[发明专利]水性聚醚砜分散液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚醚砜分散液及其制备方法，旨在解决现有聚醚砜分散液制备过程中污染环境、能耗高、生产周期长以及制得的分散液产品附着力低和分散颗粒粒径大、分布宽的技术问题。水性聚醚砜分散液，以重量份计，由以下制备原料组成：聚醚砜15‑35份和混合溶剂65‑85份；所述混合溶剂由水和非质子溶剂组成，所述水与所述非质子溶剂的重量比为15：1～0.5：1；制备方法包括以下步骤：得到所述混合溶剂；将65‑85份所述混合溶剂加入到15‑35份所述聚醚砜中，进行研磨、分散、搅拌，至分散均匀，即得。本发明制备方法环保，简单易行，操作方便，设备简单，生产周期短，生产能耗较低；产品中分散颗粒的粒径小于20μm，分散均匀，能够充分满足下游产品应用的需求。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种水性聚醚砜分散液及其制备方法。

背景技术

聚醚砜（PES）是英国帝国化学公司（ICI）在1972年成功开发的特种热塑性工程塑料，在不断认识与研究中PES被人们誉为“第一个”综合性能优异的热塑性高分子材料。其分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要是由砜基、醚基和次苯基组成。砜基赋予耐热性，醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性，易于加工成型，在对苯撑结构上交替连接砜基和醚基能得到非结晶性的聚合物，并且砜基与整个结构单元形成大共轭体系。由于PES结构中具有这些特点，使其具有耐热性能等级高、高温抗蠕变性好、耐腐蚀性、机械性能良好、耐辐射和化学性质稳定（抗酸、抗氧化）等优点，近几年来被人们所熟知并得以广泛应用。由于聚醚砜还具有良好的生物相容性，其可以制成聚醚砜分散液，进而与聚四氟乙烯一起配制成具有防辐射、耐腐蚀、低摩擦、阻燃性能并且与金属附着力强、涂层表面硬度高的不粘涂料，可广泛应用于家电、厨具、五金、模具及机械塑料等行业。

PES作为一种分子链刚硬的无定型聚合物，能溶于大多数溶剂。而分子链中醚键的存在，使它具有较强的给电子性，能溶于溶解度参数相近的亲电子性溶剂如：氯仿、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮等。随着人们生活水平的提高，健康、环保意识日渐增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机溶剂（VolatileOrganicCompounds，VOC）的排放得到限制，因此，开发低污染、环保型的水性涂料成为当今涂料行业的主要方向。

要开发水性聚醚砜涂料，首先要制备出水性聚醚砜分散液或可再分散的聚醚砜微粉。与本发明相近的现有技术有：CN104974661A、CN106633104A、CN107955522A。

专利文献CN104974661A所公开的聚醚砜超细微粉的制备中作为示例性的方法：现将PES粉碎成54.5μm的粉末后，在粉末中加入表面活性剂Triton X-100（聚乙二醇辛基苯基醚）进行研磨后，还需要进行脱水，最终获得PES超细微分。该方法不但繁琐，还会导致后期生产出的PES类涂料颜色发黄，且附着力降低。

专利文献CN106633104A所公开的水基聚醚砜分散液及其制备方法是将PES树脂于有机溶剂（氯仿或四氢呋喃）按质量比1:4 ～ 5的比例进行混合配制，最后用蒸馏的方式将有机溶剂去除，得到水基聚醚砜分散液。该方法制备水基聚醚砜分散液，需要使用大量的有机溶剂氯仿或四氢呋喃，氯仿是毒性较大的物质，并且是易制毒化学品，在购买、使用中受限制；该方法使用蒸馏的手段，将低沸点的溶剂蒸馏出来。该方法工艺复杂，操作既繁琐又困难。

专利文献CN107955522A所公开的聚醚砜水性涂料的制备方法：将原料双酚S（4,4'-二羟基二苯砜）和4,4-二氯二苯砜溶解于N-甲基吡咯烷酮（NMP）和甲苯中，然后加入成盐剂碳酸钠，在200℃下发生聚合反应3～4小时，结束反应，将温度降至100℃以下，向反应器内加入NMP稀释。该方法制备的聚醚砜水性涂料含有大量的有机溶剂NMP，2001年加利福尼亚州一科研机构指出NMP是一种对生育能力有害的物质，2003年欧盟将其列为影响生育的有毒物质。

发明内容