专利名称：不含或含少量低分子量氟化表面活性剂的氟聚合物分散体的制作方法
技术领域：
本发明涉及不含或含少量低分子量氟化表面活性剂的氟聚合物含水分散体。具体言之，本发明涉及降低该种高固含量和含非离子性表面活性剂为稳定剂的氟聚合物分散体的粘度。
背景技术：
氟聚合物即具有氟化骨架的聚合物早已为人们了解，并由于一些良好的性质如耐热性、耐化学性、耐候性、UV-稳定性等已用于各种应用。例如，在John Scheirs编辑的“Modern Fluoropolymers”Wiley Science 1997中描述了各种氟聚合物。氟聚合物可以有部分氟化的骨架，一般至少40重量％氟化或完全氟化的骨架。氟聚合物的具体例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFE)的共聚物(FEP聚合物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物、四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV)以及聚偏二氟乙烯聚合物(PVDF)。
氟聚合物可用于涂覆基材，提供基材需要的性能如耐化学性、耐候性、斥水性和斥油性等。例如，氟聚合物的水性分散体可用于涂覆厨具、浸渍织物如玻璃织物、涂覆纸张或聚合物基材。为经济和方便考虑，氟聚合物分散体的氟聚合物固含量一般在30-70重量％之间。
普遍采用的制备氟聚合物水性分散体的方法涉及一种或多种氟化单体的含水乳液聚合，随后通常进行浓缩步骤，以提高乳液聚合后获得的粗分散体的固含量。氟化单体的含水乳液聚合一般涉及使用氟化表面活性剂。通常使用的氟化表面活性剂包括全氟辛酸及其盐，特别是全氟辛酸铵。另一类可使用的氟化表面活性剂包括全氟聚醚表面活性剂，如在EP 1059342、EP 712882、EP 752432、EP 816397、US6103843和US6126849。另一些可使用的表面活性剂披露于US5229480、US5763553、US5668884、US5700859、US5804650、US5895799、WO 00/22002和WO 00/71590。
大多数这类氟化表面活性剂具有低分子量，即分子量小于1000克/摩尔。近来，这样低分子量的氟化化合物已引起人们对环境的关注。因此，已经采取措施，从水性分散体中完全取消低分子量的氟化表面活性剂或至少将水性分散体中的低分子量氟化表面活性剂减到最少。例如，WO 96/24622和WO 97/17381公开一种水性乳液聚合来制备氟聚合物，从而不需要加入氟化表面活性剂就可以进行聚合反应。另一方而，US 4369266公开一种方法，通过超滤除去部分的氟化表面活性剂。后一种情况，分散体中氟聚合物固体也增加了，即在除去氟化表面活性剂同时上浓缩该分散体。WO 00/35971还公开了一种方法，通过氟聚合物分散体与阴离子交换剂接触，降低氟化表面活性剂量。
由于刚在乳液聚合后的粗分散体固含量一般在最多35重量％，因而对该粗分散体进行上浓缩，以提高其固含量。为保持分散体的稳定性，上浓缩通常在稳定剂，特别是非离子性表面活性剂作为稳定剂存在下进行。
然而，当不含或仅含少量低分子量的氟化表面活性剂的氟聚合物分散体进行上浓缩时，发现，导致粘度增加，这是不希望的。而且，上浓缩的分散体的稳定性在一定条件下比低分子量的氟化表面活性剂量高的分散体差。因此，要求解决现有技术领域的一种或多种上述缺陷。
发明概述一方面，本发明提供一种氟聚合物分散体，包含分散在水中的平均粒度为10-400nm的氟聚合物颗粒，该分散体不含分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂，或以分散体中固体总重量为基准计，含有不超过0.025重量％的分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂。分散体还包含一种非离子性表面活性剂和选自分子量至少为1000克/摩尔的氟化阴离子表面活性剂、非氟化阴离子表面活性剂和它们的混合物的阴离子表面活性剂。
第二方面，本发明提供了提供氟聚合物颗粒分散体的方法，该方法包括下列步骤-提供氟聚合物分散体，该分散体包含平均粒度为10-400nm的氟聚合物颗粒，包含分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂或不含这种表面活性剂；-如果氟化表面活性剂大于以分散体固体总重量为基准，较好以分散体中氟聚合物固体总重量为基准的0.025重量％，降低分散体的氟化表面活性剂量；-在非离子性表面活性剂存在下上浓缩氟聚合物分散体，提高分散体中氟聚合物固体的量；-在上浓缩氟聚合物分散体之前或之后，在氟聚合物分散体中加入一种阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自分子量至少1000克/摩尔的氟化阴离子表面活性剂、非氟化阴离子表面活性剂以及它们的混合物。
第三方面，本发明提供用上述本发明的氟聚合物分散体涂覆基材的方法。
发明详细描述根据本发明，发现，如果氟聚合物含有阴离子氟化表面活性剂、分子量至少1000克/摩尔的阴离子氟化表面活性剂(下面称作高分子量氟化表面活性剂)或它们的混合物，可以使含非离子性表面活性剂且不含低分子量氟化表面活性剂或含少量如小于0.025重量％低分子量氟化表面活性剂(以固体总重量计，具体是分散体中氟聚合物固体总重量计)的氟聚合物分散体的粘度提高减少，或避免该粘度提高。而且，通过加入阴离子的非氟化表面活性剂或阴离子高分子量氟化表面活性剂还可以提高氟聚合物分散体的稳定性。
优选的阴离子非氟化表面活性剂是具有pKa不大于4，较好不大于3的酸基团的表面活性剂。发现，这样的阴离子表面活性剂除了能控制粘度，一般还能提高氟聚合物分散体的稳定性。非氟化阴离子表面活性剂的例子包括含有一个或多个阴离子基团的表面活性剂。阴离子非氟化表面活性剂可包括除了有一个或多个阴离子基团外，还有其它亲水性基团如在其氧化烯基团上有2-4个碳原子的聚氧化烯基团如聚氧乙烯基，或如氨基的基团的表面活性剂。此外，当表面活性剂中含有氨基时，分散体的pH应不使氨基处于质子化的形式。典型的非氟化表面活性剂包括阴离子烃表面活性剂。术语“阴离子烃表面活性剂”在此包括这类表面活性剂，其分子中有一个或多个烃基部分并有一个或多个阴离子基团特别是酸基团如磺酸、硫酸、磷酸或羧酸基团和其盐。阴离子烃表面活性剂的烃基部分的例子包括饱和和不饱和的脂族基团，有例如6-40个碳原子，较好是8-20个碳原子。这样的脂族基团可以是直链或支链的，可含有环结构。烃基部分也可以是芳族的或含芳族基团。此外，烃基部分可以含有一个或多个杂原子如氧、氮和硫。
本发明使用的阴离子烃表面活性剂的具体例子包括烷基磺酸盐如月桂基磺酸盐、烷基硫酸盐如月桂基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐和烷基芳基硫酸盐、脂肪(羧酸)酸及其盐如月桂酸及其盐、以及磷酸烷基或烷基芳基酯及其盐。可商购的阴离子烃表面活性剂包括可从Clariant GmbH购得的EmulsogenTM LS(月桂基硫酸钠)和EmulsogenTM EPA 1954(C12-C14烷基硫酸钠混合物)和可从Union Carbide购得的TRITONTM X-200(烷基磺酸钠)。较好的是有磺酸基团的阴离子表面活性剂。
其它合适的非氟化的阴离子表面活性剂包括硅酮基表面活性剂，如有阴离子侧基如磷酸基、羧基、磺酸基、和硫酸基及其盐的聚二烷基硅氧烷。
除了非氟化阴离子表面活性剂外或作为替代物，还可以使用高分子量氟化表面活性剂。高分子量氟化表面活性剂的分子量至少为1000克/摩尔，较好至少1200克/摩尔。高分子量阴离子且氟化的表面活性剂包含聚合物表面活性剂，包括有一个或多个阴离子基团如羧基或其盐的全氟聚醚。全氟聚醚表面活性剂例子包括下面通式(I)或(II)的那些表面活性剂Rfa-O-(CF2O)k(CF2CF2O)p(CF(CF3)CF2O)q-Q1-COOM (I)MOOC-Q1-O-(CF2O)k(CF2CF2O)p(CF(CF3)CF2O)q-Q2-COOZ (II)其中，k、p和q各自代表0-15的值，通常是0-10或12，k、p和q的和为使数均分子量至少为1000克/摩尔，Rfa代表较好有2-4个碳原子的全氟烷基，M和Z各自独立地代表氢或阳离子，较好是单价阳离子如铵或碱金属离子，Q1和Q2各自独立地代表-CF2-或-CF(CF3)-。
通式(II)的氟化表面活性剂的例子包括对应于下式的那些Rfa-O-(CFXCF2O)r-CFX-COOM (III)其中，Rfa和M具有和通式(II)相同的定义，X是氢原子或氟原子，r的值使表面活性剂的分子量至少为1000克/摩尔。这样的氟化表面活性剂例子披露于EP 219065。
可使用的还有一种氟化表面活性剂包括包含下式重复单元的全氟聚合物 其中，s为0、1或2，t是2-4的整数，G是含一个或多个阴离子基团的部分。合适的阴离子基团的例子包括羧基，如-CO2M，其中，M可以是氢、单价或二价金属离子(如钠、钾或镁)、铵(如单铵、四烷基铵、四芳基铵)或鏻(如四烷基鏻)；或磺酸基团，如-SO3M，其中M的定义如上所述。较好的，氟化聚合物表面活性剂是具有来自四氟乙烯单元和通式(IV)单元的共聚物。这样的共聚物及其制备方法披露于例如US 5608022和WO 00/52060。合适的氟化表面活性剂有，从E.I.duPont de Nemours& Co.，Wilmington，DE购得的NafionTM超酸催化剂，从Asahi Chemical Co.，Osaka，Japan购得的FlemionTM超酸聚合物和从Asahi Glass Co.，Tokyo，Japan购得的AcipexTM超酸聚合物。
氟聚合物分散体中加入的阴离子表面活性剂量一般取决于氟化表面活性剂的性质、氟聚合物性质和量、分散体中存在的非离子性表面活性剂的性质和量以及存在于氟聚合物分散体中的低分子量氟化表面活性剂的性质和量。通常，以分散体中氟聚合物固体重量为基准计，阴离子表面活性剂量一般为10-5000ppm，较好为100-3000ppm，更好为100-2500ppm。阴离子表面活性剂用量太低时，仍能观察到不期望的粘度增加。另一方面，阴离子表面活性剂量太高时，粘度也会上升。如果还需要提高分散体的稳定性，必须使用至少为氟聚合物固体重量计的2000ppm的阴离子表面活性剂。本领域的普通技术人员通过常规实验就能容易地确定分散体中阴离子表面活性剂的最佳浓度。
低分子量氟化表面活性剂存在时，可以是氟化单体乳液聚合中使用的任一低分子量氟化表面活性剂，包括对现有技术描述中所述的那些表面活性剂。常用的低分子量氟化表面活性剂可以是调聚体，包括相应于下面通式的那些Y-Rf-Z-M (V)其中，Y代表氢、Cl或F；Rf代表有4-10个碳原子的直链或支链全氟化亚烷基；Z代表COO-或SO3-，M代表单价阳离子如碱金属离子或铵离子。
低分子量氟化表面活性剂存在于氟聚合物分散体中时，以分散体固体总量为基准计，其量小于0.025重量％，较好的不大于0.01重量％，最好不大于50ppm。
本发明的氟聚合物分散体还包含非离子性表面活性剂。非离子性表面活性剂一般是非氟化的非离子性表面活性剂。通常，非离子性表面活性剂是含有一个或多个连接在非离子性亲水性基团上的烃部分的表面活性剂，非离子性亲水基团一般包含其亚烷基具有2、3或4个碳原子的氧乙烯基。如上所述。例如，非离子性亲水性基团可以是聚氧乙烯基、聚氧丙烯基或一种共聚物，包括嵌段共聚物，包含氧乙烯和氧丙烯基团。按照本发明的具体实施方案，非离子表面活性剂相应于下式R1-O-[CH2CH2O]n-[R2O]m-R3(VI)其中，R1代表有至少8个碳原子的芳基或脂族基，R2代表有3个碳原子的亚烷基，R3代表氢或C1-C3烷基，n为0-40的值，m为0-40值，n+m的和至少为2。
应理解，上式(VI)中，由n和m标注的单元可以嵌段出现，或它们以交替构型或任意的构型存在。
通式(VI)的非离子性表面活性剂例子包括下式的烷基苯酚氧乙基化物 其中，R1是4-20个碳原子的烷基，r代表4-20的值。通式(VII)的表面活性剂的例子包括乙氧基化p-异辛基苯酚，以TRITONTM系列例如TRITONTMX 100(乙氧基单元数约为10)或TRITONTMX 114(乙氧基单元数约为7-8)购得。
其它例子包括上式(VII)中R1代表4-20个碳原子的烷基，m为0，R3为氢的那些。其例子包括有8个乙氧基的乙氧基化的异十三烷醇，可以GENAPOL X 080从Clariant GmbH购得。还可以使用通式(VI)的非离子性表面活性剂，其中，亲水性部份包含乙氧基和丙氧基的嵌段共聚物。这样的非离子表面活性剂可以GENAPOL PF 40和GENAPOL PF 80从Clariant GmbH购得。
非离子性表面活性剂在氟聚合物分散体中的量，相对于氟聚合物分散体中固体总重量，一般为1-12重量％。较好的为3-10重量％。
氟聚合物分散体中包含的氟聚合物是具有部分氟化或全氟化骨架的聚合物。通常，氟聚合物是其骨架至少40重量％氟化，较好至少50重量％氟化，更好至少60重量％氟化的聚合物。氟聚合物还可以有全氟化骨架例如在PTFE中。氟聚合物可以是均聚物或共聚物，分散体可含有不同氟聚合物的混合物。氟聚合物例子包括下列的共聚物可由熔体加工的四氟乙烯基，尤其是四氟乙烯/六氟丙烯、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基)醚，全氟烷基有1至5个碳原子，特别是四氟乙烯/全氟(正丙基-乙烯基)醚、四氟乙烯/乙烯、四氟乙烯基/三氟氯乙烯、三氟氯乙烯/乙烯、四氟乙烯/偏二氟乙烯和六氟丙烯/偏二氟乙烯的共聚物；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基)醚/六氟丙烯、四氟乙烯/乙烯/六氟丙烯和四氟乙烯/偏二氟乙烯/六氟丙烯的三元共聚物；或四氟乙烯/偏二氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基)醚和四氟乙烯/乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基)醚的四元共聚物。可用于该分散体的氟聚合物还有聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚三氟氯乙烯。分散体还可以包含不能从熔体如聚四氟乙烯加工的聚合物，即是均聚物，并还可以任选包含少量(0.1-3摩尔％)改性共聚单体，如六氟丙烯或全氟(烷基乙烯基)醚或三氟氯乙烯。
分散体中氟聚合物的平均粒度(平均粒径)一般在10-400nm范围较好在25-400nm。平均粒径一般由动态光散射测定，并由此确定数均粒径。分散体可以是单峰态以及多峰态如双峰态。分散体中氟聚合物量通常至少为30重量％，例如35-70重量％。
氟聚合物可用于涂覆基材。例如，氟聚合物分散体可用于涂覆金属基材、聚合物基材如聚酯和聚丙烯基材或涂覆纸。氟聚合物分散体还可用于涂覆或浸渍织物，特别是玻璃纤维基材。涂覆之前，氟聚合物分散体还可以其它组分混合，制备特定涂覆应用要求的涂料组合物。例如，氟聚合物分散体与聚酰胺酰亚胺和聚苯砜树脂混合，在基材上提供防粘涂层，如WO 94/14904揭示的。另一种涂料组分包括无机填料如胶态二氧化硅、氧化铝，和无机颜料，如EP 22257和US 3489595揭示的。
氟聚合物分散体一般可以通过氟化单体乳液聚合产生的所谓粗分散体获得。如果在没有低分子量氟化表面活性剂下进行聚合，这样的分散体不含低分子量氟化表面活性剂，但一般会包含基本量的低分子量氟化表面活性剂。如果分散体中低分子量氟化表面活性剂浓度大于要求的量，如0.025重量％，应除去至少部分这类表面活性剂。
按照一实施方案，要降低低分子量氟化表面活性剂量，在氟聚合物分散体中可加入如上所述的非离子性表面活性剂，然后，氟聚合物分散体与阴离子交换剂接触。这样方法披露于WO 00/35971。合适的阴离子交换剂包括相应于pKa值至少为3的酸的抗衡离子。
阴离子交换过程宜在基本为碱性条件下进行。因此，离子交换树脂较好为OH-形式，尽管也可以使用相应于弱酸的阴离子如氟化物或草酸根。离子交换树脂的具体碱性并不十分重要。优选强碱树脂，因为强碱树脂能高效除去低分子量氟化表面活性剂。该过程可通过使氟聚合物通过一含有离子交换树脂的塔中进行，或者，氟聚合物分散体与离子交换树脂一起搅拌，之后通过过滤分离氟聚合物分散体。采用这种方法，低分子量氟化表面活性剂量可降低到150ppm，甚至低于10ppm。因此，可以获得基本上不含低分子量氟化表面活性剂的分散体。
在低分子量氟化表面活性剂为其游离酸形式，是蒸汽-挥发性物质的情况，可采用下面的方法来降低低分子量氟化表面活性剂的量。通过在氟聚合物含水分散体中加入非离子性表面活性剂，氟聚合物含水分散体的pH值小于5，蒸馏除去蒸汽-挥发性氟化表面活性剂直到蒸汽-挥发性氟化表面活性剂在分散体中的浓度达到要求值，使蒸汽-挥发性的氟化表面活性剂以其游离酸形式从氟聚合物的含水分散体中除去。可采用这种方法除去的低分子量氟化表面活性剂包括例如上式(V)的表面活性剂。
一般，要求提高氟聚合物固体在分散体中的量。要提高氟聚合物固体量，可以采用任何上浓缩方法。上浓缩方法一般在非离子性表面活性剂存在下进行，在上浓缩过程中加入非离子性表面活性剂来稳定该分散体。非离子性表面活性剂量在分散体中量一般为1-12重量％，较好3-10重量％，以进行上浓缩。进行上浓缩的合适方法包括超滤、热上浓缩、热滗析和电滗析，如GB 642025揭示的。
超滤方法包括下面步骤(a)在要进行上超浓缩的分散体中加入非离子性表面活性剂，和(b)在半渗透超滤膜上循环该分散体，分离成氟化聚合物分散体浓缩物和含水渗透液。该循环通常用泵以2-7米/秒传送速度进行，保持氟化聚合物不与会引起摩擦力的组分接触。这种超滤方法的还有一个优点是，在上浓缩期间，还除去了部分低分子量氟化表面活性剂。因此，采用这种超滤方法可以同时降低低分子量氟化表面活性剂量并上浓缩该分散体。
要增加水性分散体的氟聚合物固体，还可以采用热滗析。这种方法中，在需要上浓缩的分散体中加入非离子性表面活性剂，然后，分散体加热以形成可以滗析的上层清液，该层清液通常包含水和一些非离子表面活性剂，而另一层包含浓缩的分散体。这种方法披露于例如US 3037953和EP 818506。
热上浓缩涉及加热分散体并在减压下除去水，直到达到要求的浓度。
按照本发明，根据采用的上浓缩方法，在上浓缩之前或之后加入阴离子表面活性剂以控制粘度。例如，如果采用超滤，一般优选加入阴离子表面活性剂，随后进行上浓缩，以避免超滤中的损失。如果采用热上浓缩方法，可以在上浓缩之前也可在上浓缩之后加入阴离子表面活性剂。
实施例缩写PTFE＝聚四氟乙烯APFOA＝全氟辛酸铵盐TRITONTM X-100＝乙氧基化对异辛基苯酚非离子性表面活性剂EMULSOGENTM LS＝月桂基硫酸钠TRITONTM X-200＝烷基芳基聚醚磺酸钠试验方法使用Brookfield Rrookfield DV-III，spindel 86，在20℃和20D/l/s下，测定分散体的粘度。
稳定性试验氟聚合物分散体与添加组分混合并搅拌以配制EP894541公开的涂料组合物。为此，氟聚合物分散体与含聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)的水性组合物混合，使氟聚合物固体与PAI固体的重量比为1∶1。
用浆式搅拌器，以800rpm进行混合。记录开始絮凝的时间。
比较例1通过乳液聚合获得PTFE的氟聚合物分散体，氟聚合物粒度约为220nm，固含量为23重量％。在该分散体中加入6重量％的TRITONTM X-100。以分散体总重量为基准计，分散体含有约0.1重量％APFOA(＝以聚合物固体计4350ppm)。通过超滤，上浓缩该分散体至PTFE固体量为60重量％。制得的分散体粘度为20mPa。
比较例2重复比较例1的步骤，不同之处为，乳液聚合后获得的分散体与阴离子交换树脂接触，将分散体中APFOA量降低到7ppm(以分散体总重量为基准计)。该分散体然后按照比较例1所述进行上浓缩。发现，分散体粘度上升到101mPa。对涂覆诸如金属基材或玻璃布而言，该分散体由于形成气泡而粘度太高。
实施例1在比较例2上浓缩后获得的分散体中加入EMULSOGENTMLS，以其固体量为基准达到2000ppm。从而分散体粘度下降至16.7mPa。获得的分散体适合涂覆例如金属基材。
实施例2在比较例2上浓缩后获得的分散体中加入TRITONT M X-200，以其固体量为基准达到1500ppm。从而分散体粘度下降至18mPa。获得的分散体适合涂覆例如金属基材。
比较例3在5％TRITONT M X-100存在下，将有7ppm的APFOA的分散体上浓缩至58％固体。试验获得的分散体的稳定性。立刻发生絮凝。
实施例3按照实施例1制备分散体，但不同之处是使用1500ppm的EMULSOGENTMLS。约1小时后发生絮凝。
实施例4按照实施例1制备分散体，但不同之处是使用3000ppm的EMULSOGENTMLS。搅拌下在至少20小时未发生絮凝。
比较例4制备含7ppm的APFOA(以分散体固体总重量为基准计)和以固体总重量计的8.5重量％非离子性表面活性剂的分散体。以分散体总重量计，该分散体固体量为59重量％。此分散体粘度为275mPa，结果，由于夹带空气而不可能涂覆玻璃布。
实施例5按照比较例4制备PTFE的分散体，并加入3000ppm(以固体总量为基准计)的EMULSOGENTMLS。该分散体粘度仅为37mPa，可以涂覆玻璃布，而没有空气夹带。
权利要求
1.氟聚合物分散体，包含分散在水中的平均粒度为10-400nm的氟聚合物颗粒，所述分散体不含分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂，或这种表面活性剂的含量以所述分散体的固体总重量计不大于0.025重量％，所述分散体还包含非离子性表面活性剂，其特征在于，所述分散体含有选自分子量至少为1000克/摩尔的氟化阴离子表面活性剂、非氟化阴离子表面活性剂以及它们的混合物的阴离子表面活性剂。
2.如权利要求1所述的氟聚合物分散体，其特征在于，以分散体中固体总重量计，阴离子表面活性剂存在量为100-5000ppm。
3.如权利要求1或2所述的氟聚合物分散体，其特征在于，阴离子表面活性剂包含含有pKa低于4的酸性基团的非氟化阴离子表面活性剂。
4.如前述权利要求任一项所述的氟聚合物分散体，其特征在于，所述分散液包含以分散体总重量计的至少30重量％的所述氟聚合物颗粒。
5.如权利要求4所述的氟聚合物分散体，其特征在于，氟聚合物颗粒量为35-70重量％。
6.如前述权利要求任一项所述的氟聚合物分散体，其特征在于，非离子性乳化剂对应于下式R1-O-[CH2CH2O]n-[R2O]m-R3(VI)其中，R1代表有至少8个碳原子的芳族或脂族烃基，R2代表有3个碳原子的亚烷基，R3代表氢或C1-C3烷基，n为0-40的值，m为0-40值，n+m的和至少为2。
7.如前述权利要求任一项所述的氟聚合物分散体，其特征在于，以分散体中固体总重量计，非离子性乳化剂量为1-12重量％。
8.如前述权利要求任一项所述的氟聚合物分散体，其特征在于，所述氟聚合物颗粒包括聚四氟乙烯和/或可熔体加工的氟聚合物。
9.提供氟聚合物颗粒分散体的方法，包括以下步骤-提供氟聚合物分散体，该分散体包含平均粒度为10-400nm的氟聚合物颗粒，包含分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂或不含这种表面活性剂；-如果所述氟化表面活性剂的量以分散体固体总重量为基准大于0.025重量％，降低所述分散体的所述氟化表面活性剂量；-在非离子性表面活性剂存在下上浓缩氟聚合物分散体，提高所述分散体中氟聚合物固体的量；-在上浓缩所述氟聚合物分散体之前或之后，在氟聚合物分散体中加入一种阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自分子量至少1000克/摩尔的氟化阴离子表面活性剂、非氟化阴离子表面活性剂以及它们的混合物。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，采用超滤或热上浓缩进行所述的上浓缩。
11.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在非离子性表面活性剂存在下，通过使氟聚合物分散体与阴离子交换树脂接触，将氟化表面活性剂量降低到小于0.025重量％。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于上浓缩步骤和降低所述氟化表面活性剂量的步骤同时进行。
13.涂覆基材的方法，包括用权利要求1-8中任一权利要求所述的氟聚合物分散体涂覆所述基材。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基材选自金属基材、玻璃纤维织物、聚合物基材和纸。
全文摘要
本发明提供一种氟聚合物分散体，包含分散在水中的平均粒度为10－400nm的氟聚合物颗粒，所述分散体不含分子量小于1000克/摩尔的氟化表面活性剂，或这种表面活性剂的含量以所述分散体的固体总重量计不大于0.025重量％，所述分散体还包含非离子性表面活性剂，选自分子量至少为1000克/摩尔的氟化阴离子表面活性剂、非氟化阴离子表面活性剂以及提名的混合物的阴离子表面活性剂。
文档编号C09D127/12GK1551909SQ02817328
公开日2004年12月1日 申请日期2002年8月6日 优先权日2001年9月5日
发明者M·C·达达拉斯, R·艾普斯科, F·克鲁斯, L·W·哈维, M C 达达拉斯, 乘, 哈维, 账箍 申请人:3M创新有限公司