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用于生产亚微米聚合物颗粒的组合物和方法技术

技术编号:41071128 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-24 11:27
本披露涉及包含a)至少一种热塑性聚合物、b)至少一种小分子有机盐、以及c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物的组合物,包括使用该组合物生产亚微米尺寸的聚合物颗粒的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及包含以下的组合物的领域:a)至少一种热塑性聚合物,b)至少一种小分子有机盐,以及c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物,包括使用该组合物生产亚微米尺寸的聚合物颗粒的方法。


技术介绍

1、用于各种应用的涂料和清漆种类繁多。涂料的一些应用包括室内和室外油漆、室内陈设、高层建筑的玻璃和立面涂料、许多类型的运输车辆和结构,如汽车、飞机、桥梁、道路标识、船舶、航天器等,以及各种工业和非工业维护涂料。在较小的规模上,涂料用于厨房用具,如炊具,以及多种电子产品,包括消费和工业电子产品以及生物医学产品。涂层厚度可以根据应用广泛变化。例如,航空母舰甲板上的防滑涂层可能在数百微米的数量级,而微芯片的绝缘涂层可能在小于一微米的数量级。涂料在此类应用中发挥着一种或多种关键作用,如提高产品的美学吸引力,保护基材免受各种损伤(例如,由于刮擦或冲击、腐蚀、长期风化和生物污染造成的损坏),以及为产品提供专门的功能(例如,导电性、绝缘性、防水性和热反射)。然而,随着市场推动改进的性能属性,如工业涂料和油漆中更好的耐腐蚀性和耐化学性,用于炊具和其他表面的更好的耐刮擦涂层,以及用于电子产品应用的更薄的低dk/df涂层,仅举几个实例,具有此类涂层的各种产品和结构的存在继续带来性能挑战。

2、通常,涂料或清漆的性能特征取决于其中包含的一种或多种组分的粒度。例如,一些油漆的特性(如稳定性和耐候性)取决于油漆中颜料的粒度。例如,减小颜料粒度会增加颜料表面积,这通常导致粘度增加。较高的粘度或诱发的触变性阻止了颜料的流动性,从而阻止了沉降和再絮凝。除了包装稳定性之外,固化膜的稳定性或涂料在施加和固化后的性能可能会受到颜料粒度的影响。对于用于润滑剂应用的涂料,经常使用增粘剂。具有非常小粒度的增粘剂将提供更高的质量效率的益处,因为需要较少的量来获得期望的润滑性能。例如,在电子应用中使用的薄膜和共形涂层通常含有赋予特殊功能(如低介电常数)的颗粒。由于涂层厚度通常受到赋予特殊功能的此类颗粒的限制,因此较小的粒度将允许更薄的膜和更薄的共形涂层。

3、已知多种方法用于生产非常小尺寸的颗粒,此类方法是自上而下的方法,其中通过例如碾磨来减小较大颗粒的尺寸,或者自下而上的方法,其中通过例如乳液聚合直接化学合成小尺寸颗粒。然而,生产非常小尺寸的颗粒(即,几微米或更小的数量级的尺寸)仍然存在挑战。

4、因此,持续需要用于生产非常小尺寸(典型地为几微米或更小的数量级的尺寸)的颗粒新的和改进的组合物和方法。本文描述了用于生产平均尺寸小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的颗粒的组合物和方法。


技术实现思路

1、此目的以及将从以下详细描述变得明显的其他目的通过本披露的组合物、方法和/或工艺来全部或部分实现。

2、在第一方面,本披露涉及一种组合物,其包含:

3、a)至少一种热塑性聚合物,

4、b)至少一种小分子有机盐,以及

5、c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物。

6、在第二方面,本披露涉及一种用于制备包含热塑性聚合物的颗粒的方法,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,该方法包括:

7、a)将本文所述的组合物熔融共混,

8、b)将步骤a)中获得的熔融共混组合物加工成粒料或线料,

9、c)冷却步骤b)中获得的粒料或线料,

10、d)使步骤c)中获得的冷却的粒料或线料与水、典型地热水、更典型地温度为50℃至100℃的水接触,从而形成包含热塑性聚合物的颗粒。

11、在第三方面,本披露涉及各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的bet表面积。

12、在第四方面,本披露涉及一种分散体,该分散体包含本文所述的颗粒的集合、至少一种表面活性剂和液体介质。

13、在第五方面,本披露涉及一种用于制备分散体的方法,该方法包括将根据本文所述的方法制备的颗粒的集合或各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合与至少一种表面活性剂和液体介质混合,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的bet表面积。

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【技术保护点】

1.一种组合物,其包含:

2.根据权利要求1所述的组合物,其中,该至少一种热塑性聚合物典型地选自由以下组成的组:液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚亚芳基硫醚(PAS)、聚芳醚砜(PAES)、含氟聚合物(FP)以及其组合。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,该至少一种热塑性聚合物选自由以下组成的组:液晶聚合物(LCP);聚芳醚酮(PAEK),典型地聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮酮(PEKK);聚亚芳基硫醚(PAS),典型地聚苯硫醚(PPS);以及其组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中,该至少一种小分子有机盐是芳香族盐,典型地是芳香族羧酸盐或芳香族磺酸盐。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中,该至少一种小分子有机盐是苯甲酸盐或苯磺酸盐,典型地是苯甲酸钠盐或苯磺酸钠盐,更典型地是苯磺酸钠盐。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中,该至少一种水溶性或水可分散性聚合物是磺化芳香族聚合物的盐,典型地是芳香族磺酸与甲醛的缩聚产物的盐,更典型地是萘磺酸与甲醛的缩聚产物的盐。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物,其中,该至少一种水溶性或水可分散性聚合物包含由以下结构表示的重复单元

8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中,该组合物包含:

9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物,其进一步包含添加剂或填料。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,其进一步包含不同于该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的水溶性或水可分散性聚合物。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中,相对于该组合物的重量,该至少一种小分子有机盐和该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的总量大于或小于55wt%。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,其中,相对于该组合物的重量,该至少一种热塑性聚合物的量小于或等于40wt%。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物,其中,该至少一种热塑性聚合物在400℃、2.16kg下具有3至36g/min的熔体流动速率。

14.一种用于制备包含热塑性聚合物的颗粒的方法,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,该方法包括:

15.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括干燥和/或筛分这些包含该热塑性聚合物的颗粒。

16.根据权利要求14或15所述的方法,其中,该方法不包括任何碾磨步骤。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法,其中,制备的这些包含该热塑性聚合物的颗粒具有5至15m2/g、典型地5至8m2/g的BET表面积。

18.一种根据权利要求14-17中任一项所述的制备的颗粒的集合。

19.一种颗粒的集合,这些颗粒各自包含至少一种热塑性聚合物,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。

20.一种分散体,其包含根据权利要求18或19所述的颗粒的集合、至少一种表面活性剂和液体介质。

21.根据权利要求20所述的分散体,其中,该表面活性剂是非离子表面活性剂,典型地是含有聚(环氧烷)的非离子表面活性剂。

22.根据权利要求20或21所述的分散体,其中,相对于该分散体的总重量,该分散体包含高达40wt%的该颗粒的集合,和高达10wt%、典型地高达5wt%的该表面活性剂。

23.一种用于制备分散体的方法,该方法包括将根据权利要求14-17中任一项所述的制备的颗粒的集合、或各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合与至少一种表面活性剂和液体介质混合,其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸,以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种组合物,其包含:

2.根据权利要求1所述的组合物,其中,该至少一种热塑性聚合物典型地选自由以下组成的组:液晶聚合物(lcp)、聚酰胺(pa)、聚酰亚胺(pi)、聚芳醚酮(paek)、聚酰胺酰亚胺(pai)、聚亚芳基硫醚(pas)、聚芳醚砜(paes)、含氟聚合物(fp)以及其组合。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,该至少一种热塑性聚合物选自由以下组成的组:液晶聚合物(lcp);聚芳醚酮(paek),典型地聚醚醚酮(peek)或聚醚酮酮(pekk);聚亚芳基硫醚(pas),典型地聚苯硫醚(pps);以及其组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中,该至少一种小分子有机盐是芳香族盐,典型地是芳香族羧酸盐或芳香族磺酸盐。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中,该至少一种小分子有机盐是苯甲酸盐或苯磺酸盐,典型地是苯甲酸钠盐或苯磺酸钠盐,更典型地是苯磺酸钠盐。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中,该至少一种水溶性或水可分散性聚合物是磺化芳香族聚合物的盐,典型地是芳香族磺酸与甲醛的缩聚产物的盐,更典型地是萘磺酸与甲醛的缩聚产物的盐。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物,其中,该至少一种水溶性或水可分散性聚合物包含由以下结构表示的重复单元

8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中,该组合物包含:

9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物,其进一步包含添加剂或填料。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,其进一步包含不同于该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的水溶性或水可分散性聚合物。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中,相对于该组合物的重量,该至少一种小分子有机盐和该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的总量大于或小于55wt%。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,其中,相对于该组...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·D·伯兰罕S·霍华德N·J·辛格尔塔里
申请(专利权)人:索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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