聚醚砜超細(xì)微粉、其用途以及含有聚醚砜超細(xì)微粉的涂料及它們的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域和涂料領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及聚醚砜材料及其在制備 涂料、作為塑料和玻璃的改性劑方面的用途，以及含有所述聚醚砜材料的涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚醚砜（polyether sulfone，PES)是由英國ICI公司在1972年開發(fā)出的一種綜 合性能優(yōu)異的熱塑性高分子材料。聚醚砜是近些年來得以廣泛應(yīng)用的特種工程塑料之一。 它具有優(yōu)良的耐熱性能、理化性能(例如，易著色、強(qiáng)度高、耐腐蝕、PH適用范圍廣和抗氧化 等）和絕緣性能等。
[0003] 特別是由于聚醚砜具有良好的耐熱性、耐蒸氣性、耐腐蝕性、易著色性和無毒性等 而可被用作涂料的粘連劑，從而制備不粘涂料。
[0004] 然而，由于聚醚砜的疏水性質(zhì)，在目前國內(nèi)外以聚醚砜為主要成分的涂料中，基本 上都需要采用有機(jī)溶劑作為聚醚砜的稀釋溶劑。有機(jī)溶劑的大量使用不僅造成了生產(chǎn)成本 居高不下，而且還在很大程度上造成了環(huán)境污染。為了降低涂料的生產(chǎn)成本并解決環(huán)保問 題，迫切需要開發(fā)出水溶性的聚醚砜涂料體系。
[0005] 以專利文獻(xiàn)1中公開的含聚醚砜的不粘涂料為例，即使不考慮本質(zhì)上為有機(jī)溶劑 的表面活性劑（Triton X-100)和防開花劑（DC Q2-5211)在涂料中的含量，該文獻(xiàn)實(shí)施例 1-6所公開的涂料中已然含有30wt%-40wt%的有機(jī)溶劑。
[0006] 同樣地，專利文獻(xiàn)2中所公開的聚醚砜水溶性涂料雖然已經(jīng)在一定程度上減少了 有機(jī)溶劑的用量，但是其有機(jī)溶劑的含量仍占到涂料總量的30wt%。
[0007] 為了改善聚醚砜的親水能力，目前科研人員通常選擇向PES化學(xué)結(jié)構(gòu)中引入親水 性基團(tuán)（如丙烯酸)，并通過化學(xué)改性、等離子體改性、光化學(xué)改性和輻射接枝改性等技術(shù)來 進(jìn)行(參見非專利文獻(xiàn)1中的記載)。但是，這種操作不僅不能有效降低涂料的生產(chǎn)成本， 甚至還會(huì)明顯提高生產(chǎn)成本。并且，由于引入了新的親水性基團(tuán)，還可能導(dǎo)致聚醚砜性質(zhì)發(fā) 生改變，而使得聚醚砜不能在涂料中發(fā)揮良好的粘連作用。
[0008] 另一方面，由于聚醚砜具有出色的耐熱性、抗蠕變性和輕質(zhì)性等特性，使得其在現(xiàn) 有技術(shù)中還被廣泛用作塑料和玻璃的改性劑。將聚醚砜用作塑料改性劑可提高塑料的耐熱 性、韌性和強(qiáng)度等。例如，可將含羥基的聚醚砜加入到環(huán)氧樹脂中作為改性劑，解決環(huán)氧樹 脂韌性差、耐熱等級低等問題；也可將聚醚砜用于對雙酚A型氰酸酯樹脂體系進(jìn)行改性以 增高其韌性，使所得到的塑料體系的斷裂韌性達(dá)到未改性時(shí)的4倍。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中， 當(dāng)將聚醚砜用于塑料改性時(shí)，所得到的塑料板在表面上往往有明顯突出的顆粒，從而影響 了在對塑料板表面平整度要求較高的領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0009] 對于玻璃改性來說，也存在同樣的問題。聚醚砜具有與金屬底材的附著力好、強(qiáng)度 高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。在將其用于對玻璃進(jìn)行改性時(shí)，利用靜電噴涂等方法將其涂覆于待涂覆 底材上，通過在約400°C下固化成膜后，能夠取代傳統(tǒng)的800-900°C下的高溫搪玻璃工藝， 從而可以延長設(shè)備壽命、降低搪玻璃的技術(shù)難度，并且使所得到的產(chǎn)品不易碎且更加耐酸 堿腐蝕。但是，使用聚醚砜會(huì)使得玻璃表面顯現(xiàn)出明顯的顆粒，從而降低了玻璃的品質(zhì)。 [0010] 因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，目前迫切需要開發(fā)出親水能力更佳的聚醚砜 材料，并采用該材料制備出水溶性的涂料。同時(shí)，當(dāng)將該聚醚砜材料用于塑料和玻璃改性 時(shí)，還能生產(chǎn)出具有令人滿意的表面平整度的塑料和玻璃。
[0011] 引用文獻(xiàn)列表
[0012] 非專利文獻(xiàn)：
[0013] 1.鄧波等，Y共輻射接枝丙烯酸改善聚醚砜粉體親水性的研究，《輻射研究與輻射 工藝學(xué)報(bào)》，23 (6)，2005年12月
[0014] 專利文獻(xiàn)：
[0015] 1.中國專利申請200810034222. X，公開日為2009年9月9日
[0016] 2.中國專利申請200810006647. X，公開日為2009年8月5日

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明人通過深入研究開發(fā)出了一種微米級的聚醚砜超細(xì)微粉，并且首次發(fā)現(xiàn)， 所述聚醚砜超細(xì)微粉不僅改善了聚醚砜對水的親和能力，而且在將其用于制備水溶性涂料 或用作塑料和玻璃的改性劑時(shí)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)料不到的技術(shù)效果(如，顯著減少了涂料中的有機(jī) 溶劑用量，明顯改善了塑料板和玻璃的表面平整度等)。
[0018] 基于本發(fā)明人的上述研究，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種聚醚砜超細(xì)微粉，其 特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒徑大于0. 1 μ m且小于或等于5 μ m。
[0019] 本發(fā)明的另一目的在于，提供上述聚醚砜超細(xì)微粉在制備水溶性涂料、作為塑料 和玻璃的改性劑等方面的用途。
[0020] 本發(fā)明的又一目的在于提供由上述聚醚砜超細(xì)微粉制備的水溶性涂料，所述涂料 包括以下成分：
[0021]
[0022] 具體而言，通過如下段落[1]至段落[28]中所述的內(nèi)容對本發(fā)明的技術(shù)方案加以 說明：
[0023] [1]. -種聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒徑大于0. 1 μ m 且小于或等于5 μ m。
[0024] [2].如段落[1]所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒 徑大于0. 1 μ m且小于或等于2 μ m。
[0025] [3].如段落[2]所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒 徑大于0. 1 μ m且小于或等于1 μ m。
[0026] [4].如段落[3]所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒 徑大于0. 1 μ m且小于或等于0. 5 μ m。
[0027] [5].如段落[4]所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒 徑大于0. 1 μ m且小于或等于0. 2 μ m。
[0028] [6].如段落[5]所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜超細(xì)微粉的粒 徑大于0. 1 μ m且小于或等于0. 15 μ m。
[0029] [7].如段落[1]-[6]中任一段所述的聚醚砜超細(xì)微粉，其特征在于，所述聚醚砜 超細(xì)微粉的粒徑為〇. 13 μ m。
[0030] [8].段落[I]-[7]中任一段所述的聚醚砜超細(xì)微粉在制備水溶性涂料中的用途。
[0031] [9].段落[1]-[7]中任一段所述的聚醚砜超細(xì)微粉在作為塑料改性劑中的用途。
[0032] [10].段落[1]_[7]中任一段所述的聚醚砜超細(xì)微粉在作為玻璃改性劑中的用 途。
[0033] [11].如段落[9]或[10]所述的用途，相對于待改性的塑料或玻璃的重量，向所述 塑料或玻璃中加入l〇wt%-30wt%、優(yōu)選15wt%-25wt%的段落[1]-[7]中任一段所述的聚醚砜 超細(xì)微粉。
[0034] [12]. -種水溶性涂料，所述涂料采用段落[1]_[7]中任一段所述的聚醚砜超細(xì) 微粉制備，其特征在于，所述涂料包括以下成分：
[0035]
[0036] [13].如段落[12]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述涂料包括以下成分：
[0037]
[0038] [14].如段落[12]或[13]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述色漿選自于由鈦 青、鈦黃、鈦白、氧化鐵黑、碳黑所組成的組中的一種或多種，優(yōu)選所述色漿為鈦青。
[0039] [15].如段落[12]-[14]中任一段所述的水溶性涂料，其特征在于，所述水為自來 水、蒸餾水、雙蒸水或超純水。
[0040] [16].如段落[12]-[15]中任一段所述的水溶性涂料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑 為酮、胺、酰胺、醇、酸、醚和酯中的一種或多種。
[0041] [17].如段落[16]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述酮為丙酮、異丙酮、吡咯 烷酮、己酮、環(huán)己酮、丁酮；所述胺為醇胺、砜胺、二甲胺；所述酰胺為乙酰胺、二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺；所述醇為丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇；所述 酸為甲酸、乙酸、丙酸、乙二酸、丙二酸、苯甲酸；所述醚為乙醚、丙醚、異丙醚、乙二醇單甲基 醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇丁基醚、二乙二醇丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚； 所述酯為Y-丁內(nèi)酯。
[0042] [18].如段落[16]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為乙酰胺與吡 咯烷酮的體積比為1:1的混合溶液。
[0043] [19].如段落[12]-[18]中任一段所述的水溶性涂料，其特征在于，所述水溶性涂 料進(jìn)一步含有防粘連劑、增稠劑、