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一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法

文檔序號:8936869閱讀:1157來源:國知局
一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術領域,具體涉及一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制 備方法。
【背景技術】
[0002] 聚芳醚類聚合物是指聚芳醚酮和聚芳醚砜等特種工程塑料。聚芳醚類聚合物憑借 其優(yōu)異的物理機械性能、熱性能、電性能以及化學性能,使它在電子電器、機械儀表、交通運 輸及宇航等領域得到廣泛的應用。聚芳醚類材料能夠以薄膜、纖維和涂層等多種形態(tài)使用。 做為涂層使用可應用于化工防腐、食品、醫(yī)療、機械和石油等領域。
[0003] 聚芳醚類聚合物按照溶解性可分為兩大類:可溶性聚芳醚,非可溶性聚芳醚??扇?性聚芳醚類聚合物是指溶于常見有機溶劑,例如氯仿,N-N-二甲基甲酰胺等。該種材料可 以用溶液噴涂或粉末噴涂。非可溶性聚芳醚是指不溶于常規(guī)有機溶劑的聚芳醚類聚合物, 該類聚芳醚類聚合物一般采用粉末噴涂技術。粉末噴涂可以用靜電噴涂,也可以用水基分 散液。相對于粉末噴涂,水基分散液可以噴涂制備很薄的涂膜。
[0004] 聚醚砜和雙酚A型聚芳醚酮水基分散液的制備,ZL20081005088. 0和 ZL20051001665. 4中已經(jīng)報道了。該種方法是將制備的聚醚砜或雙酚A型聚芳醚酮溶解于 有機溶劑,加入水和表面活性劑分散后,攪拌蒸出有機溶劑即可制備水基分散液。聚醚醚酮 的水基分散液還可以利用超細粉分散在含表面活性劑的水中。聚醚醚酮超細粉一般是用超 低溫冷卻球磨和氣磨等粉碎技術制備的超細粉。中國專利ZLCN201410381914報道了一種 高溫流化床對超細粉的球化技術。目前,還沒有一種利用簡單的儀器設備高效粉碎聚芳醚 樹脂,制備聚芳醚水基分散液的方法。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目是提供一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,方法簡單、穩(wěn)定、 易行,并且不需要液氮冷凍等極端條件。本發(fā)明利用與水互溶溶劑的雙分散體系,分散液制 備更加穩(wěn)定,聚芳醚聚合物和有機溶劑在低溫下形成溶劑型凝膠,該凝膠組織松軟,易于在 水溶液中分散。
[0006] 聚芳醚水基分散液可以作為聚芳醚涂料的清漆使用,傳統(tǒng)聚芳醚分散液的制備方 法是將機械粉碎聚芳醚超細粉加入到水相中,制備水基分散液。本發(fā)明方法為將聚芳醚制 成聚合物凝膠,該凝膠硬度小,分子間作用力小,易于分散,避免了傳統(tǒng)液氮冷凍機械粉碎 的弊端。用普通的粉碎設備,即可得到較小的粉末微粒。
[0007] 本發(fā)明所述的聚芳醚類聚合物,其結構如下所示:
[0008]
[0009] 其中X可為以下分子結構,但不特指以下分子結構:
[0010]
[0011] 其中Y可為以下結構,但不特指以下分子結構:
[0012]
[0013] n為正整數(shù),表示聚合度。
[0014] 本發(fā)明所述的聚芳醚類聚合物水基分散液的制備,是將質量比為8~16 :100的聚 芳醚類聚合物和有機溶劑加入到反應容器中,在氮氣保護及攪拌下,加熱到120~270°C, 成為均一溶液后,保溫10~30分鐘,然后冷卻降溫至-20°C~20°C得到固體產(chǎn)物;將固體 產(chǎn)物倒入0~20°C表面活性劑水溶液中,然后利用組織搗碎機或者膠體磨等粉碎裝置進 行粉碎,從而得到聚芳醚類聚合物的水基分散液;
[0015] 其中,有機溶劑為二氯乙酸、間氯酚和五氟苯酚中的一種或多種的組合,但不特指 這幾種溶劑。表面活性劑水溶液的質量濃度為1X10 4~3X10 4克/毫升,表面活性劑包 括但不特指十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇;聚芳醚類聚合物與表面活性劑水溶液中水的質 量比為4~8 :100。 【具體實施方式】
[0016] 實施例1:
[0017] 將聚醚: 、20. 00g和間氯酚180. 00g加入到裝有機械攪拌、溫度 1) 計的三口瓶中,氮氣保護下加熱到120°C,溶解后,攪拌30分鐘,在攪拌下,關閉加熱,冷卻 降溫,當溫度降為l〇°C時,將固體產(chǎn)物傾入360g、10°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。十二 烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為萬分之一。將混合物加入到組織搗碎機,轉速900轉 /分鐘,粉碎l〇min后得到目數(shù)是80目的聚醚砜水基分散液,質量濃度為3. 6%。
[0018] 實施例2:
[0019] 將聚醚醚酮
20. 00g和間氯酚180. 00g加入到裝有機械攪 拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到180°C,,溶解后,攪拌20分鐘,在攪拌下,關閉 加熱,冷卻降溫,當溫度為l〇°C時,將產(chǎn)物傾入360g、10°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。 十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為1X10 4克/毫升。將混合物加入到組織搗碎機, 轉速900轉/分鐘,粉碎lOmin后得到目數(shù)是80的聚醚醚酮水基分散液,濃度是3. 6 %。 [0020] 實施例3 :
[0021 ] 將聚醚醚酮,
20.OOg和五氟苯酚180.OOg加入到裝有機械攪 拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到210°C,完全溶解后,攪拌15分鐘,在攪拌下,關閉 加熱,冷卻降溫,當溫度為l〇°C時,將產(chǎn)物傾入360g、10°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。 十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為1X10 4克/毫升。將混合物加入到組織搗碎機, 轉速900轉/分鐘,粉碎10min后得到目數(shù)是80目的聚醚醚酮水基分散液,濃度是3. 6 %。
[0022] 實施例4 :
[0023] 將聚醚醚酮(
扣.00g和間氯酚90. 00g和五氟苯酚90. 00g, 加入到裝有機械攪拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到270°C,完全溶解后,攪拌10分 鐘,在攪拌下,關閉加熱,冷卻降溫,當溫度為l〇°C時,將產(chǎn)物傾入360g的10°C的十二烷基 苯磺酸鈉水溶液中。十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為IX10 4克/毫升。將混合 物加入到組織搗碎機,轉速900轉/分鐘,粉碎10min后得到目數(shù)是80目的聚醚醚酮水基 分散液,濃度是3. 6%。 實施例5 :
[0024] 將聚醚醚酮
20. 00g和間氯酚180. 00g加入到裝有機械攪 拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到180°C,完全溶解后,攪拌20分鐘,在攪拌下,關閉 加熱,冷卻降溫,當溫度為l〇°C時,將產(chǎn)物傾入360g、10°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。 十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為1X10 4克/毫升。將混合物加入到膠體磨,轉速 4000轉/分鐘,粉碎10min后得到270目的聚醚醚酮水基分散液,濃度是3. 6 %。
[0025] 實施例6 :
[0026] 將聚醚醚爾 n) 12. 80g和間氯酚160. 00g加入到裝有機械攪 拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到180°C,完全溶解后,攪拌20分鐘,在攪拌下,關閉 加熱,冷卻降溫,當溫度為20°C時,將產(chǎn)物傾入360g、10°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。 十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為3X10 4克/毫升。將混合物加入到膠體磨,轉速 4000轉/分鐘,粉碎10min后得到230目的聚醚醚酮水基分散液,濃度是3. 6 %。
[0027] 實施例7 :
[0028] 將聚醚醚酮
> 28. 80g和間氯酚180. 00g加入到裝有機械攪 拌、溫度計的三口瓶中,氮氣保護,加熱到180°C,完全溶解后,攪拌20分鐘,在攪拌下,關閉 加熱,冷卻降溫,當溫度為-20°C時,將產(chǎn)物傾入360g、0°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中。 十二烷基苯磺酸鈉的水溶液的質量濃度為3X10 4克/毫升。將混合物加入到膠體磨,轉速 4000轉/分鐘,粉碎10min后得到325目的聚醚醚酮水基分散液,濃度是3. 6 %。
【主權項】
1. 一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,其特征在于:是將質量比為8~16 : 100的聚芳醚類聚合物和有機溶劑加入到反應容器中,在氮氣保護及攪拌下,加熱到120~ 270°C,完全溶解后,保溫10~30分鐘,然后冷卻降溫至-20°C~20°C得到固體產(chǎn)物;將固 體產(chǎn)物倒入0~20°C表面活性劑水溶液中,然后利用組織搗碎機或者膠體磨等粉碎裝置進 行粉碎,從而得到聚芳醚類聚合物的水基分散液。2. 如權利要求1所述的一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,其特征在于:聚 芳醚類聚合物的結構如下所示,其中X為下列結構之一所示化合物,其中Y為下列結構之一所示化合物,η為正整數(shù);表示聚合度。3. 如權利要求1所述的一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,其特征在于:有 機溶劑為二氯乙酸、間氯酚、五氟苯酚中的一種或多種的組合。4. 如權利要求1所述的一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,其特征在于:表 面活性劑水溶液的質量濃度為IX 10 4~3 X 10 4克/毫升,表面活性劑為十二烷基苯磺酸 鈉或聚乙烯醇。5. 如權利要求1所述的一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,其特征在于:聚 芳醚類聚合物與表面活性劑水溶液中水的質量比為4~8 :100。
【專利摘要】一種聚芳醚類聚合物水基分散液的制備方法,屬于高分子材料技術領域。是將質量比為8~16:100的聚芳醚類聚合物和有機溶劑加入到反應容器中,在氮氣保護及攪拌下,加熱到120~270℃,保溫10~30分鐘,冷卻降溫至-20℃~20℃得到固體產(chǎn)物;將固體產(chǎn)物倒入0℃~20℃的表面活性劑水溶液中,然后進行粉碎,從而得到聚芳醚類聚合物的水基分散液。本發(fā)明所述的制備方法簡單、穩(wěn)定、易行,并且不需要液氮冷凍等極端條件。聚芳醚水基分散液可以作為聚芳醚涂料的清漆使用,傳統(tǒng)聚芳醚分散液的制備方法為機械粉碎超細粉加入到水相中,制備水基分散液。本發(fā)明的方法為將聚芳醚制成聚合物凝膠,該凝膠硬度小,易于分散,避免了傳統(tǒng)液氮冷機械粉碎的弊端。
【IPC分類】C08J3/05, C08J3/12
【公開號】CN105153439
【申請?zhí)枴緾N201510430234
【發(fā)明人】岳喜貴, 關紹巍, 姜振華, 祝世洋
【申請人】吉林大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月21日
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