[发明专利]一种聚芳醚类聚合物水基分散液的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚芳醚类聚合物水基分散液的制备方法。

背景技术

聚芳醚类聚合物是指聚芳醚酮和聚芳醚砜等特种工程塑料。聚芳醚类聚合物凭借其优异的物理机械性能、热性能、电性能以及化学性能，使它在电子电器、机械仪表、交通运输及宇航等领域得到广泛的应用。聚芳醚类材料能够以薄膜、纤维和涂层等多种形态使用。做为涂层使用可应用于化工防腐、食品、医疗、机械和石油等领域。

聚芳醚类聚合物按照溶解性可分为两大类：可溶性聚芳醚，非可溶性聚芳醚。可溶性聚芳醚类聚合物是指溶于常见有机溶剂，例如氯仿，N-N-二甲基甲酰胺等。该种材料可以用溶液喷涂或粉末喷涂。非可溶性聚芳醚是指不溶于常规有机溶剂的聚芳醚类聚合物，该类聚芳醚类聚合物一般采用粉末喷涂技术。粉末喷涂可以用静电喷涂，也可以用水基分散液。相对于粉末喷涂，水基分散液可以喷涂制备很薄的涂膜。

聚醚砜和双酚A型聚芳醚酮水基分散液的制备，ZL20081005088.0和ZL20051001665.4中已经报道了。该种方法是将制备的聚醚砜或双酚A型聚芳醚酮溶解于有机溶剂，加入水和表面活性剂分散后，搅拌蒸出有机溶剂即可制备水基分散液。聚醚醚酮的水基分散液还可以利用超细粉分散在含表面活性剂的水中。聚醚醚酮超细粉一般是用超低温冷却球磨和气磨等粉碎技术制备的超细粉。中国专利ZLCN201410381914报道了一种高温流化床对超细粉的球化技术。目前，还没有一种利用简单的仪器设备高效粉碎聚芳醚树脂，制备聚芳醚水基分散液的方法。

发明内容

本发明的目是提供一种聚芳醚类聚合物水基分散液的制备方法，方法简单、稳定、易行，并且不需要液氮冷冻等极端条件。本发明利用与水互溶溶剂的双分散体系，分散液制备更加稳定，聚芳醚聚合物和有机溶剂在低温下形成溶剂型凝胶，该凝胶组织松软，易于在水溶液中分散。

聚芳醚水基分散液可以作为聚芳醚涂料的清漆使用，传统聚芳醚分散液的制备方法是将机械粉碎聚芳醚超细粉加入到水相中，制备水基分散液。本发明方法为将聚芳醚制成聚合物凝胶，该凝胶硬度小，分子间作用力小，易于分散，避免了传统液氮冷冻机械粉碎的弊端。用普通的粉碎设备，即可得到较小的粉末微粒。

本发明所述的聚芳醚类聚合物，其结构如下所示：

其中X可为以下分子结构，但不特指以下分子结构：

其中Y可为以下结构，但不特指以下分子结构：

n为正整数，表示聚合度。

本发明所述的聚芳醚类聚合物水基分散液的制备，是将质量比为8～16：100的聚芳醚类聚合物和有机溶剂加入到反应容器中，在氮气保护及搅拌下，加热到120～270℃，成为均一溶液后，保温10～30分钟，然后冷却降温至-20℃～20℃得到固体产物；将固体产物倒入0～20℃表面活性剂水溶液中，然后利用组织捣 碎机或者胶体磨等粉碎装置进行粉碎，从而得到聚芳醚类聚合物的水基分散液；

其中，有机溶剂为二氯乙酸、间氯酚和五氟苯酚中的一种或多种的组合，但不特指这几种溶剂。表面活性剂水溶液的质量浓度为1×10^-4～3×10^-4克/毫升，表面活性剂包括但不特指十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇；聚芳醚类聚合物与表面活性剂水溶液中水的质量比为4～8：100。

具体实施方式

实施例1：

将聚醚砜20.00g和间氯酚180.00g加入到装有机械搅拌、温度计的三口瓶中，氮气保护下加热到120℃，溶解后，搅拌30分钟，在搅拌下，关闭加热，冷却降温，当温度降为10℃时，将固体产物倾入360g、10℃的十二烷基苯磺酸钠水溶液中。十二烷基苯磺酸钠的水溶液的质量浓度为万分之一。将混合物加入到组织捣碎机，转速900转/分钟，粉碎10min后得到目数是80目的聚醚砜水基分散液，质量浓度为3.6％。

实施例2：

将聚醚醚酮20.00g和间氯酚180.00g加入到装有机械搅拌、温度计的三口瓶中，氮气保护，加热到180℃，，溶解后，搅拌20分钟，在搅拌下，关闭加热，冷却降温，当温度为10℃时，将产物倾入360g、10℃的十二烷基苯磺酸钠水溶液中。十二烷基苯磺酸钠的水溶液的质量浓度为1×10^-4克/毫升。将混合物加入到组织捣碎机，转速900转/分钟，粉碎10min后得到目数是80的聚醚醚酮水基分散液，浓度是3.6％。

实施例3：