SEM圖，
[0034] 圖10顯示了本發(fā)明的另一復合材料涂層的SEM圖，
[0035] 圖11顯示了參比涂層和本發(fā)明的復合材料涂層在不同納米金剛石濃度時的磨 損，和
[0036] 圖12顯示了參比涂層和本發(fā)明的復合材料涂層在不同納米金剛石濃度時的磨 損。
【具體實施方式】
[0037] 在本發(fā)明的第一方面，提供了一種漿料組合物，其包含含氟聚合物和納米金剛石 顆粒，條件是滿足以下條款中的至少一個：
[0038] i)該漿料的pH值處于堿性區(qū)域內，
[0039] ii)該納米金剛石顆粒的ζ電位在pH值高于8時是負值，
[0040] iii)該納米金剛石顆粒包含來源于該納米金剛石生產(chǎn)的石墨和無定形碳。
[0041] 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案提供了一種漿料組合物，其包含含氟聚合物和納米 金剛石顆粒，條件是滿足以下規(guī)定：
[0042] i)該漿料的pH值處于堿性區(qū)域內，
[0043] ii)該納米金剛石顆粒的ζ電位在pH值高于8時超過_30mV，
[0044] 該漿料的pH值優(yōu)選是至少8,更優(yōu)選9-11，和最優(yōu)選9-10。
[0045] 該納米金剛石顆粒的ζ電位在pH值高于8時優(yōu)選超過_30mV，更優(yōu)選超過_40mV。
[0046] 該漿料可以作為液體介質包含水、有機溶劑、水和有機溶劑的混合物或者有機溶 劑的混合物。合適的溶劑是例如二甲苯、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、γ-丁內酯和乙苯以及這 些溶劑中兩種或更多種的混合物。
[0047] 在一個優(yōu)選的實施方案中，該納米金剛石顆粒以懸浮體或分散體的形式包含在該 漿料中，其中該金剛石納米顆粒的濃度至多是5重量％，優(yōu)選0. 01重量％ -5重量％，由漿 料固體物質含量來計算。
[0048] 該懸浮體或分散體中的納米金剛石顆?？梢曰旧咸幱趩挝粩?shù)形式或聚集的形 式。單位數(shù)形式的D90粒度優(yōu)選是8nm-30nm，更優(yōu)選10nm-20nm。聚集形式的D90粒度優(yōu) 選是 30nm-1000nm，更優(yōu)選 30nm-500nm。
[0049] 用于制備該含氟聚合物的合適單體的例子如下：乙烯（E)、丙烯（P)、氟乙烯 (VFl)、偏氟乙烯（VDF或者VF2)、四氟乙烯（TFE)、六氟丙烯（HFP)、全氟丙基乙烯基醚 (PPVE)、全氟甲基乙烯基醚（PMVE)和氯三氟乙烯（CTFE)。
[0050] 優(yōu)選的含氟聚合物的例子如下：PVF(聚氟乙烯）、PVDF(聚偏氟乙烯）、PTFE(聚 四氟乙烯）、PCTFE (聚氯三氟乙烯）、PFA (全氟烷氧基聚合物）、FEP (氟化乙烯-丙烯）、 ETFE (聚乙烯四氟乙烯）、ECTFE (聚乙烯氯三氟乙烯）、FFPM/FFKM(全氟彈性體）、FPM/ FKM(碳氟化合物、例如氯三氟乙烯偏氟乙烯）、PFPE (全氟聚醚）、PFSA (全氟磺酸）、FPI (氟 化聚酰亞胺）和全氟聚氧雜環(huán)丁烷以及這些聚合物中兩種或更多種的混合物。一種特別優(yōu) 選的含氟聚合物是PTFE。
[0051] 該納米金剛石顆?？梢允腔旧霞兊募{米金剛石顆粒，優(yōu)選納米金剛石含量是至 少95重量％，更優(yōu)選至少97重量％。
[0052] 該納米金剛石顆粒還可以包含來源于爆轟生產(chǎn)納米金剛石的石墨和無定形碳，可 氧化的碳的含量優(yōu)選是至少5重量％，更優(yōu)選至少10重量％?？裳趸奶嫉暮窟€可以是 20重量％或更高。
[0053] 本發(fā)明還涉及所述漿料組合物用于生產(chǎn)含氟聚合物涂層的用途。
[0054] 在本發(fā)明的第二方面，提供了一種含氟聚合物涂層，其包含濃度為 0.0 lwt % _5wt %的納米金剛石顆粒，所述涂層與沒有添加任何納米金剛石的參比樣品相 比，摩擦系數(shù)降低了至少25%，摩擦系數(shù)在室溫測量。
[0055] 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案提供了一種含氟聚合物涂層，其包含濃度為 0.0 lwt% -5wt%的納米金剛石顆粒，其中所述含氟聚合物涂層通過干燥和固化包含所述含 氟聚合物和納米金剛石顆粒的漿料組合物來獲得，其中該納米金剛石顆粒的ζ電位在PH 值高于8時超過_30mV。
[0056] 該納米金剛石在涂層中的濃度優(yōu)選是0. 1重量％-4重量％，更優(yōu)選0. 1重量％-3 重量％，和最優(yōu)選1重量％ _3重量％。
[0057] 該優(yōu)選的含氟聚合物定義如上。
[0058] 在一個優(yōu)選的實施方案中，該涂層包含聚四氟乙烯和所述摩擦系數(shù)至多是0.08， 優(yōu)選至多是0.07。
[0059] 在另一優(yōu)選的實施方案中，所述涂層表現(xiàn)出與沒有添加任何納米金剛石的參比樣 品相比，磨損降低了至少10%，更優(yōu)選至少25%，磨損在室溫測量。一種優(yōu)選的涂層是聚四 氟乙稀。該磨損測試是根據(jù)標準SFS EN 13523-16進行的Taber磨損測試。
[0060] 本發(fā)明的含氟聚合物涂層優(yōu)選通過干燥和固化包含所述含氟聚合物和納米金剛 石顆粒的漿料組合物來獲得。一種優(yōu)選的漿料組合物定義如上。
[0061] 該漿料的pH值優(yōu)選處于堿性區(qū)域中，更優(yōu)選至少是8,仍然更優(yōu)選是9-11，和最優(yōu) 選9-10〇
[0062] 該納米金剛石顆粒的ζ電位在pH值高于8時優(yōu)選超過_30mV，和最優(yōu)選超 過 _40mV〇
[0063] 該納米金剛石顆?？梢园瑏碓从谠摷{米金剛石生產(chǎn)的石墨和無定形碳。
[0064] 所用的納米金剛石顆?？梢曰旧咸幱趩挝粩?shù)形式或者聚集的形式。單位數(shù)形式 的D90粒度優(yōu)選是8nm_30nm，更優(yōu)選10nm-20nm。聚集形式的D90粒度優(yōu)選是30nm-1000nm， 更優(yōu)選 30nm-500nm。
[0065] 所用的納米金剛石顆?？梢曰旧鲜羌兊募{米金剛石顆粒，優(yōu)選納米金剛石含量 是至少95重量％，更優(yōu)選至少 97重量％。所用的納米金剛石顆粒還可以包含來源于該納 米金剛石生產(chǎn)的石墨和無定形碳，可氧化的碳的含量優(yōu)選是至少5重量％，更優(yōu)選至少10 重量％?？裳趸奶嫉暮窟€可以是20重量％或者更高。
[0066] 實施例
[0067] 材料
[0068] 實施例中所用的聚合物材料是市售的含氟聚合物漿料，被稱作FP-1、FP-2和 FP-3。FP-I是分散在水中的PTFE聚合物。FP-2是分散在水和二甲苯中的FEP聚合物。FP-3 是分散在二甲苯、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、γ-丁內酯和乙苯的溶劑混合物中的FEP聚合物。 含氟聚合物漿料的性能列于表1中。
[0069] 表 1
[0070]
【主權項】
1. 漿料組合物，其包含含氟聚合物和納米金剛石顆粒，條件是滿足以下條款： i) 該漿料的PH值處于堿性區(qū)域內， ii) 該納米金剛石顆粒的G電位在pH值高于8時超過-30mV。
2. 根據(jù)權利要求1所述的漿料組合物，其中該漿料的pH值是至少8,優(yōu)選9-11，更優(yōu)選 9-10〇
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的漿料組合物，其中該納米金剛石顆粒的G電位在pH值 高于8時超過_40mV。
4. 根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的漿料組合物，其中該漿料包含作為液體介質的 水、有機溶劑、水和有機溶劑的混合物或者有機溶劑的混合物。
5. 根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的漿料組合物，其中該納米金剛石顆粒以懸浮體 或分散體的形式包含在該漿料中，其中該納米顆粒的濃度是至多5重量％，優(yōu)選0.0 l重 量％ -5重量％，由該漿料組合物干燥材料含量來計算。
6. 根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的漿料組合物，其中該含氟聚合物包括聚氟乙烯、 聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟 乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟彈性體、碳氟化合物、全氟聚醚、全氟磺酸、氟化聚酰亞胺或 全氟聚氧雜環(huán)丁烷或者這些聚合物中兩種或更多種的混合物。
7. 根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的漿料組合物的用途，用于生產(chǎn)含氟聚合物涂層。
8. 含氟聚合物涂層，其包含濃度為0. 01重量％ -5重量％的納米金剛石顆粒，其中所述 含氟聚合物涂層通過干燥和固化包含所述含氟聚合物和納米金剛石顆粒的漿料組合物來 獲得，其中該納米金剛石顆粒的G電位在pH值高于8時超過-30mV。
9. 根據(jù)權利要求8所述的含氟聚合物涂層，其中該納米金剛石的濃度是0. 1重量％ -4 重量％，優(yōu)選0. 1重量％ -3重量％，更優(yōu)選1重量％ -3重量％。
10. 根據(jù)權利要求8或9所述的含氟聚合物涂層，其中該含氟聚合物包括聚氟乙烯、聚 偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙 烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟彈性體、碳氟化合物、全氟聚醚、全氟磺酸、氟化聚酰亞胺或全 氟聚氧雜環(huán)丁烷或者這些聚合物中兩種或更多種的混合物。
11. 根據(jù)權利要求8-10中任一項所述的含氟聚合物涂層，其中該涂層包含聚四氟乙 烯，并且所述摩擦系數(shù)是至多0. 08,優(yōu)選至多0. 07。
12. 根據(jù)權利要求8-11中任一項所述的含氟聚合物涂層，其中所述涂層與沒有添加任 何納米金剛石的參比樣品相比，表現(xiàn)出降低了至少10%，更優(yōu)選至少25%的磨損，磨損在 室溫測量。
13. 根據(jù)權利要求8-12中任一項所述的含氟聚合物涂層，其中該漿料的pH值處于堿性 區(qū)域內，優(yōu)選是至少8,更優(yōu)選是9_11，和最優(yōu)選是9_10。
14. 根據(jù)權利要求8-13中任一項所述的含氟聚合物涂層，其中該納米金剛石顆粒的G 電位在pH值高于8時超過-40mV。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有改進的摩擦學性能的含氟聚合物涂層，該涂層包含濃度為0.01wt％-5wt％的納米金剛石顆粒，其中所述含氟聚合物涂層通過干燥和固化包含所述含氟聚合物和所述納米金剛石顆粒的漿料組合物來獲得，其中該納米金剛石顆粒的ζ電位在高于8的pH時超過-30mV。本發(fā)明還涉及能夠用于生產(chǎn)所述含氟聚合物涂層的漿料組合物。
【IPC分類】C08K3-04, C09D127-18
【公開號】CN104736648
【申請?zhí)枴緾N201380055359
【發(fā)明人】V·梅里馬吉, P·瑞因塔拉
【申請人】卡爾博迪昂有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】EP2900777A1, US20140094546, WO2014049211A1