[发明专利]水溶性固体填料在高分子材料中的常温超细化分散方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料加工方法，特别是一种水溶性固体填料在高分子材料中的常温分散方法。 

背景技术

含水溶性固体填料的高分子复合材料是复合材料的重要组成部分，该类材料广泛应用于建材、肥料、农药、药物等领域。通常水溶性固体填料在高分子材料中的分散采用物理方法，当固体填料比例较高时，物料的均匀混合变得越来越困难，固体填料需要经过严格的超细粉碎和筛分处理后才能满足要求。采用传统的分散方法制备含水溶性固体填料的高分子复合材料，不仅工序较多，固体填料分散时间较长，分散均匀性和稳定性都比较差。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性固体填料在高分子材料中的分散方法，特别是一种水溶性固体填料在高分子材料中的常温分散方法。 

实现本发明目的的技术解决方案为：一种水溶性固体填料在高分子材料中的常温分散方法，包括以下步骤： 

步骤1、将水溶性固体填料溶解到水中得到含固体填料的水溶液，将高分子材料溶解到溶剂中得到高分子溶胶； 

所述的水溶性固体填料为氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠、溴化钾、溴化钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸镁、硝酸钙、氯化钙、硫酸铜、水溶性药物颗粒、尿素中的一种或一种以上的混合物，所述的含固体填料的水溶液质量浓度不低于1％，不超过在乳化温度下固体填料在水中的饱和浓度；所述的高分子材料为可以溶解到溶剂中的热塑性高分子材料，含有聚乙烯醇缩丁醛、乙酸丁酸纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、聚氨酯型热塑性弹性体、聚氯乙烯、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、尼龙、ABS、聚乳酸、硝化纤维素中的一种及一种以上的混合物；所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、四氢呋喃、乙腈、乙醚、乙二醇单甲醚、乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、丙酮、丁酮、环己酮、二氯甲烷中的一种或一种以上的混合物， 溶剂用量为高分子材料质量的2～30倍。 

步骤2、将步骤1得到的水溶液采用通用的乳化方法乳化到步骤1所述的高分子溶胶中，得到内相为水溶液、外相为高分子溶胶的高分子乳液； 

所述的乳化到高分子溶胶中的水溶液用量为步骤1所用溶剂体积的0.2～1.0倍。 

步骤3、将步骤2得到的高分子乳液在搅拌状态下分散到与步骤1所述的含有种类、浓度均相同含固体填料的水溶液中，高分子乳液分散成球形液滴； 

所述含固体填料的水溶液的用量为步骤1所用溶剂体积的1.0～2.0倍； 

步骤4、将步骤3得到的物料与步骤1所述的含有种类、浓度均相同含固体填料的水溶液混合，分散在水溶液中的球形液滴逐步硬化而转变成固体颗粒； 

所述含固体填料的水溶液用量为步骤1所用溶剂体积的10～50倍。 

步骤5、采用通用的方法进行固液分离，将分离出的固体颗粒进行烘干，得到内含超细固体填料的高分子复合颗粒，分离出来的水溶液经过溶剂回收后循环利用。 

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1)本发明的方法不需要经过超细粉碎，直接将大颗粒的固体填料溶解并分散到高分子材料中，可将固体填料的粒径控制到微米级或纳米级；2)本发明分散混合过程是在大量水存在的条件下进行，工艺过程没有危险性；3)固体填料在高分子材料中分散得更均匀；4)本发明不需要加热就可以完成固体填料的超细化分散，工艺稳定性好，容易控制。 

附图说明

图1为对实施例1制备的高分子复合材料样品中氯化钠粒度分散情况的光学显微图片。 

图2为对实施例2制备的高分子复合材料样品中氯化钾粒度分散情况的光学显微图片。 

具体实施方式

本发明的一种水溶性固体填料在高分子材料中的常温分散方法，包括以下步骤： 

步骤1、将水溶性固体填料溶解到水中得到含固体填料的水溶液，将高分子 材料溶解到溶剂中得到高分子溶胶； 

所述的水溶性固体填料为氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠、溴化钾、溴化钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸镁、硝酸钙、氯化钙、硫酸铜、水溶性药物颗粒、尿素中的一种或一种以上的混合物；所述的含固体填料的水溶液质量浓度不低于1％，不超过固体填料在水中的饱和浓度；