制备基于聚酰胺的超细粉末的方法,超细聚酰胺粉末以及它们的应用技术

技术编号:1638109 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于制备基于聚酰胺的超细粉末的方法,该方法中,使具有在25℃下于0.5%间甲酚溶液中测得的相对溶液粘度η↓[rel]在1.5至2.0范围内的聚酰胺在存在无机颗粒的条件下并且在压力和/或温度的作用下,与醇介质接触以产生至少部分溶解的溶液,并接着使聚酰胺从至少部分溶解的溶液中析出,其特征在于,使用无机颗粒的醇介质悬浮液。所得到的超细聚酰胺粉末具有BET表面积在5-100m↑[2]/g的范围内;细度d↓[50]小于70μm;堆积密度SD在250至1000g/l的范围内;并且具有以聚酰胺粉末总重计0.1至80重量%的无机颗粒的颗粒含量。它们既适用于涂覆也适合用于具有更好机械性能的成型件和零件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备基于聚酰胺的超细粉末的方法, 超细聚酰胺粉末以及它们的应用本专利技术属于聚酰胺细粉末领域。中,使具有在25°。下于0.5%间甲盼溶液中测得的相对溶液粘度TVd在1.5 至2.0范围内的聚酰胺在存在无机颗粒的条件下并且在压力和/或温度的 作用下,与醇介质接触以产生至少部分溶解的溶液,并接着使聚酰胺从 至少部分溶解的溶液中析出。属于本
技术实现思路
的还有具有高BET表面积 和在标准聚酰胺沉淀粉末范围内的堆积密度的聚酰胺细粉末,以及还有 聚酰胺细粉末的应用。例如用于涂覆或生产模制件的聚酰胺基粉末,其特点在于有着较高 的耐化学性以及非常良好的机械性能。并且,这些例如根据DE-A2905547 通过再沉淀从乙醇溶液中得到的粉末,在其加工性能方面要胜过那些例 如根据DE-A1570392从研磨过程中得到的产品,因为沉淀会导致较为圆 润且因此而可更好流动的颗粒。另外,例如也可根据DE-C2855920得到 的研磨粉末具有较宽的粒度分布,而这又会带来较高的筛分成本。沉淀 粉末的另一优点是分子量有着较大的变化范围(rirel= 1.5-2.0),而研磨粉末只能较为经济地制得Tlre-1.7。聚酰胺细粉应理想地满足一系列要求。例如,人们颇值得努力使在 粉末具有足够细度的同时将高BET表面积与大的堆积密度相结合。例如,在许多情况下都期望具有高的BET表面积,从而能改善粉末 相对于待涂覆的表面的粘结力或者使得更好地包容各种颜料或添加剂。在用以制备聚酰胺细粉末制零件的所谓激光烧结法中,高的BET表 面积也是很有利的,因为由此就能提高粉末颗粒之间的粘结可能性。然而很遗憾的是,迄今以来,高BET表面积的这些优点必然会随之 而带来在现有过程中会使得难以无摩擦地进行加工的堆积密度。通常来 说,高堆积密度和高BET表面积是自相矛盾的两个要求。基于聚酰胺的 满足这两个要求的粉末,根据目前已知的现有技术是无法制得的。 DE-A19708956中虽然记载了通过两步沉淀过程而得到的具有4支高堆积 密度的聚酰胺细粉,但是这些粉末却如先前一样仍具有较低的BET表面积。聚酰胺粉末与无机颜料(例如二氧化钛)相结合虽然也能具有较高的堆积密度,但是它们既非细粉末,也并没有表现出较高的BET表面积。 同样,仅是存在颗粒状的材料,在聚酰胺再结晶过程中也不太会带 来性质的理想结合。例如,DE-A3510690中就7>开了 4要照所述 DE-A3510690等的实施例尤其是在存在白色颜料(颗粒状二氧化钛)的 条件下根据沉淀法从乙醇中得到的聚酰胺粉末。然而测试表明,根据该 实施例得到的粉末或者具有较好的堆积密度而结合极小的BET表面积, 或者具有足够的BET表面积却受到堆积密度不再足够高的拖累。通过 DE-A 3510690并不能得到具有较高BET表面积和250至1000g/L的堆积密 度的组合性能的聚酰胺细粉。筌于所述的现有技术,本专利技术的任务在于提供一种制备基于聚酰胺 的细粉末的方法,其在具有足够细度的同时能兼有高BET表面积和足够 良好的可加工性,也即理想范围内的堆积密度。本专利技术的任务还在于提供具有高BET表面积,并同时具有足够高的 堆积密度的聚酰胺细粉末。根据简单已知的方法基于聚酰胺的细粉末可以制备成零件和成形体,后 者具有更高的强度值如E-模量或拉伸强度,并且也具有非常良好的冲击 韧性。这些以及另外 一 些没有详细述及但可毫无1€问从现有技术的论述 中得到的任务,都可以通过采用一种具有权利要求l的特征的方法来解 决。关于产品,相应类型的独立权利要求都描述了本专利技术任务的解决方 案。对于应用,则通过相应的权利要求公开了解决方案。在制备基于聚酰胺的超细粉末的方法中,使具有在25°。下于0.5%间 曱盼溶液中测得的相对溶液粘度r(rei在1.5至2.0范围内的聚酰胺在存在无 机颗粒的条件下并且在压力和/或温度的作用下,与醇介质接触以产生至 少部分溶解的溶液,并接着使聚酰胺从至少部分溶解的溶液中析出,并 采用无机颗粒于醇介质中形成的悬浮液,以此方法就能以意想不到的方 式首次得到满足开头所述性能特征的基于聚酰胺的细粉末。在本专利技术范畴内,通过使聚酰胺在含有无机颗粒的醇悬浮液中沉淀 (聚酰胺的再沉淀)就能制得具有高堆积密度和高BET表面积的可加工的聚酰胺细粉末。与其中例如沉淀虽然也是在存在颗粒(白色颜料)的条件下进行的DE-A3510690不同,根据本专利技术方法,要制得颗粒的悬浮 液并在存在颗粒的该悬浮液的条件下使聚酰胺再沉淀。该过程中会令人 惊奇地得到可加工性最佳的且在BET表面积和堆积密度方面具有理想性 能的聚酰胺细粉末。根据本专利技术的过程,可得到结合无机颗粒的聚酰胺细粉末。采用存在于醇介质的悬浮液中的无机颗粒,对于本专利技术方法来说有 着特别的意义。在一个优选的方案中,本专利技术方法的特点是,采用悬浮 于醇介质中的无机颗粒的悬浮液,其中所述颗粒具有0.001至0.8pm的平 均粒度d5。,该值是利用静态或动态的光散射作为峰值分析的单位体积重 量中间值在醇介质悬浮液中测得的。更优选采用无机颗粒的悬浮液,其 中的颗粒具有0.005至0.5nm且特别优选0.01至0.3^im的d5o尺寸。所述的粒 度是根据已知的测量方法利用静态或动态光散射法在悬浮液中确定的。 对于光散射法所得到的值,可以是悬浮液中单独的颗粒或者也可以是初 级颗粒的聚集体。对于本专利技术来说重要的是,实质上含于悬浮液中的颗 粒无论是初级颗粒或聚集体,均具有所述范围内的dso值。粒度的测量可 以例如利用Zetasizer 3000 Hsa(Malvern Instruments, UK)来进行。若粒度 高于0.8jam的d5o值,则得不到细粉末的风险就会很大。在再沉淀过程中 有时就可能会得到太大的聚酰胺粉末颗粒。可作为无机颗粒用于本专利技术范畴内的化合物的本性可以在较宽的 范围内变动。特别有兴趣的那些方法是,其中采用具有悬浮于醇介质中 的无才几颗粒的悬浮液,且所述的无才几颗粒选自由八1203, Ti〇2, Zr02, Si02, ZnO, Bi203, Ce02, ITO(掺杂氧化锡(IV)的氧化铟),ATO(掺杂氧化锑的氧 化锡(IV)), IZO(掺杂氧化锌的氧化铟),氮化硼,碳化硼,混合氧化物和 尖晶石组成的一组。特别优选采用氧化铝(Al2Cb)。对此,氧化铝可以优选是热解来源的。所谓热解在此应理解为通过 合适的原材料在火焰中反应而得到的相应氧化铝粉末。热解方法包括火 焰氧化法和火焰水解法。为大规模工业制备氧化铝,首选采用在氢/氧焰 中火焰水解氯化氯。通常,以此方式制得的氧化铝颗粒以初级颗粒聚集 态形式存在,并且初级颗粒不含孔隙而且羟基负载于其表面上。在氯化 铝反应生成氧化铝的过程中会形成作为副产物的粘附在氧化铝颗粒上 的盐酸。 一般而言,可通过用水蒸气处理而从颗粒中去除大部分的盐酸。特别适于本专利技术的氧化铝粉末还有AEROXIDE Alu C, AEROXIDE Alu 65 , AEROXIDE Alu 130,以上所有均为Degussa AG 产品,SpectrAl IOO火成氧化铝,SpectrAl 51火成氧化铝,SpectrAl 81火成氧4^铝,以上均为Cobat^^司产品。一个较合本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备基于聚酰胺的超细粉末的方法,该方法中,使具有在25℃下于0.5%间甲酚溶液中测得的相对溶液粘度η↓[rel]在1.5至2.0范围内的聚酰胺在存在无机颗粒的条件下并且在压力和/或温度的作用下,与醇介质接触以产生至少部分溶解的溶液,并接着使聚酰胺从至少部分溶解的溶液中析出,其特征在于,使用无机颗粒在所述醇介质中的悬浮液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H哈格FE鲍曼W洛茨C巴茨索恩
申请(专利权)人:赢创德固赛有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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