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目前广泛应用的聚醚砜涂料采用的是有机溶剂做溶剂。20 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(VOC)的排放愈来愈受到限制。开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料和光固化涂料已成为涂料开发的主要方向。我们要开发水性的聚醚砜涂料、降低成本。而要开发水基聚醚砜涂料,首先要制备水基的聚醚砜分散液或者可再分散性的聚醚砜微粉。因此,制备水基聚醚砜分散液或者可再分散性的聚醚砜微粉是本论文的工作重点。 为了制备水基的高固含量的聚醚砜分散液,我们根据文献中制备聚合物分散液的方法及聚醚砜的特点,设计了通过溶媒挥发法制备水基的聚醚砜分散液、喷雾干燥法制备可再分散性的聚醚微粉。 通过系统的研究表面活性剂、溶剂、喷物干燥方式对水基聚醚砜分散液的粒径分布、稳定性及聚醚砜微粉的可再分散性的影响。进而为放大实验及工业化生产提供技术支持。 本论文从制备高固含量的水基聚醚砜分散液出发, 对水基的聚醚砜分散液的稳定性、粒径分布及聚醚砜微粉的可再分散性进行展开讨论。 我们制备高固含量的水基的聚醚砜分散液通过二种方式,一种直接用溶媒挥发法,一种是制备可分散性的聚醚砜微粉,然后再分散到水中,制备成各种浓度的水基的聚醚砜分散液。这两种方式以微粉制备的分散液稳定性好。 49<WP=55>吉林大学硕士学位论文我们以10%的聚醚砜溶液(有机溶剂)为基础,系统的研究了影响聚醚砜分散液的稳定性及聚醚砜微粉的可再分散性的因素。通过实验我们得到了以下结论:通过筛选,我们找到了适合制备水基的聚醚砜分散液的表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠(DBS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。适合用溶媒挥发法制备水基的稳定的聚醚砜分散液的有机溶剂有二氯甲烷、三氯甲烷,助溶剂是甲醇和乙醇。它们的沸点低于水的沸点,有利于溶剂的除去,且能够回收。使用 DBS 与 PVP 复配制备的水基的稳定的聚醚砜分散液的的平均粒径要比单独使用 DBS 制备的要大,单独使用 DBS 制备的浓度为 10%~20%的聚醚砜分散液的平均粒径在 50~80nm 之间。DBS 与 PVP 制备的水基的聚醚砜分散液适合制备可再分散性的聚醚砜微粉(或微球),而用 DBS 制备的聚醚砜分散液就不适合制备微粉。DBS 与 PVP 复配制备的聚醚砜微粉具有规则的球形结构,与为喷雾干燥之前一致。仅用 DBS 制备的聚醚砜微粉是无规则的形状,说明喷雾干燥破坏了 DBS 在聚醚砜表面的吸附,使聚醚砜粒子在喷雾过程中发生团聚,成为分散性差的微粉。实验证明 PVP 在与 DBS 复配制备聚醚砜分散液时,起到保护聚醚砜颗粒的作用,吸附在聚醚砜表面上形成保护层防止了聚醚砜颗粒的聚并(结块),而单用 PVP 时,无法制备稳定的聚醚砜分散液。因此,使用 PVP 和 DBS 复配能够制备稳定的聚醚砜分散液,而且还能够制备成可再分散性的聚醚砜微粉。通过实验我们确定了二种制备高固体份的水基聚醚砜分散液, 50<WP=56>吉林大学硕士学位论文DBS 与 PVP 复配制备低浓度的聚醚砜分散液,然后在喷雾干燥成微粉,分散在水相中(像奶粉一样,搅拌就可以完全分散于水中)就可制备成所需浓度的聚醚砜分散液。单用 DBS 可以制备粒径小的聚醚砜分散液。制备的聚醚砜分散液,拓宽了聚醚砜的应用范围,能够与聚四乙烯乳液混合制备不粘防腐涂料,取代有机溶剂的防腐不粘涂料,具有环保的特点。可再分散性聚醚砜微粉还可以直接用于粉末喷涂、静电喷涂,也可以作为添加剂加到聚四氟乙烯乳液中,制备防腐不粘涂料。涂料的水基化是今后研制涂料的主要方向,取代有机溶剂的涂料,预计水基涂料的发展将与粉末涂料和高固体含涂料等环保型涂料是最有发展前途的涂料品种。水基聚醚砜分散液和可再分散性聚醚砜微粉具有广泛的应用前景。它可以取代目前应用的溶剂型的聚醚砜涂料。水基的聚醚砜涂料尚有待于研究、开发。