[发明专利]一种聚醚砜水性涂料的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种聚醚砜水性涂料的制备方法。该方法包括聚合物的合成、乳化和纯化步骤，其先设计出一种含有表面活性剂的复配沉淀液，在树脂完成聚合后通过高速分散设备逐渐加入，使得聚醚砜树脂在液相中逐渐析出获得乳白色混合浆液，再通过分离纯化后配置成不同固含量的聚醚砜水性涂料。本发明直接通过聚合制备出聚醚砜水性涂料，缩短了生产工艺流程，还有效地解决了产品纯化和溶剂回收难的问题，同时也未破坏聚醚砜树脂的高分子链，保证了产品的纯度与性能。采用本发明所制备的聚醚砜水性涂料粒径小、性能稳定，可广泛应用于耐热、耐腐蚀的涂料领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种聚醚砜水性涂料的制备方法。

背景技术

聚醚砜(PES)是琥珀色透明的非结晶性树脂，具有耐热性、阻燃性、化学稳定性、尺寸稳定性等优良综合性能，且耐应力开裂性好，它在180℃时的耐蠕变性是热塑性树脂中最高的。聚醚砜水性涂料结构式为：

分子链中有刚性的苯环和柔性的醚基，并且砜基与整个结构单元形成了大共轭体系，由于具有这些特点，聚醚砜具有强度高、耐高温、耐辐射、抗酸、抗氧化等优点，并且具有生物相容性的优良特点。聚醚砜水性涂料与聚四氟乙烯可配制成具有耐腐蚀、防辐射、绝缘性能好、阻燃、无毒、低磨擦、与金属附着力最佳等特点的不粘涂料，可广泛应用于厨房用具、家用电器、轻工五金、工业模具、塑胶机械等行业。生产聚醚砜的主要原料是双酚S(4,4'-二羟基二苯砜)，和4,4-二氯二苯砜，在溶剂中溶解并添加适量成盐剂和脱水剂，在一定条件下反应制备得到。

目前广泛应用的聚醚砜涂料采用的是有机溶剂做溶剂。上世纪60年代末以来，随着各发达国家环保法规的确立和环保意识的增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物的排放愈来愈受到限制。因此，开发低污染环保型的水性涂料己成为涂料开发的主要方向。而要开发水性聚醚砜涂料，首先要制备水基聚醚砜分散液。目前国内制备水基聚醚砜分散液普遍采用的是将聚醚砜放入球磨机中长时间湿法研磨，该方法的主要不足在于：一是能耗高、生产周期长；二是聚醚砜颗粒粒径大、分布宽且形状不一；三是聚醚砜树脂分子结构受到机械力破坏，下游产业应用时易出现黄变现象。

聚醚砜作为一种非结晶型的特种工程塑料品种之一具有优异的综合性能，但聚醚砜在实际生产过程中溶剂的回收以及产品纯化处理相当困难，原因在于聚醚砜聚合反应完成后由于产物在溶剂中的良好溶解性，使得整个物料体系呈现粘稠状，大部分生产厂家在合成反应结束后往往采用的是将产物逐渐放出聚合釜冷却后进行粉碎，粉碎后得到粉料以便于后续回收溶剂和副产物盐这样的生产工艺存在以下不足：一是难以自动化操作，现场污染大，聚合釜内产物容易残留影响下批次生产；二是粉碎后得到粉料颗粒大小难以均匀，合成用的催化剂以及副产物仍被部分包裹在聚合物内部难以纯化，导致产品纯度不高，限制了树脂的应用范围；三是机械粉碎难免会破坏分子链的完整，导致产品性能的降低；四是产物放料过程中为防釜内温度降低引起物料体系粘度增大不利于放料，会保持反应釜内较高温度，这就会使得未放出的物料会继续反应，而实际生产中的聚合釜导致放料时间往往较长，这就容易导致产物分子量分布较宽；五是由于聚醚砜是非晶型聚合物，在溶剂中溶解性很好，产物在冷却液中析出固化需要耗费大量时间，降低了生产效率。

由于传统工艺为先合成出聚醚砜树脂，再通过研磨法将聚醚砜树脂磨细，从而用于水性涂料应用。这种传统工艺流程长，从而导致能耗也高。聚醚砜树脂传统生产工艺中纯化难度也较大，需要消耗大量的去离子水，这也会导致溶剂回收过程中能耗增加。

发明内容

本发明基于以上技术问题，提供一种聚醚砜水性涂料的制备方法，该方法从聚醚砜原料单体入手，直接通过聚合制备出聚醚砜水性涂料，缩短了生产工艺流程，还有效地解决了产品纯化和溶剂回收难的问题。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案如下：

一种聚醚砜水性涂料的制备方法，其包括以下步骤：