порошка покрытия на полученный грунтовочный слой с образованием слоя покрытия на указанном грунтовочном слое, причем указанная грунтовка содержит тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер, где перфторолефин содержит от 3 до 8 атомов углерода, и полимерное связывающее вещество, выбранное из группы полиэфирсульфонов, полифениленсульфидов и полиариленэфиркетонов, и указанное покрытие содержит сополимер тетрафторэтилен/перфтор (алкилвинилового простого эфира); (с) спекание указанного грунтовочного слоя и указанного слоя покрытия с образованием антиадгезионной поверхности. Описывается также субстрат, полученный указанным способом. Предложенный способ обеспечивает превосходное и более длительное сцепление системы покрытия с субстратом. Качество сцепления определяется с помощью испытания на отслаивание после кипячения в воде. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к области формирования поверхности с долговременной антиадгезионной способностью путем нанесения грунтовочного порошка на субстрат с образованием на нем фторполимерного грунтовочного слоя и нанесения фторполимерного порошка на грунтовочный слой с образованием покрытия. В частности, данное изобретение направлено на выбор фторполимерного порошка для грунтовочного слоя, с помощью которого получают хорошую адгезию промежуточного покрытия с покрытием из порошка сополимера тетрафторэтилен/перфторалкилвинилового эфира, и сохраняется длительная связь с субстратом.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фторполимерные смолы, обладающие такими свойствами, как хорошая химическая стойкость, отличные антиадгезионные свойства, хорошая теплостойкость и хорошие электроизолирующие свойства, желательны в ряде областей применения. Фторполимерные порошки, которые являются текучими при плавлении, как обнаружено, пригодны для покрытия изделий для приготовления пищи, таких как рисоварки, грили и духовки, а также для многочисленных видов применения в промышленности, такого как для термофиксирующих вальцов или лент для копировальных устройств и печатающих устройств (принтеров) и реакторов для химических технологических процессов. Одним из преимуществ нанесения порошковых покрытий вместо жидких покрытий является то, что исключаются стадии сушки и вентилирования, применяемые при нанесении жидких покрытий, а также оборудование, связанное с нанесением жидких покрытий. Кроме того, для порошковых покрытий не требуется использование летучих органических растворителей, которые загрязняют окружающую среду и вызывают необходимость в дорогостоящих процедурах по ее защите.
Порошковые покрытия как для грунтовочного слоя, так и для покрытия, описаны в патенте США № 5093403, Rau et al. В этом патенте перфторалкоксиполимер (ПФА) приводится в качестве примера как грунтовочного слоя, так и покрытия. В этом патенте установлено, что трудно связать смолу ПФА с металлическим субстратом и что ПФА необходимо наносить при относительно высокой температуре - т.е. в интервале от, примерно, 675°F до, примерно, 720°F (357-382°С). Rau et al. описывают использование связывающих веществ, таких как поли(фениленсульфид) (ПФС), с получением связывания смолы ПФА с металлическим субстратом при этих повышенных температурах без какого-либо значительного ухудшения (разрушения) ПФА.
Из-за высокой эксплуатационной температуры, хорошей абразивной резистентности и превосходных антиадгезионных свойств ПФА является предпочтительной смолой для поверхностей, используемых при промышленном применении в жестких условиях, таких как для антиадгезионных поверхностей для промышленных жаропрочных изделий. Промышленные противни для выпечки проходят многочисленные температурные циклы каждый день и должны сохранять свои антиадгезионные свойства в течение сроков значительной длительности, чтобы сделать промышленное производство выпечки экономичным. Однако опыт показал, что применение покрытия ПФА на ПФА грунтовочный слой приводит к неадекватной адгезии системы с течением времени. В результате система ПФА/ПФА, которая описана у Rаu et al., может разрушиться слишком быстро и недостаточно отвечает требованиям промышленного процесса, при котором субстраты с антиадгезионными поверхностями подвергаются тысячам циклов выпечки в год.
Таким образом, сохраняется потребность в улучшенной композиции порошковой грунтовки, которую можно использовать с верхним покрытием ПФА, которая дает возможность получения системы грунтовочного слоя/верхнего покрытия, которую можно использовать при высоких эксплуатационных температурах, с улучшенной адгезией и более продолжительным сроком эксплуатации при сохранении хороших антиадгезионных свойств и абразивной устойчивости.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Неожиданно было обнаружено, что использование тетрафторэтилен/перфторолефинового сополимера, наносимого в качестве грунтовочного порошка в сочетании с порошковым покрытием тетрафторэтилен/перфтор(винилалкиловый простой эфир) сополимером, известным также как перфторалкоксиполимер (ПФА), когда он спекается на каком-то субстрате, дает превосходную и более продолжительную адгезию системы покрытия к субстрату. Качество адгезии количественно определяется по испытанию отслаивания кипячением воды.
Кроме того, система данного изобретения, в которой использован ПФА в верхнем покрытии, дает преимущество известных хороших антиадгезионных свойств, устойчивости к истиранию и высокой эксплуатационной температуре ПФА у этого слоя.
Поэтому данное изобретение создает способ образования антиадгезионной поверхности на субстрате, включающий (а) нанесение грунтовочного порошка на субстрат с образованием на нем грунтовочного слоя, (b) нанесение покрывающего порошка на грунтовочный слой с образованием слоя покрытия на грунтовочном слое, причем грунтовочное покрытие содержит тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер и полимерное связующее вещество, и покрытие содержит сополимер тетрафторэтилена/перфтор(алкилвинилового простого эфира), (с) спекание грунтовочного слоя и слоя верхнего покрытия с образованием антиадгезионной поверхности. Порошковые слои предпочтительно наносят путем электростатического напыления. Полимерное связывающее вещество предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полиэфирсульфонов, полиэтиленсульфидов и полиариленэфиркетонов. В одном из воплощений грунтовочный порошок, включающий тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер, кроме того, включает сополимер тетрафторэтилена/перфтор(алкилвинилового простого эфира).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОПЛОЩЕНИЙ
В соответствии с данным изобретением прелагается способ образования антиадгезионной поверхности на субстрате. Данный способ включает стадии нанесения грунтовочного порошка, включающего тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер и полимерное связывающее вещество, на субстрат с образованием на нем грунтовочного слоя и нанесения порошкового покрытия, содержащего сополимер тетрафторэтилен/перфтор(алкилвинилового простого эфира) на грунтовочный слой с образованием на нем верхнего слоя покрытия. Грунтовочный слой и слой покрытия спекают с образованием антиадгезионной поверхности на данном субстрате.
Фторполимеры
Фторполимеры, используемые как в грунтовочном слое, так и в покрытии данного изобретения, являются текучими при плавлении. Обычно вязкость расплавов будет находиться в пределах от 102 Па·сек до примерно 106 Па·сек, предпочтительно, от 103 до примерно 105 Па·сек, измеряемая при 372°С методом АSТМ D-1238, модифицированным, как описано в патенте США 4380618, и АSТМ D-2116 или D-3307, в зависимости от сополимера. Примеры таких текучих в расплаве фторполимеров включают сополимеры тетрафторэтилена (ТФЭ) и, по меньшей мере, один фторированный сополимеризуемый мономер (сомономер), присутствующий в полимере в количестве, достаточном для снижения температуры плавления сополимера по существу ниже температуры плавления ТФЭ гомополимера, политетрафторэтилена (ПТФЭ), например, до температуры плавления не более 315°С.
Грунтовочный порошок, используемый в данном изобретении, содержит сополимер тетрафторэтилена (ТФЭ) и перфторолефина, причем перфторолефиновый сомономер предпочтительно имеет от 3 до 8 атомов углерода, такой как гексафторпропилен (ГФП). В одном из воплощений грунтовочный порошок, содержащий сополимер тетрафторэтилена (ТФЭ) и перфторолефина, дополнительно содержит до 60% масс. сополимера тетрафторэтилена и перфтор(алкилвинилового простого эфира) (ПАВЭ), в котором линейная или разветвленная алкильная группа предпочтительно содержит от 1 до 5 атомов углерода.
Порошок покрытия содержит сополимер тетрафторэтилена и перфтор(алкилвинилового эфира) (ПАВЭ), у которого линейная или разветвленная алкильная группа предпочтительно содержит от 1 до 5 атомов углерода. Предпочтительными мономерами ПАВЭ являются те, у которых алкильная группа содержит 1, 2, 3 или 4 атома углерода, а сополимер может быть получен с использованием нескольких мономеров ПАВЭ. Предпочтительные ТФЭ сополимеры включают ПФА (ТФЭ/ПАВЭ сополимер), ТФЭ/ГФП/ПАВЭ, где ПАВЭ является ПЭВЭ и/или ППВЭ и МФА (ТФЭ/ПМВЭ/ПАВЭ, где алкильная группа ПАВЭ имеет, по меньшей мере, два атома углерода).
Температура плавления сополимеров ТФЭ/перфторолефиновых сополимеров в грунтовочном слое обычно ниже температуры плавления сополимеров ТФЭ/ПАВЭ порошка покрытия. Например, температура плавления ТФЭ/ГФП, известного также как ФЭП, обычно равна примерно 510°F (266°С) и ниже температуры плавления ТФЭ/ППВЭ, которая обычно составляет примерно 590°F (310°С). Таким образом, удивительно, что грунтовочный слой, содержащий ТФЭ/перфторолефиновый сополимер с низкой температурой плавления, образует превосходную и долговечную систему покрытия с сополимером ТФЭ/ПАВЭ (ПФА) с более высокой температурой плавления верхнего покрытия. Можно предположить, что система грунтовочного слоя с фторполимером с более низкой температурой плавления не могла выдерживать высоких температур термообработки или спекания, обычно от 675°F (357°С) до 720°F (382°С), при использовании с системами ПФА и что сополимер с более низкой температурой плавления разрушался бы (пузырился), и это было бы причиной отслоения от субстрата. Неожиданно было обнаружено, что грунтовочный порошковый слой из ТФЭ/перфторолефина в соединении с порошковым покрытием из ПФА образует систему покрытия, которая при спекании становится превосходной по адгезии по сравнению с предыдущими системами ПФА грунтовки/ПФА покрытия.
Полимерное связывающее вещество
Порошок грунтовочного покрытия, используемого в данном изобретении, кроме того, содержит в дополнение к тетрафторэтилен/перфторолефиновому сополимеру полимерное связывающее вещество, устойчивое к высоким температурам, от 5 до 90% масс. полимерного связывающего вещества от общего веса фторполимера(ов) и полимерного связывающего вещества. Связывающий компонент содержит полимер, который является пленкообразующим при нагревании до сплавления, является термически стабильным и имеет высокую продолжительность использования при температуре. Связывающее вещество, как хорошо известно, используют для неклейких отделок для сцепления фторполимера с субстратами и для формирования пленки. Связывающее вещество обычно не содержит фтор и к тому же сцепляется с фторполимером. Предпочтительные полимерные связывающие вещества, используемые в данном изобретения, включают один или более из: (1) полиэфирсульфонов (ПЭС), которые являются аморфными термопластичными полимерами с температурой стеклования, равной примерно 230°С, и длительным сроком эксплуатации при высокой температуре от примерно 170°С до 190°С, (2) полиэтиленсульфидов (ППС), которые являются частично кристаллическими полимерами с температурой плавления примерно 280°С и длительным сроком эксплуатации при высокой температуре от примерно 200°С до 240°С, и (3) полиариленэфиркетонов, таких как полиэфиркетонкетоны (ПЭКК), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) и полиэфиркетон (ПЭК). Полиариленэфиркетоны являются термически стабильными при, по меньшей мере, 250°С и плавятся при температуре, по меньшей мере, 300°С и описаны в одном или более из следующих патентов США: 3065205, 3441538, 3442857, 5357040, 5131827, 4578427. Все из полимерных связывающих веществ, перечисленных выше, являются термически стабильными и безусадочно стабильными при температурах в интервале их длительной эксплуатации и ниже, и они устойчивы к истиранию. Эти полимеры к тому же хорошо схватываются с металлическими поверхностями.
Другие добавки
В дополнение к фторполимеру порошковая грунтовка и порошковое покрытие могут содержать неорганические наполнители, отвердители пленки, пигменты, стабилизаторы и другие добавки. Примеры подходящих наполнителей и отвердителей пленки включают неорганические оксиды, нитриды, бориды и карбиды кремния, циркония, тантала, титана, вольфрама, бора и алюминия, а также стеклянные чешуйки, стеклянные гранулы, стеклянное волокно, силикаты алюминия или циркония, слюду, чешуйки металлов, металлические волокна, тонкие керамические порошки, диоксид кремния, диоксид титана, сульфат бария, тальк, черный уголь и т.д. и синтетические волокна из полиамидов, полиэфиров и полиимидов. В одном из воплощений порошковая грунтовка содержит от 10 до 20% масс. неорганического наполнителя от общего веса фторполимера(ов), связывающего полимера и наполнителя.
Получение грунтовочного порошка
Порошковую грунтовку, содержащую тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер, полимерное связывающее вещество, необязательно, другие фторполимеры и другие добавки, которые обсуждены выше, можно получить, используя обычные механические методы смешивания порошков и отдельных компонентов.
Альтернативно, поликомпонентные частицы порошковой грунтовки, т.е. тетрафторэтилен/перфторолефинового сополимера и полимерного связывающего вещества, необязательно, с другим фторполимером, можно изготовить по указаниям Brothers et al., патент США 6232372 путем объединения частиц фторполимера и других компонентов с раствором полимерного связывающего вещества, смешивания фторполимера с раствором полимерного связывающего вещества и выделения композиции поликомпонентных частиц фторполимера с недиспергированным полимерным связывающим веществом. Под «недиспергированным полимерным связывающим веществом» подразумевается, что поликомпонентное взаимное расположение частиц грунтовочного порошка не является таким, при котором компонент полимерного связывающего вещества диспергирован во фторполимерном компоненте. Таким образом, связывающий компонент, используемый в одном из воплощений данного изобретения, не находится в виде наполнителя, диспергированного во фторполимерном компоненте, а скорее существует в виде покрытия, окружающего фторполимерные частицы. Недиспергированное полимерное связывающее вещество, присутствующее на поверхности поликомпонентных частиц этого воплощения, способствует сцеплению частиц с субстратом, когда композицию используют в качестве грунтовочного покрытия.
В более предпочтительном воплощении грунтовочный порошок может быть изготовлен в виде распыляемого порошка по указаниям Felix et al. в патенте США 6518349 путем распылительной сушки жидкой дисперсии грунтовочных частиц тетрафторэтилен/перфторолефинового сополимера вместе с полимерным связывающим веществом и, необязательно, другими компонентами, которые обсуждены выше, с получением рассыпчатых гранул агломерированных частиц тетрафторэтилен/перфторолефинового сополимера и связывающего полимера. Под «рассыпчатыми» подразумевается, что данные гранулы могут быть измельчены в частицы меньшего размера (раздробленные) без причинения заметной деформации частицам, такой как образование тонких волокон, тянущихся от частиц, находящихся снизу. Смеси полимеров и компонентов, сформированные методом распылительной сушки, являются более однородными, чем смеси, сформированные обычными механическими методами смешивания порошков отдельных компонентов после формирования порошков. Поликомпонентные порошки, сформированные распылительной сушкой, не разделяются во время электростатического нанесения с получением, таким образом, более однородных покрытий на субстратах.
Фторполимерный компонент, используемый в распылительной сушке, обычно доступен для приобретения в виде дисперсии полимера в воде, которая является предпочтительной формой для композиции данного изобретения для более легкого применения и приемлемости в отношении окружающей среды. Под «дисперсией» подразумевается, что частицы фторполимера устойчиво диспергированы в водной среде, так что осаждение частиц не происходит во время, когда будет использоваться дисперсия; это достигается путем малого размера фторполимерных частиц (также называемых первичными частицами) обычно порядка 0,2 мкм и использования поверхностно-активного вещества в водной дисперсии производителем дисперсии. Такие дисперсии могут быть получены непосредственно способом, известным как дисперсионная полимеризация, необязательно, с последующей концентрацией и/или дальнейшим добавлением поверхностно-активного вещества.
Нанесение порошков
Грунтовочный порошок и порошок покрытия можно наносить на субстраты путем суспендирования сухого порошка в подходящей жидкости с подходящими поверхностно-активными веществами или модификаторами вязкости, когда желательно, и нанесения композиции путем метода влажного нанесения покрытия. Предпочтительно, порошковое покрытие, используемое в данном изобретении, наносят на высушенную форму путем хорошо известных общепринятых методик, например, горячим флокированием, электростатическим напылением, с помощью электростатического псевдоожиженного слоя, ротофутеровки и т.п. Предпочтительным является электростатическое напыление, такое как трибоэлектрическое напыление или напылением с помощью коронного разряда.
Грунтовочные порошки обычно наносят на очищенные, обезжиренные субстраты, которые предпочтительно были обработаны путем обычной обработки, такой как пескоструйная очистка, протравливание и химическая обработка, чтобы способствовать адгезии покрытия к субстрату. В то время как может быть покрыт любой соответствующий субстрат, примеры типичных металлических субстратов включают сталь, высокоуглеродную сталь, нержавеющую сталь, алюминизированную сталь и алюминий, среди прочего. Способ нанесения порошковой грунтовки и наружной грунтовки на субстрат предпочтительно происходит, когда субстрат находится при температуре от 15 до 25°С.
Порошковое покрытие можно наносить на субстрат на порошковую грунтовку без первого спекания порошковой грунтовки, причем это называется нанесение с единственным спеканием, т.е. при спекании покрытия прогревается и слой грунтовки. При системе единственного спекания покрытый субстрат обычно прогревается в течение 60 минут при примерно 735°F (390°С). Альтернативно, порошковое покрытие можно наносить и прогревать после того, как спечен слой грунтовки, причем это называется нанесением с двойным спеканием. Обычно порошковую грунтовку наносят на субстрат и спекают при 725°F (385°С) в течение примерно 30 минут с последующим нанесением порошка покрытия, которое затем спекают в течение примерно еще 30 минут при 725°F (385°С). При обычном применении толщина слоя грунтовки составляет менее чем примерно 2 мил (50 микрометров), и верхний слой покрытия составляет не более примерно 25 мил (650 микрометров). При другом нанесении толщина слоя грунтовки составляет менее примерно 1,5 мил (38 микрометров); толщина слоя покрытия составляет от примерно 1,5 до примерно 3 мил (от 38 микрометров до 76 микрометров).
Порошковые покрытия, которые описаны выше, используются в качестве грунтовочного слоя и слоя верхнего покрытия для антиадгезионных поверхностей на субстрате данного изобретения. Такие покрытия находят применение для кухонной утвари и для жаропрочной посуды, а также для многочисленных видов промышленного применения, такого как для скрепляющих вальцов или лент для копировальных устройств и печатающих устройств, клапанов, резервуаров, лопастей, труб, металлической фольги, форм для штампов, для снегоуборочных лопат и снегоочистителей, днища кораблей, желобов, транспортеров, пресс-форм, инструментальных средств, промышленных контейнеров, форм, реакторных сосудов с внутренним покрытием, автомобильных пластин, теплообменников, трубопроводов и т.п.
МЕТОД ИСПЫТАНИЯ
Испытание на прочность адгезионной связи
Алюминиевые пластины (4,0"×12,0" (10,1 см × 30,5 см) очищали ацетоновой жидкостью для промывания. Пластина имеет пескоструйно обработанную поверхность. Пластины покрывают в соответствии с описанием в каждом из примеров. Пластины подвергают испытанию на прочность адгезионной связи, как подробно описано ниже.
Прочность связи у покрытых металлических пластин определяют, подвергая покрытый субстрат упрощенному испытанию Т-отслаивание (Устойчивость адгезивов к отслаиванию). Спеченное покрытие разрезают до металлического субстрата по параллельным линиям через один дюйм. Для отрыва ленты покрытия используют стамеску шириной один дюйм, которая достаточна для удерживания. Покрытие отрывают от субстрата рукой или, альтернативно, плоскогубцами.
Прочность связи оценивали перед испытанием и после испытания кипящей водой. Для испытания кипящей водой пластину погружали в кипящую воду на предопределенный срок. Несостоятельную связь оценивали качественно с помощью системы оценок от 1 до 4, причем оценка 4 является наилучшей оценкой адгезии. Оценка 1 дается образцам, демонстрирующим несостоятельность адгезии, которая приводила к очень легкому отслаиванию пленки. Оценка 2 дается образцам, у которых проявляется несостоятельность адгезии, при которой необходимо значительное усилие по отслаиванию пленки. Оценка 3 дается образцам, у которых не удается отслаивание, но у которых в результате происходит значительное растяжение пленки или растяжение пленки с последующим постепенным задиранием и разрывами пленки. Оценка 4 дается образцам, у которых проявляется только разрыв или растяжение с последующим разрывом.
ПРИМЕРЫ
В последующих примерах субстраты из алюминиевых пластин размером примерно 4"×12" очищали ацетоном и струей песка (из 100 песчинок оксида алюминия) до шероховатости в примерно 70-125 микродюймов Rа, используя камеру для пескоструйной очистки Pro-Finish, модель РF-3648, доступная для приобретения у Empire Abrasive Equipment Company.
Порошковые покрытия наносят на субстраты, используя распылитель для электростатического нанесения порошка Nordsen Sure-Coat. Покрытые пластины прокаливают горячим воздухом в электрически нагреваемой конвекционной печи в течение сроков и при температурах, указанных в примерах. Печи, используемые для этих примеров, представляют собой духовые шкафы с вентиляцией от растворителя класса А.
Для примеров, где грунтовочный порошок готовят из тетрафторэтилен/перфторолефинового сополимера и полимерного связывающего вещества путем распылительной сушки, используемая распылительная сушилка является экспериментальной распылительной сушилкой АРV типа РSD52, производимой АРV Anhydro AS, Копенгаген, Дания. Распылительная сушилка работает с температурой воздуха на входе 300°С-320°С и температурой на выходе 110°С-125°С. Порошок собирают циклонным сепаратором, тонкие частицы собирают на фильтр для тонких частиц, и горячий воздух и водяные пары выбрасываются. Дисперсию выкачивают, используя перистальтический насос, и распыляют с помощью двойного жидкостного (воздух и жидкость) сопла. Давление воздуха в сопле составляет 60 фунт/дюйм2.
Фторполимеры
Если не указано иначе, в следующих примерах концентрации дисперсий указаны в % масс. от общего веса твердого вещества и жидкости. Содержание твердых веществ в дисперсиях определяют гравиметрически и указывают в % масс. от общего веса твердых веществ и жидкостей.
Скорость течения расплава (MFR) измеряют при 372°С по методу АSТМ (D-2116 или D-3307). MFR связана с вязкостью расплава (MV) соотношением МV=53,15/MFR, когда MFR выражена в единицах г/10 мин, а MV выражена в единицах 103 Па·сек.
Размер частиц сырой дисперсии (RDPS) измеряют путем фотонной корреляционной спектроскопии.
Средний размер частиц порошка определяют по рассеиванию света лазера на сухих частицах (используя счетчик частиц Microtrac 101Laser, доступный для приобретения у Leeds & Northrup, отделения Honeywell Corporation).
Дисперсия ФЭП: дисперсия смолы сополимера ТФЭ/ГФП в воде с содержанием твердых веществ от 28 до 32% масс. и размером частиц сырой дисперсии (RDPS) от 160 до 220 нанометров, смолы, имеющей содержание ГФП от 10,3 до 13,2% масс., скоростью течения расплава от 2,95 до 13,3. Температура плавления смолы равна 507°F (264°С).
Дисперсия ПФА: дисперсия смолы сополимера ТФЭ/ППВЭ в воде с содержанием твердых веществ от 28 до 32% масс. и размером частиц сырой дисперсии (RDPS) от 150 до 245 нанометров, смолы, имеющей содержание ППВЭ от 2,9 до 3,6% масс., скоростью течения расплава от 1,3 до 2,2. Температура плавления смолы равна 590°F (310°С).
Порошок ФЭП (продукт, код 532-8110, доступный для приобретения у компании DuPont): порошок сополимера ТФЭ/ГФП, содержащий 10,3-13,2% ГФП, размер частиц в интервале 26,3-46,6 микрон и скорость течения расплава от 2,95 до 13,3 г/10 мин, объемная плотность 48-72 г/100 см3. Температура плавления смолы равна 507°F (264°С).
Порошок ПФА (тип 350, код продукта 532-7410, доступный для приобретения у компании DuPont): порошок фторполимера ТФЭ/ППВЭ, содержащий 2,9-3,6% ППВЭ, размер частиц в интервале 28,5-0,9 микрон и скорость течения расплава 1,3-2,2 г/10 мин, объемная плотность 56-87 г/100 см3. Температура плавления смолы составляет 590°F (310°С).
Полимерные связывающие вещества
Полифениленсульфид (ППС) доступен для приобретения у Ryton PR11-10 от Chevron Phillips Chemical Company.
Полиэтиленсульфон (ПЭС) доступен для приобретения в виде Simika Excel PES 4100mp у Sumitomo Chemical.
Полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) доступен для приобретения в виде продукта марки 150РF у Victrex.
Другие компоненты
Слюда доступна для приобретения в виде продуктов марки Afflair у EMD Chemicals.
Поверхностно-активное вещество Silwet L-77 доступно для приобретения у GE Silicones.
Черный пигмент доступен для приобретения в виде пигмента СI черный 28 у Engelhard Corporation.
Сравнительный пример 1
ПФА/ППС механически смешанный грунтовочный порошок
Механически смешанный грунтовочный порошок изготавливают путем помещения ППС связывающего вещества и порошка ПФА, DuPont 532-7410, в пластиковый сосуд в пропорциях, перечисленных в таблице 1, и вращения в течение 15 минут. Порошок наносят путем электростатического напыления на обработанную струей песка алюминиевую пластину, которую подготовили, как описано выше. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, электростатически наносят сверху на грунтовочное порошковое покрытие с образованием верхнего слоя покрытия. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа в единственной операции спекания. Окончательная толщина покрытия имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя испытание на отслаивание, описанное выше, и результаты представлены в таблице 1.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию перед кипячением, однако после помещения пластины в кипящую воду на 14 часов покрытие отслаивается с субстрата. Поэтому испытание представляет данные о плохой, непродолжительной связи.
Таблица 1
Механическая смесь ПФА/ППС
Образец %ППС %ПФА Перед кипячением После 14 час кипячения
1 90 10 1 1
2 70 30 2 2
3 30 70 2 2
4 10 90 2 2
Пример 1
ФЭП/ППС грунтовочный порошок - механически смешанный
Механически смешанный грунтовочный порошок изготавливают путем помещения связывающего вещества ППС и порошка ФЭП, DuPont 532-8110, в соотношениях, перечисленных в таблице 2, в пластиковый сосуд и вращения в течение 15 минут. Порошок наносили путем электростатического напыления на обработанные струей песка алюминиевые пластины, которые подготавливали, как описано выше. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят путем элестростатического покрытия сверху на грунтовочное порошковое покрытие с образованием верхнего слоя покрытия. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа в единственной операции спекания. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя испытание на отслаивание, описанное выше, и результаты представлены в таблице 2.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов в доказательство сильной длительной связи.
Таблица 2
Механическая смесь ФЭП/ППС
Образец %ППС %ФЭП Перед кипячением После 14 час кипячения
5 90 10 4 4
6 70 30 4 4
7 30 70 4 4
8 10 90 4 4
Пример 2
ФЭП/ПФА/ППС грунтовочный порошок - механически смешанный
Механически смешанный грунтовочный порошок изготавливают путем помещения связывающего вещества ППС, порошка ФЭП (DuPont 532-8110) и порошка ПФА (DuPont 532-7410) в соотношениях, перечисленных в таблице 3, в пластиковый сосуд и вращения в течение 15 минут. Порошок наносили путем электростатического напыления на обработанные струей песка алюминиевые пластины, которые подготавливали, как описано выше. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят путем элестростатического покрытия сверху на грунтовочное порошковое покрытие с образованием верхнего слоя покрытия. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа в единственной операции спекания. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше, и результаты представлены в таблице 3.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию как перед кипячением, так и после кипячения.
Таблица 3
Механическая смесь ФЭП/ПФА/ППС
Образец %ППС %ФЭП %ПФА Перед кипячением После 14 час кипячения
9 50 5 45 4 4
10 50 40 10 4 4
11 34 33 33 4 4
Сравнительный пример 2
ПФА/ППС грунтовочный порошок - высушенный распылением
Грунтовочный порошок ПФА/ППС получают, применяя распылительную сушку. Деионизированную (ДИ) воду, поверхностно-активное вещество (Silwet L-77) и ППС в количествах, которые показаны в таблице 4а, сначала смешивают с помощью лопастной мешалки с высоким усилием сдвига. После пяти минут перемешивания смеситель выключают и дисперсию ПФА перемешивают, применяя смешивание с низким усилием сдвига. Включают распылительную сушилку АРV размером для экспериментов и предварительно нагревают до температуры воздуха на входе 300°С и в распылитель подают ДИ воду, чтобы поддерживалась температура на выходе в 115°С. Меняют подачу ДИ воды в сушилку на подачу смеси ПФА. Скорость накачивания для смеси регулируют так, чтобы поддерживать температуру на выходе из распылительной сушилки в 115°С. В распылительной сушилке вода испаряется в потоке горячего воздуха, и получающийся порошок собирают с помощью циклонного сепаратора. Состав частиц грунтовочного порошка представлен в таблице 4b.
Грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления на пескоструйно обработанную алюминиевую пластину, которую подготовили, как описано выше. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят путем электростатического напыления сверху на грунтовочное порошковое покрытие с образованием верхнего слоя покрытия. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа в единственной операции спекания. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше, и результаты представлены в таблице 4b.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию перед кипячением, однако после того, как пластину кипятят в воде в течение 14 часов, покрытие отслаивается от субстрата. Поэтому испытание представляет свидетельство плохой и непродолжительной связи.
Таблица 4а
Образец Вес ППС (г) Вес ПФА (г) Вес ДИ Н2О Общий вес
(г)
Поверхностно-активное вещество
12 180,0 66,7 753,3 1000,0 1,0
13 140,0 200,0 660,0 1000,0 1,0
14 60,0 466,7 473,3 1000,0 1,0
15 20,0 600,0 380,0 1000,0 1,0
Таблица 4b
Высушенная распылением смесь ФЭП/ППС
Образец %ППС %ФЭП Перед кипячением После 14 час кипячения
12 90 10 3 1
13 70 30 4 2,5
14 30 70 4 2,5
15 10 90 1
Пример 3
ФЭП/ППС порошок грунтовки - высушенный распылением
Получают грунтовочный порошок ФЭП/ППС для грунтовочного слоя, применяя распылительную сушку. Деионизированную воду, поверхностно-активное вещество (Silwet L-77) и ППС в количествах, которые показаны в таблице 5а, смешивают с помощью лопастной мешалки с высоким усилием сдвига. После пяти минут перемешивания смеситель выключают и дисперсию ФЭП перемешивают, применяя смешивание с низким усилием сдвига. Включают распылительную сушилку АРV размером для экспериментов и предварительно нагревают до температуры воздуха на входе 300°С и в распылитель подают ДИ воду, чтобы поддерживалась температура на выходе в 115°С. Меняют подачу ДИ воды в сушилку на подачу смеси ФЭП. Скорость накачивания для смеси регулируют так, чтобы поддерживать температуру на выходе из распылительной сушилки в 115°С. В распылительной сушилке вода испаряется в потоке горячего воздуха, и получающийся порошок собирают с помощью циклонного сепаратора. Средний размер частиц собранного порошка составляет 25 микрон. Состав частиц грунтовочного порошка представлен в таблице 5b.
Грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления на пескоструйно обработанную алюминиевую пластину, которую подготовили, как описано выше. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят сверху на грунтовочный слой. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше, и результаты представлены в таблице 5b.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов, что свидетельствует о сильной, долговременной связи.
Таблица 5а
Образец Вес ФЭП (г) Вес ППС (г) Вес ДИ Н2О
(г)
Общий вес (г) Поверхностно-активное вещество
16 328,2 100,0 571,8 1000,0 1,0
17 459,5 60,0 480,5 1000,0 1,0
18 590,7 20,0 389,3 1000,0 1,0
Таблица 5b
Высушенная распылением смесь ФЭП/ППС
Образец %ППС %ФЭП Перед кипячением После 14 час кипячения
16 50 50 4 4
17 30 70 4 4
18 10 90 4 4
Пример 4
ФЭП/ПФА/ППС грунтовочный порошок - высушенный распылением
Следуют процедуре из примера 3 с грунтовочным порошком ПФА/ФЭП/ППС. Деионизированную воду, поверхностно-активное вещество (Silwet L-77) и ППС в количествах, которые показаны в таблице 6а, сначала смешивают с помощью лопастной мешалки с высоким усилием сдвига. После перемешивания с высоким усилием сдвига дисперсию ФЭП и дисперсию ПФА перемешивают со смесью и сушат в распылительной сушилке. Средний размер частиц собранного порошка составляет 22 микрона. Состав частиц грунтовочного порошка представлен в таблице 6b.
Грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления на пескоструйно обработанные алюминиевые пластины. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят сверху на грунтовочный слой. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил. Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше, и результаты представлены в таблице 6b.
В основном прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов, что свидетельствует о сильной, долговременной связи.
Таблица 6а
Образец Вес ФЭП (г) Вес ППС (г) Вес ПФА (г) Вес ДИ Н2О (г) Общий вес (г) Поверхностно-активное вещество
19 32,8 100,0 300,0 567,2 1000,0 1,0
20 65,6 100,0 266,7 567,7 1000,0 1,0
21 131,3 100,0 200,0 568,7 1000,0 1,0
22 196,9 100,0 133,3 569,8 1000,0 1,0
23 262,6 100,0 66,7 570,8 1000,0 1,0
24 216,6 68,0 220,0 495,4 1000,0 1,0
Таблица 6b
Механическая смесь ФЭП/ППС
Образец %ППС %ФЭП % ПФА Перед кипячением После 14 час кипячения
19 50 5 45 4 4
20 50 10 40 4 4
21 50 20 30 4 4
22 50 30 20 4 4
23 50 40 10 4 4
24 34 33 33 4 4
Пример 5
Имитация промышленного процесса, испытание при выпечке
Следуют процедуре из примера 3 с образованием грунтовочного порошка, за исключением того, что грунтовочный порошок дополнительно имеет пигменты и наполнители. Грунтовочный порошок изготовлен из 3266 г деионизированной воды, 9,9 г поверхностно-активного вещества (Silwet L-77), 460 г ППС, 85 г сульфата бария, 65 г Afflair 520 (слюда) и 40 г черного пигмента. После перемешивания с высоким усилием сдвига примешивали 1084 г дисперсии ФЭП. Композиция грунтовочного порошка представляет 46% ППС, 35% ФЭП, 8,5% сульфата бария, 6,5% Afflair (слюда), 4% черного пигмента.
Грунтовочный порошок наносят электростатическим напылением на пескоструйно обработанные алюминизированные стальные противни для булочек, примерно 2 фута × 3 фута, которые очищали и обрабатывали струей песка по методикам, описанным выше. Противни имеют углубления для обеспечения выпекания булочек для гамбургеров. Порошок ПФА, DuPont 532-7410, наносят сверху на грунтовочный слой. Противни для булочек помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение 1 часа. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Пигмент и наполнители дают покрытие, хорошо скрывающее субстрат и имеющее однородный вид.
Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше. Прошедшее спекание покрытие не поддается отслаиванию как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов, что подтверждено оценкой сильной связи, указывающей на сильную долгосрочную связь.
Противни для булочек, полученные таким образом, подвергают имитированному промышленному применению при испытании выпечкой. В течение 4 циклов в день сырое тесто помещают в углубления на противне для булочек, противни помещают в печь для выпекания и температуру в печи линейно повышают до 450°F (232°С) в течение 20-минутного цикла выпекания с получением булочек для гамбургеров. Через 6 месяцев и 1500 циклов нет данных несостоятельности связи покрытия с субстратом противня для булочек.
Пример 6
ФЭП/ПЭС грунтовочный порошок - высушенный распылением
Следуют процедуре из примера 3 с образованием ФЭП/ПЭС грунтовочного порошка. Деионизированную воду, поверхностно-активное вещество (Silwet L-77), ПЭС сначала смешивают с помощью лопастной мешалки с высоким усилием сдвига в количествах, указанных в таблице 7а. После перемешивания с высоким усилием сдвига дисперсию ФЭП примешивают в смесь и сушат в распылительной сушилке. Средний размер частиц собранного порошка составляет 15 микрон. Состав частиц грунтовочного порошка представлен в таблице 7b.
Грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления на пескоструйно обработанные алюминиевые пластины. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят сверху на грунтовочный слой. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше.
Прочность связи системы покрытия оценивается на 4, как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов, что свидетельствует о сильной, долгосрочной связи.
Таблица 7а
Образец Вес ФЭП (г) Вес ПЭС (г) Вес ДИ Н2О
(г)
Общий вес (г) Поверхностно-активное вещество
25 310 100,0 590 1000,0 2
Таблица 7b
ФЭП/ПЭС, высушенный распылением
Образец %ПЭС %ФЭП Перед кипячением После 14 час кипячения
25 50 50 4 4
Пример 7
ФЭП/ПЭЭК грунтовочный порошок - высушенный распылением
Следуют процедуре из примера 3 с образованием ФЭП/ПЭЭК грунтовочного порошка. Деионизированную воду, поверхностно-активное вещество (Silwet L-77), ПЭЭК сначала смешивают с помощью лопастной мешалки с высоким усилием сдвига в количествах, представленных в таблице 8а. После перемешивания с высоким усилием сдвига дисперсию ФЭП примешивают в смесь и сушат в распылительной сушилке. Средний размер частиц собранного порошка составляет 19 микрон. Состав частиц грунтовочного порошка представлен в таблице 8b.
Грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления на пескоструйно обработанные алюминиевые пластины. Порошок покрытия ПФА, DuPont 532-7410, наносят сверху на грунтовочный слой. Пластину помещают в печь при 735°F (390°С) и спекают в течение одного часа. Окончательное покрытие имеет толщину 2,8 мил, причем толщина грунтовки равна примерно 1 мил (25,4 микрометра), и толщина верхнего покрытия составляет примерно 1,8 мил (45,7 микрометра). Прочность адгезивной связи покрытия с субстратом испытывают, используя тест на отслаивание, описанный выше.
Прочность связи системы покрытия оценивается на 4 как перед кипячением, так и после кипячения в течение 14 часов, что свидетельствует о сильной, долгосрочной связи.
Таблица 8а
Образец Вес ФЭП (г) Вес ПЭЭК (г) Вес ДИ Н2О
(г)
Общий вес (г) Поверхностно-активное вещество
26 186 140 674 1000 2
Таблица 8b
ФЭП/ПЭЭК, высушенный распылением
Образец %ПЭЭК %ФЭП Перед кипячением После 14 час кипячения
26 70 30 4 4

Claims (19)

1. Способ получения антиадгезионной поверхности на субстрате, включающий (а) нанесение грунтовочного порошка, полученного распылительной сушкой, на указанный субстрат с образованием на нем грунтовочного слоя, (b) нанесение порошка покрытия на указанный грунтовочный слой с образованием слоя покрытия на указанном грунтовочном слое, причем указанная грунтовка содержит тетрафторэтилен/перфторолефиновый сополимер и полимерное связывающее вещество, и указанное покрытие содержит сополимер тетрафторэтилен/перфтор (алкилвинилового простого эфира), где указанный перфторолефин является перфторированным алкеном, содержащим от 3 до 8 атомов углерода, и где указанное полимерное связывающее вещество выбирают из группы, состоящей из полиэфирсульфонов, полифениленсульфидов и полиариленэфиркетонов,
(с) спекание указанного грунтовочного слоя и указанного слоя покрытия с образованием указанной антиадгезионной поверхности.
2. Способ по п.1, где указанный перфторолефин является гексафторпропиленом.
3. Способ по п.1, где алкильная группа указанного перфтор (алкилвинилового простого эфира) содержит от 1 до 5 атомов углерода.
4. Способ по п.1, где перфтор (алкилвиниловый простой эфир) является перфтор (пропилвиниловым простым эфиром).
5. Способ по п.1, где указанный грунтовочный порошок наносят путем электростатического напыления.
6. Способ по п.1, где указанный порошок покрытия наносят путем электростатического напыления.
7. Способ по п.1, где указанное полимерное связывающее вещество включает полифениленсульфид.
8. Способ по п.1, где указанный грунтовочный порошок дополнительно содержит до 60 мас.% тетрафторэтилен/перфтор (алкилвинилового простого эфира).
9. Способ по п.1, где указанный грунтовочный порошок содержит от 5 до 90 мас.% полимерного связывающего вещества от общего веса указанного фторполимера и указанного полимерного связывающего вещества.
10. Способ по п.1, где указанная грунтовка содержит от 10 до 20 мас.% неорганического наполнителя от общего веса указанного фторполимера, полимерного связывающего вещества и наполнителя.
11. Способ по п.1, где порошок указанного грунтовочного порошка содержит частицы, содержащие как указанный фторполимер, так и указанное полимерное связывающее вещество.
12. Способ по п.1, где указанный субстрат выбран из группы, состоящей из углеродистой стали, алюминия и алюминизированной стали.
13. Способ по п.1, где указанный субстрат находится при температуре от 15 до 25°С, когда осуществляются стадии (а) и (b).
14. Способ по п.1, где нанесение порошка покрытия на грунтовочный слой осуществляют перед спеканием грунтовочного слоя, в соответствии с чем при спекании слоя покрытия спекается также и грунтовочный слой.
15. Способ по п.1, где нанесение порошка покрытия на грунтовочный слой осуществляют после спекания грунтовочного слоя, и грунтовочный слой спекают после нанесения порошка покрытия.
16. Способ по п.1, где грунтовочный слой имеет толщину менее 2 мил (50 мкм), а слой покрытия имеет толщину не более 25 мил (650 мкм).
17. Способ по п.14, где указанный слой грунтовки имеет толщину менее 1,5 мил.
18. Способ по п.14, где слой указанного покрытия имеет толщину от 1,5 до 3 мил (от 38 до 76 мкм).
19. Субстрат с антиадгезионным покрытием на нем, изготовленным по способу п.1.
RU2007122765A 2004-11-19 2005-11-18 Способ применения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и покрытия RU2411273C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62944504P 2004-11-19 2004-11-19
US60/629,445 2004-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007122765A RU2007122765A (ru) 2008-12-27
RU2411273C2 true RU2411273C2 (ru) 2011-02-10

Family

ID=36036488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122765A RU2411273C2 (ru) 2004-11-19 2005-11-18 Способ применения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и покрытия

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7601401B2 (ru)
EP (1) EP1828325B1 (ru)
JP (1) JP5102627B2 (ru)
KR (1) KR101282456B1 (ru)
CN (1) CN101061191A (ru)
AU (1) AU2005306364B2 (ru)
BR (1) BRPI0516812A (ru)
ES (1) ES2368250T3 (ru)
MX (1) MX2007005869A (ru)
RU (1) RU2411273C2 (ru)
WO (1) WO2006055923A1 (ru)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE414749T1 (de) * 2003-06-06 2008-12-15 Akzo Nobel Coatings Int Bv Antihaftpulverbeschichtung
EP1877501B1 (en) * 2005-05-06 2008-11-05 Akzo Nobel Coatings International BV Powder coating base coat
DE602007003750D1 (de) 2006-10-03 2010-01-21 3M Innovative Properties Co Mehrschichtige artikel und verfahren zur erhöhung ihrer ablöselebensdauer
US20090018275A1 (en) * 2007-01-26 2009-01-15 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Method of Bonding Perfluoroelastomeric Materials to a Surface
US7597939B2 (en) * 2007-02-01 2009-10-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for applying fluoropolymer powder coating as a primer layer and an overcoat
CN101531853B (zh) * 2008-03-14 2012-03-21 E.I.内穆尔杜邦公司 涂料组合物及其制备方法和应用
CA2719795A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Inert substrate-bonded fluoroelastomer components and related methods
FR2940332B1 (fr) * 2008-12-22 2013-03-01 Pierre Jean Laurent Outil manuel comportant un embout de travail revetu d'un revetement fluorocarbone
JP5598804B2 (ja) * 2010-04-15 2014-10-01 ウィットフォード コーポレーション フルオロポリマーコーティング組成物
EP2681047A4 (en) * 2011-03-04 2014-12-03 Saint Gobain Performance Plast COMPOSITIONS FOR USE AS SELF-CLEANING MATERIALS
DE102011119731A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-06 Rhenotherm Kunststoffbeschichtungs Gmbh PEK und/oder PEEK enthaltende Beschichtung
CN108253024A (zh) * 2011-12-28 2018-07-06 美国圣戈班性能塑料公司 包括含氟聚合物表面与非氟化聚合物过渡层的多层复合材料
CN103182808A (zh) 2011-12-28 2013-07-03 圣戈班高功能塑料集团 一种包括含氟聚合物表面层以及非氟聚合物过渡层的多层复合物
FR2985215B1 (fr) 2011-12-28 2014-09-19 Saint Gobain Performance Plast Revetements polymeres deposes sur des substrats par des techniques de projection thermique
MX353362B (es) * 2012-03-28 2018-01-09 Akzo Nobel Coatings Int Bv Metodo para aplicar un recubrimiento en polvo.
US9162245B1 (en) 2012-03-29 2015-10-20 BTD Wood Powder Coating, Inc. Powder coating conveyor support
WO2014001524A1 (en) 2012-06-29 2014-01-03 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Slide bearing comprising a primer system as adhesion promoter
WO2014029769A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Jotun Powder Coatings (N) As Powder coatings
CN102807794A (zh) * 2012-08-22 2012-12-05 江苏亚宝绝缘材料股份有限公司 一种聚全氟乙丙烯涂料
WO2014049137A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Maintenance-free slide bearing with a combined adhesive sliding layer
RU2544644C2 (ru) * 2012-10-10 2015-03-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (НИТУ "МИСиС") Защитное композиционное полимерматричное порошковое покрытие на основе полифениленсульфида
RU2543880C2 (ru) * 2012-10-23 2015-03-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"" (НИТУ "МИСИС") Защитное уплотнительное порошковое покрытие на основе полисульфона для резьбовых соединений ответственных изделий
WO2014150167A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 The Sherwin-Williams Company Method for applying a powder coating
TWI690548B (zh) * 2014-08-01 2020-04-11 日商Agc股份有限公司 樹脂粉末、其製造方法、複合物、成形體、陶瓷成形體之製造方法、金屬積層板、印刷基板及預浸體
US10479067B2 (en) 2015-04-01 2019-11-19 3M Innovative Properties Company Multilayer articles comprising a release surface and methods thereof
WO2016161233A2 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 3M Innovative Properties Company Multilayer articles comprising a release surface and methods thereof
EP3277502B1 (en) * 2015-04-01 2020-02-12 3M Innovative Properties Company Process for making a release surface coated subtrate
WO2017111102A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 旭硝子株式会社 塗装用の粉体および塗装物品
WO2017127191A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Baker Hughes Incorporated Well screens and methods to reduce screen plugging
EP3464482B1 (en) 2016-06-29 2023-12-27 Armstrong World Industries, Inc. High performance coatings for building panels
CN109803563B (zh) * 2016-10-12 2022-05-10 科慕埃弗西有限公司 低烘烤温度的含氟聚合物涂层
PT3339386T (pt) * 2016-12-22 2020-02-19 Arkema France Utilização de um material polímero à base de poli eter-cetona-cetona para reduzir o desgaste
CN106810964B (zh) * 2017-01-25 2019-03-01 山东凯盛新材料股份有限公司 高导热、耐真空、耐高温防腐涂层
CN108618633A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 炊具及其制备方法
IT201700071338A1 (it) * 2017-06-26 2018-12-26 Tvs Spa Contenitore per cuocere alimenti con elevata durezza superficiale, rugosita' e resistenza al graffio, e procedimento per la sua realizzazione
WO2019090356A1 (en) * 2017-11-06 2019-05-09 Sam Houston State University Layer by layer superhydrophobic fluoropolymer coated metal substrate for dropwise condensation
CN107964294B (zh) * 2017-12-11 2021-01-05 大连理工大学 一种含有微纳米复合填料的pfa涂层及其制备方法
WO2019221960A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Arkema Inc. Fluoropolymer-based powder coating
CN109608951B (zh) * 2018-11-23 2021-07-30 山东凯盛新材料股份有限公司 含聚醚酮酮树脂的氟树脂底漆以及使用其的层叠体
CN109943803B (zh) * 2019-04-09 2020-06-05 长沙理工大学 抗熔融铝硅合金腐蚀复合涂层及其制备方法和应用
CN110144151A (zh) * 2019-05-30 2019-08-20 陈理抗 一种长效耐磨型聚四氟乙烯涂料
MX2022005647A (es) * 2019-11-14 2022-09-07 Swimc Llc Composiciones de revestimiento en polvo para envasados metalicos, sustratos metalicos revestidos y metodos.
CN111451117A (zh) * 2019-12-11 2020-07-28 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种叶轮壳体防腐方法
CN111748276A (zh) * 2020-07-08 2020-10-09 四川明道和化学新材料有限公司 聚苯硫醚复合涂料及其制备方法和应用
JP2022127831A (ja) * 2021-02-22 2022-09-01 三井・ケマーズ フロロプロダクツ株式会社 粉体塗料組成物
WO2024062984A1 (ja) * 2022-09-22 2024-03-28 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、塗膜、積層体及び摺動部材
FR3140780A1 (fr) * 2022-10-14 2024-04-19 Fluorotechnique Procédé de revêtement d'un substrat ou d’une surface métallique destinée à recevoir un élastomère par projection électrostatique, kit et outil associés

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3065205A (en) 1959-10-27 1962-11-20 Du Pont Aromatic polyketones and preparation thereof
NL6611019A (ru) 1965-08-04 1967-02-06
US3442857A (en) 1965-11-10 1969-05-06 Du Pont Boron trifluoride-hydrogen fluoride catalyzed synthesis of poly(aromatic sulfone) and poly(aromatic ketone) polymers
US4287112A (en) 1979-11-16 1981-09-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating of poly(arylene sulfide), fluoropolymer and aluminum flake
US4380618A (en) 1981-08-21 1983-04-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Batch polymerization process
JPS6058456A (ja) 1983-09-12 1985-04-04 Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd 粉末加工用組成物
JPS60155275A (ja) 1984-01-24 1985-08-15 Sumitomo Chem Co Ltd 被覆用樹脂組成物
US5536583A (en) 1986-07-01 1996-07-16 Edlon Products, Inc. Polymer metal bonded composite and method of producing same
US5093403A (en) 1986-07-01 1992-03-03 Edlon Products, Inc. Polymer-metal bonded composite and method of producing same
US4897439A (en) 1986-07-01 1990-01-30 Edlon Products, Inc. Polymer-metal bonded composite and method of producing same
JPS63301258A (ja) 1987-05-29 1988-12-08 Otsuka Chem Co Ltd スクロ−ル型圧縮機部材用樹脂組成物及びスクロ−ル型圧縮機部品の製造方法
EP0561981B1 (en) * 1990-12-12 1996-01-03 E.I. Du Pont De Nemours And Company Non-stick coating system with ptfe and pfa or fep for concentration gradient
US5240775A (en) * 1991-09-23 1993-08-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Non-stick coating system with PTFE-PFA for concentration gradient
US5357040A (en) 1993-02-24 1994-10-18 The Center For Innovative Technology Fine powders of ketone-containing aromatic polymers and process of manufacture
US5670010A (en) 1994-02-26 1997-09-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for adhering a fluororesin film to a metal surface using a primer
CN1098901C (zh) * 1995-07-13 2003-01-15 纳幕尔杜邦公司 四氟乙烯聚合物分散体组合物
US6232372B1 (en) 1998-03-18 2001-05-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multicomponent particles of fluoropolymer and high temperature resistant non-dispersed polymer binder
US6518349B1 (en) 1999-03-31 2003-02-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sprayable powder of non-fibrillatable fluoropolymer
WO2002046302A1 (fr) * 2000-12-06 2002-06-13 Daikin Industries, Ltd. Composition de dispersion a base de fluororesine fusible, procede d'utilisation de cette composition comme revetement et article ainsi revetu
JP4016987B2 (ja) * 2002-11-07 2007-12-05 ダイキン工業株式会社 含フッ素積層体、含フッ素積層体形成方法及び被覆物品
US20050267246A1 (en) 2004-05-28 2005-12-01 Mckeen Laurence W Abrasion resistant fluoropolymer compositions containing zeolite
US7597939B2 (en) * 2007-02-01 2009-10-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for applying fluoropolymer powder coating as a primer layer and an overcoat

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008520434A (ja) 2008-06-19
JP5102627B2 (ja) 2012-12-19
AU2005306364B2 (en) 2011-11-10
ES2368250T3 (es) 2011-11-15
AU2005306364A1 (en) 2006-05-26
KR20070084309A (ko) 2007-08-24
EP1828325A1 (en) 2007-09-05
BRPI0516812A (pt) 2008-09-23
WO2006055923A1 (en) 2006-05-26
MX2007005869A (es) 2007-06-19
KR101282456B1 (ko) 2013-07-04
EP1828325B1 (en) 2011-07-13
US7601401B2 (en) 2009-10-13
CN101061191A (zh) 2007-10-24
US20060110601A1 (en) 2006-05-25
RU2007122765A (ru) 2008-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2411273C2 (ru) Способ применения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и покрытия
RU2464107C2 (ru) Способ нанесения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и верхнего покрывного слоя
JP2644380B2 (ja) 料理器具コーティングシステム
JP5319282B2 (ja) 基材上のノンスティックコーティングの耐食性の改善方法
JP5445587B2 (ja) 被覆物品の製造方法、及び、被覆物品
JP4207569B2 (ja) Etfe塗料用プライマー
KR20150036301A (ko) 조리 기구
CN110249012B (zh) 涂覆有耐磨损和耐刮擦的不粘涂层的基材
JP2014040093A (ja) 被覆物品
US4228219A (en) Aromatic polyether sulfone used as a prime coat for a fluorinated polymer layer
TWI749181B (zh) 組成物及塗膜
JP6175928B2 (ja) 被覆物品
KR100896913B1 (ko) 금속 코팅용 도료 조성물 및 금속 기재에 코팅막을형성하는 방법
JP7428915B2 (ja) 含フッ素樹脂溶剤型プライマー組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
JP4398043B2 (ja) フッ素樹脂塗膜を有する物品及びその製造方法
JP7315813B2 (ja) 被覆組成物及び被覆物品
CN111548690B (zh) 被覆组合物和被覆物品
TWI769183B (zh) 低烘烤溫度之氟聚合物塗層

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131119