專利名稱：球形聚烯烴微粉的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種球形聚烯烴微粉的制備方法，屬于助劑范圍。
背景技術：
聚烯烴微粉是經過一定工藝過程制備的具有微米尺寸的聚烯烴粉末材料，其應用領域很廣泛，在糊狀涂塑材料、流動性改性劑、表面涂層、填料、陶瓷粘結劑、模型材料、過濾助劑、粉末顏料、檢測診斷試劑、金屬超微粉固定載體、催化劑、醫藥、農用化學品和香精等方面正發揮著重要作用。另外，聚烯烴微粉作為助劑正越來越引起人們的注意，可以代替微粉化聚烯烴蠟用于生產粉未涂料、罐頭涂料、UV固化、金屬裝飾涂料、高光澤溶劑性涂料、水性涂料、紙板防潮涂料、溶劑性凹版油墨、石印/膠印、油墨、套印光油。比微粉化聚烯烴蠟更能提高涂膜的光澤、平滑性、抗劃性以及防水性。
聚烯烴微粉化主要有兩種途徑一是由聚烯烴粗粒子出發，用機械粉碎法和熔融法等物理的方法；二是化學法，即利用化學試劑的作用，使形成的各種分散狀態的聚烯烴分子逐漸長成期望大小的微粒，可分為溶解-結晶法和乳化分散法兩種；三是直接調節聚合制備。機械粉碎法等物理法的缺點是所得產物粒徑分布寬，粒子偏大，影響其應用效果；直接聚合法工藝復雜；化學法比較而言，工藝簡單，成本低，且微粉形狀和大小較容易控制，是制備聚烯烴微粉的主要方法。
目前國外產品大部分采用機械粉碎法和溶解結晶法制備，粒形不規整，粒徑分布寬。我國目前聚烯烴微粉主要依賴進口。
DD-220609和J03128939各公開了一種制備聚烯烴微粉的溶解結晶法，將聚烯烴溶解于熱的烴和醇的混合溶劑中，然后降溫得到聚烯烴微粉。所得產物粒形不規則且粒度分布寬。
ZL00113155.9公開了一種磨盤形力化學反應器制備聚合物超細微粉的方法，利用磨盤形力化學反應器獨特結構產生的強大擠壓剪切力或在優選的助磨劑共同作用下，實現固體聚合物的粉碎和超細化。制得的超細微粉粒度為30nm-50μm。該法是一種機械粉碎法，能耗大，所得產物粒形不規則且粒度分布寬。
CN93114511.2公開了熱塑性合成樹脂微粉的制造方法和裝置，特征是熱塑性合成樹脂的顆粒或小片用切刀從表面切削，制成細長粒子形狀的粉體，通過具有該樹脂軟化點附近的溫度的多個激烈空氣渦流，將上述粉體切斷，使之成為流動性良好的微粉，細度在0.25mm或0.18mm以下。該法同樣也是一種機械粉碎法，能耗大，微粉粒子大、粒度分布寬。
發明內容
本發明的目的是提供一種制備球形聚烯烴微粉的溶解-沉淀法，具體步驟為A.溶解將聚烯烴用有機溶劑加熱溶解，所述聚烯烴是聚乙烯、聚丙烯，所述有機溶劑為98％餾出溫度高于90℃的溶劑油、二甲苯、甲苯、苯、四氫萘、十氫萘或其任何比例的混合物，用量為聚烯烴質量的3-10倍，溶解溫度為90℃以上，恒溫攪拌10分鐘以上，得到透明溶液；B降溫用20-60℃的水通過內外循環冷卻方式將溶液溫度降至65℃以下；C.加沉淀劑將溶液中加入沉淀劑，則有沉淀生成，所述沉淀劑為工業酒精、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇或其任何比例的混合物，用量為聚烯烴質量的1-10倍，加入方式可以是滴加或倒入或是聚烯烴溶液倒入沉淀劑中，滴加速率1-10毫升/分鐘；D.分離、洗滌、干燥將沉淀用離心或抽濾漏斗分離，用聚烯烴質量3-5倍的工業酒精洗滌，在70℃以下干燥，即得球形聚烯烴微粉，微粉收率為93％以上。采用顯微鏡觀測形貌及粒徑。采用本發明得到的球形聚烯烴微粉粒徑可以在4-35微米范圍內調控。
本發明有益效果是提供的聚烯烴微粉制備方法簡單，成本低，易于實現工業化，特別強調的是，應用該法可制得球形且粒徑分布窄的聚烯烴微粉，產率高。其中，球形狀態效果好，而且粒徑在范圍之內調控。
圖1.球形聚烯烴微粉制備流程2.球形聚烯烴10微米微粉效果圖具體實施方式
實施例下面再舉實施例對本發明予以進一步說明。
實施例1將9克聚乙烯加入50毫升二甲苯中，于110℃溶解，攪拌20分鐘形成溶液；用20℃的冷水通過內外循環冷卻方式將溶液溫度降至30℃以下，然后將溶液倒入100毫升工業酒精中，生成沉淀，用離心分離，分離出的產物用30毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在50℃干燥，即得聚乙烯微粉。
由本方法制得的聚乙烯微粉為球形，收率為95.5％，微粉粒徑范圍為30-42微米，最可幾粒徑為35微米，粒徑分布結果為D9038微米。
實施例2將15克聚乙烯加入50毫升二甲苯中，于120℃溶解，攪拌60分鐘形成溶液；用60℃的水通過內外循環冷卻方式迅速將溶液溫度降至65℃以下，然后滴加20毫升工業酒精(滴加速率1毫升/分鐘)，生成沉淀，用漏斗抽濾，濾出的產物用80毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在60℃干燥，即得聚乙烯微粉。
由本方法制得的聚乙烯微粉為球形，收率為93.3％，微粉粒徑范圍為2-10微米，最可幾粒徑為4微米，粒徑分布結果為D906微米。
實施例3將7.5克聚乙烯加入50毫升二甲苯中，于100℃溶解，攪拌30分鐘形成溶液；用50℃的水通過內外循環冷卻方式迅速將溶液溫度降至55℃以下，然后倒入30毫升工業酒精，生成沉淀，用漏斗抽濾，濾出的產物用20毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在55℃干燥，即得聚乙烯微粉。
由本方法制得的聚乙烯微粉為球形，收率為96％，微粉粒徑范圍為8-18微米，最可幾粒徑為10微米，粒徑分布結果為D9013微米。
實施例4將12克聚乙烯加入25毫升二甲苯與25毫升甲苯的混合物中，于90℃溶解，攪拌10分鐘形成溶液；用40℃的水通過內外循環冷卻方式將溶液溫度降至45℃以下，然后滴加25毫升工業酒精和25毫升甲醇的混合物(滴加速率10毫升/分鐘)，生成沉淀，用漏斗抽濾，濾出的產物用50毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在60℃干燥，即得聚乙烯微粉。
由本方法制得的聚乙烯微粉為球形，收率為94.5％，微粉粒徑范圍為16-25微米，最可幾粒徑為19微米，粒徑分布結果為D9022微米。
實施例5將9克聚乙烯加入50毫升120號溶劑油中，于100℃溶解，攪拌30分鐘形成溶液；用30℃的冷水通過內外循環冷卻方式將溶液溫度降至35℃以下，然后倒入40毫升甲醇，生成沉淀，用漏斗抽濾，濾出的產物用40毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在50℃干燥，即得聚乙烯微粉。
由本方法制得的聚乙烯微粉為球形，收率為95.8％，微粉粒徑范圍為20-30微米，最可幾粒徑為25微米，粒徑分布結果為D9028微米。
實施例6將5克聚丙烯加入50毫升二甲苯中，于130℃溶解，攪拌40分鐘形成溶液；用40℃的水通過內外循環冷卻方式迅速將溶液溫度降至45℃以下，然后滴加25毫升工業酒精(滴加速率3毫升/分鐘)，生成沉淀，用漏斗抽濾，濾出的產物用20毫升工業酒精洗滌。最后，樣品在40℃干燥，即得聚丙烯微粉。
由本方法制得的聚丙烯微粉為球形，收率為94％，微粉粒徑范圍為6-20微米，最可幾粒徑為10微米，粒徑分布結果為D9015微米。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于將聚烯烴用有機溶劑加熱溶解，降溫后再加入沉淀劑，得到球形聚烯烴微粉。
2.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯結晶性熱塑性樹脂。
3.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于所述有機溶劑為98％餾出溫度高于90℃的溶劑油、二甲苯、甲苯、苯、四氫萘、十氫萘或其任何比例的混合物，用量為聚烯烴質量的3-10倍。
4.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于溶解溫度為90℃以上。
5.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于所述沉淀劑為工業酒精、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇或其任何比例的混合物，用量為聚烯烴質量的1-10倍，其加入方式可以是滴加或倒入或是聚烯烴溶液倒入沉淀劑中。
6.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于所述體系聚烯烴的固含量為3-35wt％。
7.根據權利要求1所述一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法，其特征在于所述聚烯烴微粉粒徑可以在4-35微米范圍內調控。
全文摘要
本發明公開了一種用于制備球形聚烯烴微粉的溶解沉淀法。該方法采用有機溶劑加熱溶解聚烯烴，降溫后再加入沉淀劑，從而得到球形聚烯烴微粉。該方法簡單，操作簡便，成本低。應用該法可制得粒徑均勻且粒徑可在4－35微米范圍內調控的球形聚烯烴微粉。本發明克服了現有機械粉碎法能耗大、所得微粉粒度分布寬的缺陷，是具大規模工業生產的一種方法。
文檔編號C08L23/00GK1986609SQ20061014075
公開日2007年6月27日 申請日期2006年10月9日 優先權日2006年10月9日
發明者矯慶澤, 趙蕓, 胡偉康, 問立寧 申請人:北京理工大學