一种高稳定性水基聚醚砜分散液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性水基聚醚砜分散液及其制备方法，涉及的是涂料技术领域。本发明专利技术中通过将聚醚砜树脂和助剂、水、非质子溶剂混合后研磨得到的水基聚醚砜分散液粒径均一、分散均匀，稳定性好，不会发生分层和大量沉淀，同时附着力好、硬度高和非常好的流动性，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐和耐黄变性。此外，水基聚醚砜分散液是通过研磨得到，制备工艺简单，而且本申请中助剂的添加可以很大程度上避免在研磨过程中对聚醚砜分子链结构的破坏，进而在应用于下游产品中具有优秀的耐黄变性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性水基聚醚砜分散液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及的是涂料
，C08J3/05，尤其涉及一种高稳定性水基聚醚砜分散液及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚醚砜，作为一种综合性能优异的热塑性高分子材料，主要是由砜基、醚基和次苯基组成，表现出优异的耐热性、易加工性、绝缘性，而且砜基能够与整个结构单元形成大共轭体系，在高温下有优良的抗蠕变性和尺寸稳定。由于其与铁、铅等金属具有良好的附着力，其在涂料中具有广泛的应用，主要将其用于制作聚醚砜分散液。而且随着人们健康意识的提升，水基的涂料为更多的人所青睐。目前，水基聚醚砜分散液主要通过机械研磨的方式得到，但是在研磨过程中会破坏聚醚砜的分子结构，进而导致在下游产业应用时易出现黄变现象，而且附着力低，耐温稳定性差。
[0003]中国专利CN106633104A公开了一种水基聚醚砜分散液的制备方法，通过将聚醚砜与偶记溶剂混合后得到悬浮液，然后利用晨曦也进行沉降，最后进行蒸馏，即得，解决传统研磨方法中聚醚砜颗粒粒径大的问题，同时保证了产品的应用性能，但是上述技术方案中获得的水基聚醚砜分散液中的固含量较低。中国专利CN101525518B公开了一种不含全氟辛酸的水性聚醚砜不粘涂料组成及其制备方法，包括聚醚砜、不含全氟辛酸的氟碳聚合物、水性分散液、着色用色粉，消除全氟辛酸的恐惧，更加环保健康，所得涂料具有良好的密着性、耐蒸气和耐腐蚀性，但是其稳定性较差。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种高稳定性水基聚醚砜分散液，按重量份计，包括：聚醚砜树脂20～60份、助剂8～40份、水40～90份、非质子溶剂10～40份。
[0005]在一些优选的实施方式中，所述聚醚砜树脂的玻璃化转变温度为200～220℃，流动线形膨胀系数为(4.5～5.2)
×
10
‑5cm/cm/℃，40℃时的粘度为200～300mPa
·
s；优选地，玻璃化转变温度为220℃，流动线形膨胀系数为4.9
×
10
‑5cm/cm/℃，40℃时的粘度为300mPa
·
s。
[0006]在一些优选的实施方式中，所述助剂选自填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、两亲性物质中的一种或多种；优选为填料和/或两亲性物质。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述填料选自氧化石墨烯、碳化硅、滑石粉、陶瓷微粉、高岭土、碳酸钙、二硫化钼中的至少一种；优选为陶瓷微粉。
[0008]优选地，所述陶瓷微粉中二氧化硅的含量为48～55wt％，莫氏硬度为6～7.5，平均粒度为800～1500目；进一步优选地，二氧化硅的含量为50wt％，莫氏硬度为7，平均粒度为1000目。
[0009]在一些优选的实施方式中，所述填料和两亲性物质的重量比为(1.5～2.5)：1；优选为1.7：1。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述两亲性物质为含有阴离子型低分子化合物、含有阳离子型低分子化合物、含有两性离子型低分子化合物、非离子型低分子化合物、含有阴离子型高分子聚合物、含有阳离子型高分子聚合物、含有两性离子型高分子聚合物、非离子型高分子聚合物中的至少一种；优选为含有阴离子型高分子聚合物。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述含有阴离子型高分子聚合物选自聚羧酸类、聚硫酸酯类、聚磺酸盐类、黄原胶、阴离子瓜尔胶中的至少一种；优选为聚羧酸类和黄原胶；进一步优选为聚丙烯酸钠盐和黄原胶。
[0012]在一些优选的实施方式中，所述聚丙烯酸钠盐和黄原胶的重量比为1：(1.2～2.3)；优选为1：1.4。
[0013]在一些优选的实施方式中，所述聚丙烯酸钠盐的活性份含量为35～50wt％，25℃时的粘度为300～500mPa
·
s；优选地，活性份含量为40wt％，25℃时的粘度为400mPa
·
s。
[0014]本申请中采用的陶瓷微粉主要是由氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等高硬度的原料通过的级配，混料，煅烧成瓷，硬度大，与聚醚砜混合能够增加涂料的耐腐蚀、耐黄变、耐磨和耐高温性，特别是二氧化硅的含量为48～55wt％，莫氏硬度为6～7.5，平均粒度为800～1500目的陶瓷微粉，效果显著，但是其在水基体系中的相容性差。本申请人意外发现，在体系中添加含有阴离子型高分子聚合物，特别是聚丙烯酸钠盐和黄原胶，能改善体系的稳定性，同时可能与陶瓷微粉中多组分含有的活性基团进行反应，使其表面改性，增加陶瓷微粉在水性体系中与聚醚砜的溶解度，特别是当聚丙烯酸钠盐和黄原胶的重量比为1：(1.2～2.3)，能够进一步发挥大分子层间的立体相互作用效果，形成阻止聚并的机械壁垒，进而避免陶瓷微粉的团聚，同时有助于形成网络互穿结构，覆盖于待处理材料表面，有利于得到粒径均匀、稳定性好、附着力和硬度均高的水基聚醚砜分散液。
[0015]在一些优选的实施方式中，所述非质子溶剂选自N
‑
乙酰基吗啉、N
‑
甲酰基吗啉、N
‑
丙酰基吗啉、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、N
‑
乙基
‑2‑
吡咯烷酮、N
‑
丁基吡咯烷酮、环丁砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、γ
‑
丁内酯中的至少一种；优选为N
‑
乙酰基吗啉、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮。
[0016]在一些优选的实施方式中，所述N
‑
乙酰基吗啉、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮的体积比为1：(0.7～2)；优选为1：1.2。
[0017]本专利技术第二方面提供一种高稳定性水基聚醚砜分散液的制备方法，包括：
[0018]S1.将助剂、水与非质子溶剂进行混合；
[0019]S2.将聚醚砜树脂加入S1所得混合物中，转移至研磨分散搅拌一体机中进行搅拌、分散、研磨，即得。
[0020]在一些优选的实施方式中，所述研磨的速率为1000～2500r/min，时间为12～24h；优选地，研磨的速率为2000r/min，时间为18h。
[0021]在一些优选的实施方式中，所述S2中搅拌、分散、研磨的温度为25～45℃；优选为35℃。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术中通过将聚醚砜树脂和助剂、水、非质子溶剂混合后研磨得到的水基聚醚砜分散液粒径均一、分散均匀，稳定性好，不会发生分层和大量沉淀，同时附着力好、硬度高和非常好的流动性，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐和耐黄变性。
[0024](2)本专利技术中将聚醚砜树脂的混合物通过研磨得到水基聚醚砜分散液，制备工艺简单，而且本申请中助剂的添加可以很大程度上避免在研磨过程中对聚醚砜分子链结构的破本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，按重量份计，包括：聚醚砜树脂20～60份、助剂8～40份、水45～90份、非质子溶剂10～40份。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，所述聚醚砜树脂的玻璃转化温度为200～220℃，流动线形膨胀系数为(4.5～5.2)
×
10
‑5cm/cm/℃，40℃时的粘度为200～300mPa
·
s。3.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，所述助剂选自填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、两亲性物质中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，所述填料选自氧化石墨烯、碳化硅、滑石粉、陶瓷微粉、高岭土、碳酸钙、二硫化钼中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，所述填料为陶瓷微粉；所述陶瓷微粉中二氧化硅的含量为48～55wt％，莫氏硬度为6～7.5，平均粒度为800～1500目；所述填料和两亲性物质的重量比为(1.5～2.5)：1。6.根据权利要求5所述的一种高稳定性水基聚醚砜分散液，其特征在于，所述两亲性物质为含有阴离子型低分子化合物、含有阳离子型低分子化合物、含有两性离子型低分子化合物、非离子型低分子化合物、含有阴离子型高分子聚合物、含有阳离子型高分子聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊广燕，卢桂峰，
申请(专利权)人：开封夸克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：