[发明专利]用于制造热塑性聚合物颗粒的方法、由此制备的热塑性聚合物颗粒以及由其制备的制品

说明书

一种用于制造热塑性聚合物颗粒的方法，包括将具有聚醚酰亚胺、聚碳酸酯或它们的组合和有机溶剂的第一溶液与包含表面活性剂的水溶液组合，并使用在预先选择的圆周旋转速度下操作的剪切力产生装置搅拌所得混合物以提供乳液。加热乳液以除去有机溶剂，并提供包括热塑性聚合物颗粒的水性聚合物分散体。

背景技术

通过将聚合物在有机溶剂中乳化，并通过蒸馏从乳液中进一步除去有机溶剂，可将高性能聚合物(例如，聚醚酰亚胺和聚碳酸酯)制成粉末。与这种方法有关的附加信息可以在例如，美国专利第6,528,611号中获悉。然而，通过这种乳液蒸馏方法制得的颗粒可能导致具有期望的粒径特征的颗粒的收率差。另外，使用已知技术实现平均尺寸为20至100微米的颗粒仍然是挑战。

因此，出于商业上的可行性，仍然需要优化的方法从而以较高的产率获得具有期望尺寸特性的球形聚合物颗粒。包括增材制造和粉末涂层的应用可以从这种过程中受益。

发明内容

一种用于制造热塑性聚合物颗粒的方法，包括将包含聚醚酰亚胺、聚碳酸酯或它们的组合和有机溶剂的第一溶液与包含有效量的表面活性剂的水溶液组合以提供混合物；在预定的圆周旋转速度下使用剪切力产生装置搅拌混合物以提供乳液；将乳液加热至大于35℃，优选大于50至99℃的温度以除去有机溶剂并提供包含热塑性聚合物颗粒的水性聚合物分散体；和以大于80％的产率从水性聚合物分散体中回收热塑性聚合物颗粒；其中当预先选择的圆周旋转速度为2至小于14m/s，优选为2至3.3m/s，且基于水溶液的重量表面活性剂的有效量为0.005至0.05wt％时，热塑性聚合物颗粒是Dv50直径为35至80微米的球形颗粒，且粒径分布跨度为1.0至1.5；当预先选择的圆周旋转速度为14至23.5m/s，优选为14至19m/s，并且基于水溶液的重量表面活性剂的有效量为0.005至0.05wt％时，热塑性聚合物颗粒为Dv50直径为5至25微米的球形颗粒；粒径分布跨度为1.1至2.0；当预先选择的圆周旋转速度为2至小于14m/s，优选为2至3.3m/s，且基于水溶液的重量表面活性剂的有效量大于0.05至1wt％时，热塑性聚合物颗粒是Dv50直径为15至40微米的球形颗粒；且粒径分布跨度为1.0至2.0；并且当预先选择的圆周旋转速度为14至23.5m/s，优选为14至19m/s，并且基于水溶液的重量表面活性剂的有效量大于0.05至1wt％时，热塑性聚合物颗粒是Dv50直径为1至20微米的球形颗粒，且粒径分布跨度为1.1至2.0。

描述了根据该方法制备的热塑性聚合物颗粒。

还公开了由热塑性颗粒制备的制品。

通过下面附图和详细描述例示上述和其他特征。

附图说明

以下附图代表示例性实施方式。

图1示出了(a)Dv50为46微米(μm)(比例尺为10μm)的1000倍放大率下的聚碳酸酯颗粒的扫描电子显微镜(SEM)图像，以及(b)Dv50为9.9微米(μm)(比例尺为10μm)的1000倍放大率下的聚碳酸酯颗粒的SEM图像。

图2示出了(a)Dv50为74μm(比例尺为20μm)的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像，以及(b)Dv50为16μm(比例尺为10μm)的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像。

图3示出了(a)Dv50为60.8μm且跨度为1.18(比例尺为10μm)的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像，以及(b)Dv50为61μm且跨度为1.56(比例尺为10μm)的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像。

图4示出了(a)Dv50为21.1微米且跨度为1.61(比例尺为10μm)的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像，以及(b)Dv50为21.2微米且跨度为1.83的500倍放大率下的聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像。

图5示出了聚醚酰亚胺颗粒的SEM图像。

具体实施方式