[發明專利]一種可再分散聚芳醚砜類微粉的制備方法

無效

• 申請號: 201410136633.5
• 申請日: 2014-04-06
• 公開（公告）號: CN103881118A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 關紹巍;王成龍;祝世洋;單華俊;宋勝安;李慶偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08J3/16
• 分類號: C08J3/16;C08L81/06;C09D181/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發明屬于高分子聚合物的技術領域，特別涉及用于耐熱涂料或涂料聚合物的可再分散性聚芳醚砜類微粉的制備方法。

背景技術

聚芳醚砜是一種綜合性能非常優異的熱塑性高分子材料，具有耐熱等級高，高溫抗蠕變性好、耐腐蝕、機械性能良好和化學穩定等優點，廣泛應用于航空航天電子通訊涂料及石油化工等領域。

隨著各發達國家環保法規的確立和環保意識的增強，傳統的溶劑型涂料中的揮發性有機化合物(VOC)的排放愈來愈受到限制。開發低污染環保型的水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料和光固化涂料已成為涂料開發的主要方向。要開發水基聚醚砜涂料，首先要制備水基的聚醚砜分散液或者可再分散性的聚醚砜微粉。因此，制備水基聚醚砜分散液或者可再分散性的聚醚砜微粉是本發明的重點。與本發明相近的現有技術是CN1116428，CN1663983A和CN1663982A。

專利W091/00876公開了聚芳醚砜的微粉，用一種溶劑加工聚亞芳基醚砜得到一種膏狀物，通過劇烈攪拌使膏狀物在水中乳化，乳液干燥后可得聚亞芳基醚砜微粉。專利中提到了制備聚亞芳基醚砜乳液（含有有機溶劑N,N-二甲基甲酰胺），乳液中的聚亞芳基醚砜含量很低。

專利CN1116428所公開的聚芳醚砜的有機溶液或熔融態聚醚砜，聚芳醚砜微粉為光滑球形，通過聚芳醚砜有機溶液或熔融態聚芳醚砜噴霧干燥制得。

專利CN1663983A公開了聚芳醚砜類微粉分散液的制備過程，首先將聚芳醚砜溶于有機溶劑和助溶劑的混合溶液中，然后將聚芳醚砜溶液加入溶有表面活性劑的水中制成乳液，最后蒸餾除去乳液中的有機溶劑，得到水基聚芳醚砜類分散液。該方法制備的水基聚芳醚砜類分散液中含有較多表面活性劑（十二烷基苯磺酸鈉），該物質會導致后期生產的水基聚芳醚砜類涂料附著力大大降低。

專利CN1663982A公開了一種可再分散性聚芳醚砜類微粉制備過程，將聚芳醚砜溶于有機溶劑和助溶劑的混合溶液中，然后將聚芳醚砜溶液加入高速攪拌的水中制成乳液，最后蒸餾除去有機溶劑，噴霧干燥后得到可再分散性聚芳醚砜類微粉。該方法噴霧干燥步驟能耗太高，尾氣分離和回收難度大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，現有的制備聚芳醚砜微粉工藝具有能耗高，步驟繁瑣，污染環境等缺陷。為實現上述目的，本發明提供了一種可再分散性水基聚芳醚砜類微粉的制備方法。本發明的技術方案是，通過溶媒萃取法制備可再分散性水基聚芳醚砜類微粉。

本發明采用的具體技術方案是：

一種可再分散性聚芳醚砜類微粉的制備方法，其特征是，將聚芳醚砜溶于有機溶劑和助溶劑中形成高分子溶液；將表面活性劑溶于去離子水中加入高速分散器中；在3000r/min分散速度下，將聚芳醚砜溶液緩慢加入高速分散器中，得到聚芳醚砜乳液；將所述聚芳醚砜乳液用1～5倍體積的去離子水稀釋；將稀釋后的聚芳醚砜乳液加入到萃取劑中，混合攪拌5～10分鐘，聚芳醚砜呈微粉狀析出，并懸浮于溶液中，離心分離或抽濾分離，即可獲得可再分散性水基聚芳醚砜類微粉；所述有機溶劑為二氯甲烷或三氯甲烷，所述助溶劑為甲醇或乙醇；其中聚芳醚砜、有機溶劑、助溶劑、去離子水和表面活性劑用量的質量比是5～35:112.5:0～8:100:1～12；萃取劑與稀釋后的聚芳醚砜乳液體積比為1～6:1。

所述聚芳醚砜的基本成分是聚亞芳基醚砜或重復單元帶有側基的聚亞芳基醚砜，其結構為：

其中A為—O—或—S—；其中B為Ⅰ或/和Ⅱ或/和Ⅲ；其中A與B的關系是：只選擇A或選擇A和B。

其中重復單元中可以含有側基，其側基為：羧基或羧酸鹽、磺酸基或磺酸鹽、氨基或環氧基或烯基或烴基或烷基或氰基。

所述高速分散器優選膠體磨或管道式乳化機。

所述表面活性劑優選十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉或壬基酚聚氧乙烯類。

所述萃取劑優選乙醇或丙二醇甲醚醋酸酯，或其它溶于水的醇類或不溶于水的酯類有機溶劑。

所述離心分離或抽濾分離是將含有聚芳醚砜微粉的分散液倒入離心設備或抽濾裝置中進行分離，分離后得到固相產物為聚芳醚砜微粉。

利用本發明的方法制備的可再分散性聚芳醚砜微粉純度高，經過離心或抽濾分離后表面活性劑的殘留量在0.1%～2%之間；所得可再分散性聚芳醚砜微粉的粒徑范圍為0.01～20μm，粒徑可控且分布均勻，可直接加入水中攪拌形成聚芳醚砜類微粉分散液；可再分散性好，并且可以制備任意濃度的聚芳醚砜類微粉分散液。