[发明专利]一种聚芳醚砜聚合物中空微粉及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚芳醚砜聚合物中空微粉及其制备方法，属于高分子聚合物领域。该中空微粉为球形，堆密度在0.1‑0.4g/cmsupgt;3/supgt;之间，粉体直径小于100微米，高沸点有机溶剂的含量低于1％。本发明还提供一种聚芳醚砜聚合物中空微粉的制备方法。制备过程种产生的有机溶剂可回收循环使用，回收率达到90％以上。该粉体可加快树脂在有机物中的溶解过程，提高粉体的流动性。

技术领域

本发明属于高分子聚合物领域，具体涉及一种聚芳醚砜聚合物中空微粉及其制备方法。

背景技术

聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚腈均聚物及共聚物等特种工程塑料主要是由SN2亲核缩聚方法制备得到，近年来可溶性聚合物由于加工方法灵活、尺寸稳定性更佳，应用领域越来越广，但受到粉体堆密度低、高浓度溶液制备过程时间长的限制,难以快速获得高浓度的聚合物溶液。

中国专利CN201410136633.5公开了一种可再分散聚芳醚砜类微粉的制备方法：聚芳醚砜溶液缓慢加入表面活性剂水溶液中高速分散，得到聚芳醚砜乳液；将所述聚芳醚砜乳液用去离子水稀释后加入萃取剂中，离心或抽滤分离即可获得可再分散性水基聚醚砜微粉。聚芳醚砜微粉的粒径范围为0.01～20μm，粒径可控且分布均匀，聚合物结构中存在极性基团侧基和少量的表面活性剂，热稳定性有待进一步提高。从电镜照片中可以看出微粉的球形度不高，满足不了3D打印对微粉高流动性的需求。中国专利CN201720019445.3公开了一种生产聚醚砜微粉的系统，克服了传统工艺能耗高、生产周期长的问题，但需要耗用大量去离子水，更为关键的是要将聚醚砜制成水基分散液，通过高速分散，通过剪切研磨的方式实现分散。这种分散方式被认为是无法获得球形度好的微粉。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的聚芳醚砜微粉形状不规则，流动性较差的问题，而提供一种聚芳醚砜聚合物中空微粉及其制备方法。

本发明首先提供一种聚芳醚砜聚合物中空微粉，该中空微粉为球形，堆密度在0.1-0.4g/cm³之间，粉体直径小于100微米，高沸点有机溶剂的含量低于1％。

本发明还提供一种聚芳醚砜聚合物中空微粉的制备方法，包括：

将聚芳醚砜聚合物溶解在溶剂中，得到聚芳醚砜溶液，将聚芳醚砜溶液先经过过滤器过滤，喷雾干燥塔内补入热氮气，调控氮气入口温度80-230℃，氮气出口温度40-220℃，待进出口温度稳定后将过滤后的聚芳醚砜溶液通过增压泵打入喷雾干燥塔内，增压泵压力为3.0-20.0MPa，喷雾干燥塔内压力0.102MPa，稳定后循环气流入口温度80-230℃，气流出口温度降至30-180℃，经旋风分离器后将溶剂与聚合物分离，干燥，得到聚芳醚砜聚合物中空微粉。

优选的是，所述的溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，2-二溴乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、四氢呋喃、二苯砜、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮或N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种混合。

优选的是，所述的聚芳醚砜溶液的溶剂含量高于65％。

优选的是，所述的聚芳醚砜聚合物为一种双酚与一种双卤单体缩聚的产物。包括式101和102表示的结构单元：

所述式101所示的重复单元和式102所示的重复单元的质量比为0.01～100:1；

所述M、R为双酚类化合物去除羟基后剩余的基团；

所述X、Z为含苯环的双卤化合物去除两个卤素后剩余的基团，且其中X、Z种至少具有一个砜基结构；

当M与X结构相同的同时，满足R与Z结构相同，即为聚芳醚砜均聚物；