[发明专利]制备聚酰亚胺微粉化颗粒的方法、由其形成的颗粒和由其制作的制品

说明书

背景技术

诸如聚酰亚胺(PI)的热塑性聚合物通常用于例如热塑性复合材料、涂层或薄膜中。制成具有规定尺寸参数的聚酰亚胺的小颗粒是困难的，并且用于制备聚酰亚胺小颗粒的方法会以低速率生产颗粒，使该方法在商业生产中不太合乎需要。

因此，对于制造聚酰亚胺颗粒的方法、聚酰亚胺颗粒和包括聚酰亚胺颗粒的制品仍存在不断的需求。

发明内容

本文公开了生产聚酰亚胺颗粒的方法，由这种方法制备的聚酰亚胺颗粒以及由其形成的制品。

具体而言，本发明人已经开发出一种制备聚酰亚胺颗粒的方法，包括：在乳化表面活性剂存在下，以1,000至3,000转/分钟，优选1,000至2,500转/分钟，优选小于2,500转/分钟，更优选1,500至小于2,500转/分钟的剪切速率，将包括聚酰亚胺和有机溶剂的聚酰亚胺溶液与包含水的水性溶液组合以形成乳液；从乳液中去除有机溶剂以形成包含聚酰亚胺颗粒的水性聚合物分散体；和从水性聚合物分散体中回收聚酰亚胺颗粒，其中聚酰亚胺颗粒具有球形形态，以及3至50微米，优选3至45微米的体积基(基于体积的，volume based)D10直径，和3至80微米，优选3至75微米，更优选3至45微米的体积基D90直径，和3至100微米，优选3至75微米，更优选10至75微米的体积基D100直径。

还描述了另一种生产聚酰亚胺颗粒的方法，包括：使包含聚酰亚胺和有机溶剂的聚酰亚胺溶液与包含水的水性溶液在表面活性剂存在下以1,000至3,000，优选1,000至2,500转/分钟的剪切速率接触以形成乳液；将乳液转移到温度为65至100℃的接收水(receiving water)中以去除有机溶剂并形成水性聚合物分散体，其中水性聚合物分散体中的有机溶剂的浓度可以小于75ppm，优选小于50ppm，更优选小于25ppm；由水性聚合物分散体形成湿饼(wet cake)和水相(含水相，aqueous phase)，其中水相的电导率可以小于100微西门子，优选小于50微西门子，更优选小于15微西门子；干燥湿饼以回收聚酰亚胺颗粒；其中聚酰亚胺颗粒以5至40千克/小时/平方米(kg/h/m²)，优选10至35kg/h/m²，更优选15至35kg/h/m²的速率通过离心装置回收，或通过压滤装置以215至1500kg/h/m²，优选215至1300kg/h/m²，优选290至1300kg/h/m²，更优选450至1300kg/h/m²的速率回收，并且其中聚酰亚胺颗粒具有球形形态，以及3至50微米，优选3至45微米的体积基D10直径，和3至80微米，优选3至75微米，更优选优选3至45微米的体积基D90直径，和3至100微米，优选3至75微米，更优选10至75微米的体积基D100直径。

还描述了通过上述方法制成的聚酰亚胺颗粒。

还描述了包括球形形态和3至50微米，优选3至45微米的体积基D10直径和3至80微米，优选3至75微米，更优选3至45微米的体积基D90直径和小于100ppm，优选小于50ppm，更优选小于25ppm的表面活性剂浓度的聚酰亚胺或聚醚酰亚胺颗粒。

还描述了一种包括通过上述方法形成的聚酰亚胺颗粒的制品。

上述和其它特征由以下附图和详细描述进行举例说明。

附图说明

以下附图是示例性实施方式。

图1显示了来自批料1和批料2的颗粒的尺寸分布。

图2显示了对于批料1和批料2，要达到电导率低于15微西门子的湿饼厚度(以毫米(mm)计)和总过滤时间(以秒(s)计)。

图3显示了水性聚合物浆料的电导率对产生电导率小于15微西门子(μs)的湿饼的总过滤时间的影响。

具体实施方式

本文描述了一种制备具有球形形态和特定尺寸参数的聚酰亚胺颗粒的方法。该方法可以以比其它工艺方法更高的速率生产具有球形形态和特定尺寸参数的聚酰亚胺颗粒。尽管申请人未被要求提供任何操作理论的描述，并且所附权利要求不应被申请人关于这种理论的陈述所限制，但应认为该方法由于所指定的尺寸参数、低表面活性剂浓度、低有机溶剂浓度或包含至少一种前述项的组合而产生具有较好性能特性的聚酰亚胺颗粒。