聚醚砜超细微粉、其用途以及含有聚醚砜超细微粉的涂料及它们的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料领域和涂料领域。具体而言，本发明涉及聚醚砜材料及其在制备 涂料、作为塑料和玻璃的改性剂方面的用途，以及含有所述聚醚砜材料的涂料。
【背景技术】
[0002] 聚醚砜（polyether sulfone，PES)是由英国ICI公司在1972年开发出的一种综 合性能优异的热塑性高分子材料。聚醚砜是近些年来得以广泛应用的特种工程塑料之一。 它具有优良的耐热性能、理化性能(例如，易着色、强度高、耐腐蚀、PH适用范围广和抗氧化 等）和绝缘性能等。
[0003] 特别是由于聚醚砜具有良好的耐热性、耐蒸气性、耐腐蚀性、易着色性和无毒性等 而可被用作涂料的粘连剂，从而制备不粘涂料。
[0004] 然而，由于聚醚砜的疏水性质，在目前国内外以聚醚砜为主要成分的涂料中，基本 上都需要采用有机溶剂作为聚醚砜的稀释溶剂。有机溶剂的大量使用不仅造成了生产成本 居高不下，而且还在很大程度上造成了环境污染。为了降低涂料的生产成本并解决环保问 题，迫切需要开发出水溶性的聚醚砜涂料体系。
[0005] 以专利文献1中公开的含聚醚砜的不粘涂料为例，即使不考虑本质上为有机溶剂 的表面活性剂（Triton X-100)和防开花剂（DC Q2-5211)在涂料中的含量，该文献实施例 1-6所公开的涂料中已然含有30wt%-40wt%的有机溶剂。
[0006] 同样地，专利文献2中所公开的聚醚砜水溶性涂料虽然已经在一定程度上减少了 有机溶剂的用量，但是其有机溶剂的含量仍占到涂料总量的30wt%。
[0007] 为了改善聚醚砜的亲水能力，目前科研人员通常选择向PES化学结构中引入亲水 性基团（如丙烯酸)，并通过化学改性、等离子体改性、光化学改性和辐射接枝改性等技术来 进行(参见非专利文献1中的记载)。但是，这种操作不仅不能有效降低涂料的生产成本， 甚至还会明显提高生产成本。并且，由于引入了新的亲水性基团，还可能导致聚醚砜性质发 生改变，而使得聚醚砜不能在涂料中发挥良好的粘连作用。
[0008] 另一方面，由于聚醚砜具有出色的耐热性、抗蠕变性和轻质性等特性，使得其在现 有技术中还被广泛用作塑料和玻璃的改性剂。将聚醚砜用作塑料改性剂可提高塑料的耐热 性、韧性和强度等。例如，可将含羟基的聚醚砜加入到环氧树脂中作为改性剂，解决环氧树 脂韧性差、耐热等级低等问题；也可将聚醚砜用于对双酚A型氰酸酯树脂体系进行改性以 增高其韧性，使所得到的塑料体系的断裂韧性达到未改性时的4倍。但是，在现有技术中， 当将聚醚砜用于塑料改性时，所得到的塑料板在表面上往往有明显突出的颗粒，从而影响 了在对塑料板表面平整度要求较高的领域中的应用。
[0009] 对于玻璃改性来说，也存在同样的问题。聚醚砜具有与金属底材的附着力好、强度 高、耐腐蚀等优点。在将其用于对玻璃进行改性时，利用静电喷涂等方法将其涂覆于待涂覆 底材上，通过在约400°C下固化成膜后，能够取代传统的800-900°C下的高温搪玻璃工艺， 从而可以延长设备寿命、降低搪玻璃的技术难度，并且使所得到的产品不易碎且更加耐酸 碱腐蚀。但是，使用聚醚砜会使得玻璃表面显现出明显的颗粒，从而降低了玻璃的品质。 [0010] 因此，对于本领域的技术人员来说，目前迫切需要开发出亲水能力更佳的聚醚砜 材料，并采用该材料制备出水溶性的涂料。同时，当将该聚醚砜材料用于塑料和玻璃改性 时，还能生产出具有令人满意的表面平整度的塑料和玻璃。
[0011] 引用文献列表
[0012] 非专利文献：
[0013] 1.邓波等，Y共辐射接枝丙烯酸改善聚醚砜粉体亲水性的研究，《辐射研究与辐射 工艺学报》，23 (6)，2005年12月
[0014] 专利文献：
[0015] 1.中国专利申请200810034222. X，公开日为2009年9月9日
[0016] 2.中国专利申请200810006647. X，公开日为2009年8月5日
【发明内容】
[0017] 本发明人通过深入研究开发出了一种微米级的聚醚砜超细微粉，并且首次发现， 所述聚醚砜超细微粉不仅改善了聚醚砜对水的亲和能力，而且在将其用于制备水溶性涂料 或用作塑料和玻璃的改性剂时，实现了预料不到的技术效果(如，显著减少了涂料中的有机 溶剂用量，明显改善了塑料板和玻璃的表面平整度等)。
[0018] 基于本发明人的上述研究，本发明的一个目的在于提供一种聚醚砜超细微粉，其 特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒径大于0. 1 μ m且小于或等于5 μ m。
[0019] 本发明的另一目的在于，提供上述聚醚砜超细微粉在制备水溶性涂料、作为塑料 和玻璃的改性剂等方面的用途。
[0020] 本发明的又一目的在于提供由上述聚醚砜超细微粉制备的水溶性涂料，所述涂料 包括以下成分：
[0021]
[0022] 具体而言，通过如下段落[1]至段落[28]中所述的内容对本发明的技术方案加以 说明：
[0023] [1]. -种聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒径大于0. 1 μ m 且小于或等于5 μ m。
[0024] [2].如段落[1]所述的聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒 径大于0. 1 μ m且小于或等于2 μ m。
[0025] [3].如段落[2]所述的聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒 径大于0. 1 μ m且小于或等于1 μ m。
[0026] [4].如段落[3]所述的聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒 径大于0. 1 μ m且小于或等于0. 5 μ m。
[0027] [5].如段落[4]所述的聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒 径大于0. 1 μ m且小于或等于0. 2 μ m。
[0028] [6].如段落[5]所述的聚醚砜超细微粉，其特征在于，所述聚醚砜超细微粉的粒 径大于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细微粉，其特征在于，所述聚醚砜 超细微粉的粒径为〇. 13 μ m。
[0030] [8].段落[I]-[7]中任一段所述的聚醚砜超细微粉在制备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细微粉在作为塑料改性剂中的用途。
[0032] [10].段落[1]_[7]中任一段所述的聚醚砜超细微粉在作为玻璃改性剂中的用 途。
[0033] [11].如段落[9]或[10]所述的用途，相对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%、优选15wt%-25wt%的段落[1]-[7]中任一段所述的聚醚砜 超细微粉。
[0034] [12]. -种水溶性涂料，所述涂料采用段落[1]_[7]中任一段所述的聚醚砜超细 微粉制备，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，所述色浆选自于由钛 青、钛黄、钛白、氧化铁黑、碳黑所组成的组中的一种或多种，优选所述色浆为钛青。
[0039] [15].如段落[12]-[14]中任一段所述的水溶性涂料，其特征在于，所述水为自来 水、蒸馏水、双蒸水或超纯水。
[0040] [16].如段落[12]-[15]中任一段所述的水溶性涂料，其特征在于，所述有机溶剂 为酮、胺、酰胺、醇、酸、醚和酯中的一种或多种。
[0041] [17].如段落[16]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述酮为丙酮、异丙酮、吡咯 烷酮、己酮、环己酮、丁酮；所述胺为醇胺、砜胺、二甲胺；所述酰胺为乙酰胺、二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺；所述醇为丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇；所述 酸为甲酸、乙酸、丙酸、乙二酸、丙二酸、苯甲酸；所述醚为乙醚、丙醚、异丙醚、乙二醇单甲基 醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇丁基醚、二乙二醇丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚； 所述酯为Y-丁内酯。
[0042] [18].如段落[16]所述的水溶性涂料，其特征在于，所述有机溶剂为乙酰胺与吡 咯烷酮的体积比为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 料进一步含有防粘连剂、增稠剂、