CN101137734A - 包含微纤维和超细粉的浆料及其使用和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了包含微纤维和超细粉的浆料,和制备这种浆料的方法。与仅包含超细粉的浆料相比,所述包含微纤维和超细粉的浆料更稳定并更易于加工,且所述超细粉较不会从所述浆料中分离出来或附聚。
Description
发明领域
本发明涉及包含至少一种液体介质,至少一种微纤维和至少一种超细粉的浆料,及制备和使用所述浆料的方法。
发明背景
可将纤维或微粒添加剂结合到聚合物、水、聚合物前体等多种材料中来制备多种最终产品。
例如可将含氟聚合物超细粉等微粒添加剂加入用于制备工业用纺织品(例如用于过滤脱水工艺的纺织制品、地毯、运动服和外衣用织物、热气球、汽车和飞机座位及伞等)的热塑性聚合物。将聚四氟乙烯(PTFE)等含氟聚合物超细粉结合到这种聚合物可制备具有某些优点的纺织品,例如容易清洁的纺织品、拉伸强度提高的纤维等。
例如可将纤维加入用于制备复合材料(包括高级工程复合材料)的热塑性聚合物。纤维的增强效应可明显改良热塑性聚合物的性能。在其树脂的热塑性聚酯基体中结合有KeVlar纤维或碳纤维等聚酰胺纤维的高级工程复合材料被广泛用于例如运动产品等制品中。
还可将纤维结合到指甲油或油漆涂料组合物且可将超细粉结合到各种化妆品中。
美国专利5,370,866涉及在抛光溶剂中包含成膜物质、树脂、增塑剂和O.01-O.5%重量芳族聚酰胺纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)的无色或有色指甲油。
美国专利5,416,156涉及表面涂层组合物及其制备方法,所述组合物包含原纤维的聚合物基体、至少一种颜料、至少一种粘合剂和至少一种溶剂的组合。
美国专利4,938,952涉及在可原纤化聚合物基体中包含作为颜料的化妆品组分的化妆产品。
发明概述
本发明一方面为包含至少一种液体介质、至少一种微纤维和至少一种超细粉的浆料。
本发明另一方面为制备所述包含至少一种微纤维、至少一种超细粉和至少一种液体介质的浆料的方法。
通过以下公开内容和附录权利要求书,本发明各方面对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
附图简述
图1是各种包含超细粉的浆料的超细粉粒径分布图。
图2是包含微纤维的二氧化钛浆料与不包含微纤维的二氧化钛浆料的流变特征对比图。
发明详述
通过阅读以下详细说明,本领域普通技术人员将会更容易理解本发明特征和优点。应该理解可将本文各实施方案中描述的本发明某些特征结合起来组成单一实施方案。反之,单一实施方案中描述的本发明各种特征可结合起来组成其子组合。
此外,除非本文中另有明确说明,单数形式的提及物也可包括复数(例如“一个”可以指一个或多个)。此外,除非本文中另有明确说明,本文中所用的任何各种描述的数值范围的最小值和最大值仅为近似值,应理解为其被“大约”所修饰,从而在所述范围上下稍微变化可用于获得与上述范围内那些值实际上相同的结果。此外,每个描述的范围为连续的,包括每个范围的最小值和最大值之间的每个值。
此外,所给出的包含上限优选值和下限优选值的量、浓度或其它值或参数应理解为具体公开了任意对上限优选值和下限优选值形成的所有范围,无论各范围是否独立公开。
本文中提及的所有专利、专利申请和公开物通过引用其全部内容结合于本文中。
本发明提供包含至少一种液体介质,约0.01-约15%重量的至少一种微纤维和约0.5-约50%重量的至少一种超细粉的浆料,以所述浆料的总重计。与仅包含超细粉的浆料相比,包含至少一种超细粉和至少一种微纤维的浆料更稳定,可防止超细粉从浆料中分离出来。此外,已发现与仅包含超细粉的浆料相比,这种浆料有效地减少了超细粉的附聚。结果,这种浆料改进超细粉颗粒的分散性,从而分散的颗粒良好地分开并优选不会再附聚。
本发明还提供制备包含至少一种液体介质,至少一种微纤维和至少一种超细粉的浆料的方法。所述方法改进了微纤维和超细粉在所述液体介质中的分散,从而其中分散的颗粒良好地分离并优选不会再附聚。
尽管本发明不局限于任何特定理论,相信改进的微纤维和超细粉分散部分是由于具有不同形状的颗粒的物理作用所致。
本文中所用术语“浆料”是指包含液体介质、微纤维、超细粉和任选添加剂和/或加工助剂的组合物。
本文中所用术语“微纤维”是指“加工过的纤维”,根据其长径比而可总地描述为纤维。本文中所述的优选包含于浆料中的微纤维优选长径比为约10∶1-约1000∶1,更优选约10∶1-约500∶1,且甚至更优选约25∶1-约300∶1。优选所述微纤维的体积平均长度为约0.01-约100微米,更优选约0.1-约100微米,甚至更优选约0.1-约50微米,更优选约0.5-约50微米,且最优选约0.5-约25微米。优选所述微纤维直径为约1纳米-约12微米,更优选约5纳米-1微米,且最优选约5纳米-约100纳米。总地来说,所述微纤维的平均表面积为约25-约500m2/g。然而这些尺寸仅为近似值。此外,使用术语“直径”并不意味着要求所述微纤维为圆柱形或截面为圆形。因此本文中所用的长径比是指微纤维的长度(最大尺寸)与最小尺寸之比。
微纤维还可称为“纳米纤维”,是指在至少一个方向,纤维材料的尺寸为纳米数量级。微纤维,特别是为浆液或分散体形式时,也可称为“微浆粕”或“纳米浆粕”。本文中所用的术语“微纤维”是指加工过的纤维,不管所述纤维是否包含于浆料中。
本文中所用的术语“超细粉”是指高度分散的、容易分散的粉末或颗粒,其平均直径优选为约0.01-约100微米,更优选约0.1-约50微米,且最优选约0.5-约25微米。所述超细粉通常包含有机或无机材料。
微纤维由纤维原料制备,包括但不限于有机和/或无机微纤维。纤维原材料包括但不限于有机和/或无机纤维。
本文中所用的术语“纤维”是指浆粕、短纤维或纤条体。浆粕,例如特别可用作制备微纤维的原料的芳族聚酰胺浆粕可通过精磨芳族聚酰胺纤维来使得短的芳族聚酰胺纤维材料原纤化来制备。已报道这种浆粕的表面积为4.2-15m2/g,Kajaani重量平均长度为0.6-1.1毫米(mm)。与微浆粕相比,这种浆粕还具有高的体积平均长度。例如Merge 1F543芳族聚酰胺浆粕(产自DuPont,Wilmington,Delaware)的Kajaani重量平均长度为0.6-0.8mm,当采用激光衍射测量浆粕时,体积平均长度为约0.5-0.6mm。从聚合溶液中直接制备芳族聚酰胺浆粕的另一方法已在美国专利5,028,372中公开。
短纤维(有时称为絮状物)可通过将连续长丝切断成短长度而没有明显使得所述纤维原纤化来制备。所述短纤维通常长度为约0.25mm-12mm。例如美国专利5,474,842中公开的增强纤维为合适的短纤维。
纤条体为非颗粒薄膜状颗粒,其平均最大长度为0.2-1mm而长与宽的长径比为5∶1-10∶1。厚度尺寸为微米的若干分之几的数量级。芳族聚酰胺纤条体在本领域中是众所周知的且可按照美国专利5,209,877、5,026,456、3,018,091和2,999,788中公开的方法制备。所述方法通常包括将有机聚合物在溶剂中的溶液加入另一液体中,所述液体是所述聚合物的非溶剂但可与所述溶剂混溶,接着进行剧烈搅动导致所述纤条体凝集;所得凝集的纤条体经过精磨、分离并干燥来产生具有高表面积的纤条体块;然后将所得块打散产生颗粒纤条体产品。
有机微纤维可含有包含于有机纤维中的有机材料。有机材料包括但不限于合成聚合物,如脂族聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、多氟烃、酚醛树脂、聚苯并咪唑、聚苯并三唑、聚苯硫醚、聚二唑、聚酰亚胺和/或芳族聚酰胺;天然纤维,如纤维素、棉、丝和/或毛纤维,及其混合物。可使用的有机纤维商品包括但不限于ZYLONPBO-AS(聚苯撑苯并二唑)纤维、ZYLONPBO-HMf聚苯撑苯并二唑)纤维(产自Toyobo(Japan))和DYNEEMASK60和SK71超高强聚乙烯纤维(产自DSM(Netherlands));Celanese VECTRANHS浆粕和EFT 1063-178(都产自Engineering Fibers Technology,Shelton,Connecticut);CFF原纤化丙烯酸类纤维(产自Sterling Fibers,Inc.,Pace,Florida)和TiaraAramid KY-400S浆粕(产自Daicel Chemical Industries,Ltd.,SakaiCity,Japan)。
某些应用中,优选所述有机纤维由芳族聚酰胺聚合物,特别是聚对苯二甲酰对苯二胺和/或聚间苯二甲酰间苯二胺制备,也称为芳族聚酰胺纤维。本文中所用的“芳族聚酰胺”是指具有酰胺(-CONH-)键的聚酰胺,其中至少85%酰胺(-CONH-)键直接附着到两个芳环上。
用于制备微纤维的有机纤维还可包含已知的添加剂。例如芳族聚酰胺纤维可具有与所述芳族聚酰胺混合的一种或多种其它聚合物材料。具体地讲,所述芳族聚酰胺纤维可包含至多约10%重量其它聚合物材料。如果需要,所述芳族聚酰胺的共聚物可包含多达10%的一种或多种其它二胺代替芳族聚酰胺的二胺,或多达10%其它二酰氯代替芳族聚酰胺的二酰氯。这种有机纤维已在美国专利3,869,430、3,869,429、3,767,756和2,999,788中公开。
优选用于本发明的芳族聚酰胺有机纤维为可购买到的KEVLARKEVLAR芳族聚酰胺浆粕(产自DuPont,Wilmington,DE的merge 1F543);1.5毫米(mm)KEVLAR芳族聚酰胺絮状物(产自DuPont,Wilmininon,DE的merge 1F561)和NOMEX芳族聚酰胺纤条体(产自DuPont,wilmington,DE的merge F25W)。
无机纤维包括但不限于氧化铝纤维、玻璃纤维、碳纤维、纳米碳管、碳化硅纤维、由例如硅灰石(CaSiO3)制成的矿物纤维,和晶须(其为例如碳化硅、硼和碳化硼等材料的单晶且已在Plastics Additives,3rd,Gachter and Muller,Hanser Publishers,New York,1990中更详细描述)。
适用于本发明的超细粉包括但不限于有机材料、无机材料、矿物粉及其组合。
有机材料包括但不限于有机聚合物,例如称为四氟乙烯(TFE)聚合物的聚合物组等。所述TFE聚合物组包括但不限于PTFE均聚物和PTFE共聚物,其中所述均聚物和共聚物各自独立包含小浓度的至少一种可共聚改性单体,从而所述树脂保持为非可熔融加工的(改性PTFE)。
所述改性单体可为例如六氟丙烯(HFP)、全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟丁基乙烯、三氟氯乙烯或引入聚合物分子侧基的其它单体。聚合物中这种共聚改性剂的浓度通常不到1%摩尔。可用于本发明的PTFE和改性PTFE树脂包括由悬浮聚合产生的那些,及由乳液聚合产生的那些。
矿物粉可为例如粘土、滑石、碳酸钙或云母。
无机材料可为例如沉淀法和气相法二氧化硅、硅酸铝、硫酸钙、硫酸铁或亚铁、二氧化钛、氧化铝和幸乙化锌。
适用于本发明的超细粉以有机聚合物粉、矿物粉和无机材料(高度分散粉或已通过研磨设备成高度分散粉)为基础。各种可购买到的研磨设备包括但不限于锤磨机和/或研磨机。可接受的研磨设备对本领域普通技术人员而言是众所周知的。
包含微纤维和超细粉的浆料可通过如下制备:提供1)还没有减小到微纤维的有机和/或无机纤维原料,或2)包含微纤维的浆料,所述浆料包含已被减小到微纤维的有机和/或无机纤维。微纤维可由有机和/或无机纤维原料制备。微纤维可在本文中所述的液体介质中制备,从液体中分离出来并然后根据需要使用。
如果提供有机和/或无机纤维原料,有机和/或无机纤维原料的量优选为约O.01-约50%重量,更优选为约O.10-约25%重量,且最优选约1-约10%重量,以所得包含微纤维和超细粉的浆料的总重计。可采用常规混合和泵送设备将所述有机和/或无机纤维原料与超细粉和液体介质结合。
如果提供微纤维浆料,微纤维浆料优选包含至少约0.01%重量微纤维,以所述浆料的总重计。然而,微纤维浆料可包含至多约25或50%重量微纤维,以所述浆料的总重计,其中浆料中微纤维量的实际上限取决于加工和设备要求。更优选浆料包含至少约O.1%重量微纤维,以所述浆料的总重计。浆料优选包含约15%重量以下微纤维,更优选约10%重量以下,且甚至更优选约5%重量以下,以所述浆料的总重计。某些优选实施方案中,浆料包含约0.01.约50%重量微纤维,优选约0.1-约15%重量微纤维,更优选约O.1-约10%重量,甚至更优选约0.1-约5%重量,更优选约O.1-约2.5%重量,且最优选约O.2-约1%重量,以所述浆料的总重计。可采用常规混合和泵送设备将所述浆料与超细粉和液体介质结合。
包含微纤维的浆料可采用与包含微纤维和超细粉的浆料相同的有机和/或无机纤维原料制备。可通过如下将纤维原料加工成微纤维:在搅拌槽混合器中将原料和液体介质预混合来将原料分布于液体介质中。随后在搅拌设备中用固体组分搅拌预混合物来减小原料的尺寸和/或改变原料的形状。将原料加工成微纤维将优选产生基本均匀分散于液体介质中的微纤维。
任选在采用搅拌槽混合器将原料与液体介质预混合形成预混合物后,可将预混合物加入搅拌设备室内,所述室内包含可进一步帮助将原料减小到微纤维的固体成分。可采用任何搅拌槽混合器来制备任选预混合物。优选搅拌器以足够速度旋转来产生漩涡。Cowles型搅拌器特别有效。随后将预混合物和固体成分搅拌有效时间来产生包含所需尺寸微纤维的微纤维浆液。得到包含所需微纤维尺寸的浆液后,可将固体成分除去。
通常,首先将固体成分放入搅拌装置的搅拌室内并然后加入预混合物。然而加入次序并不是严格的。例如在将原料加入搅拌设备之前可将液体介质和固体组分结合并加入搅拌设备,或在将液体介质加入搅拌设备之前将原料和固体成分结合并加入搅拌设备。同样,可将固体组分、液体介质和原料结合,然后加入搅拌设备。
搅拌过程中,原料反复与任选固体组分接触并被其撕捏。本领域普通技术人员熟悉可用于本发明方法的搅拌装置的类型,例如超微磨碎机或介质磨。
搅拌装置可间歇或连续运行。间歇式超微磨碎机是众所周知的。合适的超微磨碎机包括Union Process,Inc.of Akron,Ohio提供的型号01、1-S、10-S、15-S、30-S、100-S和200-S设备。这种设备的另一供应商是Glen Mills Inc.of Clifton,New Jersey。合适的介质磨包括Premier Mills of Reading,Pennsylvania提供的Supermill HM和EHP型号。
当采用超微磨碎机时,固体组分的搅拌通常受到搅拌臂的周缘速度和提供的搅拌臂数目控制。普通超微磨碎机具有4-12个臂而搅拌臂的周缘速度通常为约150fpm-约1200fpm(约45米/分钟-约366米/分钟)。优选的超微磨碎机具有6个臂且以周缘速度为约200fpm-约1000fpm(约61米/分钟-约305米/分钟),且更优选约300fpm-约500fpm(约91米/分钟-约152米/分钟)运行。
当采用介质磨时,固体组分的搅拌通常受到搅拌臂或盘的周缘速度和提供的搅拌臂/盘数目控制。普通介质磨具有4-10个臂/盘而搅拌臂/盘的周缘速度通常为约1500fpm-约3500fpm(约457米/分钟-约1067米/分钟),且优选约2000fpm-约3000fpm(约610米/分钟-约914米/分钟)。
用于搅拌室中的固体组分量称为“负载”且由搅拌室的总体积而不是实际体积确定。例如100%负载将仅占室体积的约60%,因为固体组分包含大量气囊。加到介质磨或超微磨碎机搅拌室的负载为约40%-约90%,且优选约75%-约90%,以满负载计。球磨机的负载为约30%-约60%,以满负载计。实际上,百分负载通过如下来确定:首先用固体组分填充搅拌室来确定满负载的重量,然后以满负载的百分比确定所需负载重量。
优选微纤维浆料的液体介质包括至少一种选自如下的液体:水溶剂和非水溶剂、单体、水、树脂、聚合物、载体、聚合物前体及其共混物和混合物。实质上,液体或可转变成液体的任何材料可用作液体介质,包括在高温下可转变成液体的固体。本领域普通技术人员熟悉可用作液体介质的材料。制备适合结合到聚酯中的微纤维浆料的合适聚合物前体和方法已在题为“Polymer Precursor DispersionContaining a Micropulp and Method of Making the Dispersion”共有专利申请10/428,294中公开,所述专利申请已通过引用结合于本文中。优选的聚合物前体为乙二醇。同样,用于制备微纤维的纤维和/超细粉可在其中分散以制备微纤维浆料的液体介质可选自:水溶剂和非水溶剂、单体、水、树脂、聚合物、载体、聚合物前体及其共混物和混合物。
所需液体介质量通常取决于浆料量和制备的浆料中微纤维的重量百分比。也就是说,所需微纤维浆料量和制备的微纤维浆料的所需微纤维重量百分比决定需要多少液体介质用于制备微纤维浆料。本领域普通技术人员可决定制备所需量的具有所需微纤维重量百分比的微纤维浆料所需的液体介质量。
所述任选固体组分优选为球形。然而固体组分的形状不是严格的,包括例如椭球形、斜的、不规则形状颗粒及其组合。固体组分的最大平均尺寸取决于所用搅拌装置的类型。然而,总地来说,固体组分的平均尺寸为约0.01mm-127mm直径。
例如,当采用超微磨碎机时,固体组分的尺寸通常为约0.6mm-25.4mm直径。当采用介质磨时,直径通常为约0.1-3.0mm,优选约0.2-2.0mm。当采用球磨机时,直径通常为约3.2mm-约76.2mm,优选约3.2mm-9.5mm。
固体组分通常与液体介质是化学相容的且一般由选自如下的材料制成:玻璃、氧化铝、氧化锆、硅酸锆、铈稳定氧化锆、钇稳定氧化锆、熔凝锆硅氧化物、钢、不锈钢、砂、碳化钨、氮化硅、碳化硅、玛瑙、莫来石、富林特、玻化石英、氮化硼、陶瓷、铬钢、碳钢、浇注不锈钢、塑料树脂及其组合。适合制备固体组分的塑料树脂包括但不限于聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚酰胺。适合作为固体组分的玻璃包括无铅碱石灰、硼硅酸盐和黑玻璃。硅酸锆可为熔凝的或烧结的。
最有用固体组分为由碳钢、不锈钢、碳化钨或陶瓷造成的球体。如果需要,可使用具有相同或不同尺寸和由相同或不同材料制成的球体的混合物。球直径可为0.1mm-76.2mm且优选约0.4mm-9.5mm,且优选约0.7mm-3.18mm。固体组分容易从各种来源获得,包括例如Glenn Mills,Inc.,,Clifton,New Jersey;Fox Industries,Inc.,Fairfield,New Jersey和Union Process,Akron,Ohio。
浆料制备过程中,超细粉可以干粉或包含超细粉的浆料形式加入。
可在有机和/或无机纤维原料被减小到微纤维之前将干粉形式的超细粉与所述纤维原料结合或可与微纤维浆料结合,所述微纤维浆料已由有机和/或无机纤维原料制备。然后可通过常规混合和泵送设备将干粉和液体介质与有机和/或无机纤维原料或者已经制备的包含微纤维的浆料结合。
如果采用超细粉浆料,所述浆料优选包含至少约0.5%重量超细粉,以所述浆料的总重计。然而,超细粉浆料可包含至多约50%超细粉,以所述浆料的总重计,其中超细粉量的实际上限取决于浆料粘度和材料加工性能。更优选浆料包含至少约1%重量超细粉,以所述浆料的总重计,且甚至更优选至少约2%重量超细粉。同时,浆料优选包含约25%重量以下的超细粉,以所述浆料的总重计,更优选约20%重量以下超细粉,且甚至更优选约10%重量以下超细粉。某些优选实施方案中,浆料包含约0.5%重量-约50%重量超细粉,以所述浆料的总重计,优选约1%重量-约25%重量,甚至更优选约1%重量-约20%重量且最优选约1-约10%重量。超细粉浆料可在有机和/或无机纤维被减小到微纤维之前与纤维原料结合,或者可与微纤维浆料结合,所述微纤维浆料已由有机和/或无机纤维原料制备。可采用常规混合和泵送设备将超细粉浆料、液体介质和有机和/或无机纤维原料或者已制备的包含微纤维的浆料结合。
通常采用与上面针对制备含微纤维的浆料所述相同的方法制备超细粉浆料。也就是说,总地使得超细粉与液体介质和任选固体组分接触,然后在磨机(如球磨机)中搅拌超细粉、液体介质和任选固体组分来使得超细粉基本均匀分散于液体介质中。然而本领域普通技术人员熟悉制备超细粉浆料的其它可接受的方法。例如,首先可将超细粉和液体介质结合形成预混合物。然后可在搅拌设备(当搅拌设备为超微磨碎机时)中将所得预混合物与固体组分结合并搅拌。或者,可随后将所得预混合物喂入已包含固体组分的搅拌设备(当采用介质磨时)。不考虑搅拌设备的特征,在被搅拌有效时间而产生包含所需尺寸且均匀分布的超细粉的超细粉浆料后,除去固体组分。
象用于制备微纤维浆料的方法一样,其中超细粉、固体组分和液体介质结合的顺序不是严格的。此外,用于制备微纤维的相同搅拌槽混合器、固体组分、液体介质和搅拌设备可用于制备超细粉浆料。用于确定加入微纤维浆料的液体介质量的相同方法可用于确定加入超细粉浆料的液体介质量。
包含超细粉和微纤维的浆料优选包含至少约0.01%重量微纤维和至少约0.5%重量超细粉,以所述浆料的总重计。然而,这种浆料可包含至多约15%重量微纤维和至多约50%重量超细粉,以所述浆料的总重计,其中浆料中微纤维和超细粉量的实际上限取决于粘度和材料加工性能。更优选浆料包含至少约0.2%重量微纤维和至少约2%重量超细粉,以所述浆料的总重计。浆料优选包含约15%重量以下微纤维和约30%重量以下超细粉,以所述浆料的总重计,更优选约10%重量以下的微纤维和约25%重量以下的超细粉,且甚至更优选约5%重量以下的微纤维和20%重量以下的超细粉。
某些优选实施方案中,包含微纤维和超细粉的浆料包含约0.01-约15%重量微纤维和约0.5-约50%重量超细粉,以所述浆料的总重计;优选约0.2-约15%重量微纤维和约1-约30%重量超细粉;更优选约0.2-约10%重量微纤维和约2-约25%重量超细粉;甚至更优选约0.2-约5%重量微纤维和约2-约20%重量超细粉;且最优选约0.2-约2.5%重量微纤维和约5-约20%重量超细粉。
通常采用与上面针对制备包含微纤维的浆料或包含超细粉的浆料所述相同的方法制备包含超细粉和微纤维的浆料。然而,如果采用包含微纤维的浆料而不是有机和/或无机纤维原料,可通过在搅拌槽混合器中简单预混合包含微纤维的浆料、液体介质和超细粉来制备可接受的包含超细粉和微纤维的浆料。
不必将所得预混合物与固体组分进一步搅拌来制备包含超细粉和微纤维的浆料。然而可将在搅拌槽混合器中通过将微纤维浆料而不是有机和/或无机纤维原料与液体介质和超细粉结合制备的预混合物转移到搅拌设备任选包含固体组分的搅拌室中,按照上面针对制备包含微纤维的浆料或包含超细粉的浆料所述相同的方法进行进一步加工。优选在搅拌开始前加入超细粉。
如果采用有机和/或无机纤维原料而不是包含微纤维的浆料,首先在搅拌槽混合器中将所述有机和/或无机纤维原料与液体介质预混合,然后转移到搅拌设备的搅拌室中。所述超细粉可任选在搅拌槽混合器与有机和/或无机纤维原料和液体介质预混合。优选在开始搅拌和减小尺寸之前加入超细粉。优选搅拌室包含固体组分。
象用于制备微纤维浆料或超细粉浆料的方法一样,可使用相同的搅拌槽混合器、固体组分、液体介质和搅拌设备来制备包含微纤维和超细粉的浆料。此外,用于确定加入包含微纤维或超细粉的浆料的液体介质量的相同方法可用于确定加入包含超细粉和微纤维的浆料的液体介质量。
如果使用固体组分,搅拌过程中,包含超细粉和有机和/或无机纤维原料或者包含微纤维的浆料的微纤维会重复与任选固体组分接触并被撕捏。尽管可使用各种搅拌设备,但优选介质磨(用于半连续法)或超微磨碎机(用于间歇法)。搅拌设备可间歇或连续运行。
当采用超微磨碎机制备本发明包含微纤维和超细粉的浆料时,优选将固体组分倒入超微磨碎机的搅拌室中。然后可将纤维、超细粉和液体介质直接加入超微磨碎机的搅拌室中而没有在搅拌槽混合器中将所有成分预混合。然而可在加入超微磨碎机的搅拌室之前在搅拌槽混合器中将所有成分预混合。通过例如超微磨碎机的至少一个搅拌臂保持固体组分为被搅拌状态。
当采用介质磨制备包含微纤维和超细粉的浆料时,优选在搅拌槽混合器中将纤维或微纤维、超细粉和液体介质预混合,然后倒入介质磨的搅拌室中。在将预混合物泵送到搅拌室中之前,将固体组分加入搅拌室。随后通过磨机的至少一个搅拌臂/盘搅拌所得预混合物和固体组分。通过例如磨机的至少一个搅拌臂保持固体组分为被搅拌状态。
不象主要仅减小纤维长度(尽管表面积有些增加并有原纤化)的常规粉碎或切断法,本发明方法的纤维或微纤维尺寸减小是由于有机和/或无机纤维/微纤维纵向分离成直径大大变小的纤维同时纤维长度减小。平均起来,采用有机和/或无机纤维原料可达到1、2或甚至更大数量级的纤维长度和/或直径减小。
持续搅拌步骤一段有效时间,以制备包含具有所需尺寸/长度、基本均匀分散的超细粉和微纤维的浆料。当采用磨机时,可能需要通过使包含微纤维和至少一种超细粉的液体介质反复通过搅拌设备来增量制备包含微纤维和超细粉的浆料。当采用磨机时,具体组分实际上在磨机中的时间决定了产品尺寸。
当采用任选固体组分时,微纤维的表面被完全润湿且均匀分布/分散于浆料中而聚集体或块最少。同样,所述至少一种超细粉均匀分布/分散于浆料中而聚集体或块最少。
当采用立式介质磨时,可通过在搅拌步骤中使固体组分循环通过通常连接立式介质磨室的底部和顶部的外部通道来加速包含微纤维和超细粉的浆料的生产速率。固体组分的搅拌速率取决于原料的物理和化学结构、固体组分的尺寸和种类、制备可接受浆料的时间长度和所需微纤维的尺寸。
获得满意的包含微纤维和超细粉的浆料后,通常将固体组分从浆料中除去。一般将固体组分保留在搅拌室中。然而某些常规分离方法,包括网筛分离,其中网筛的开口足够小,使得包含微纤维和超细粉的浆料通过同时防止了固体组分通过。将固体组分除去后,可直接使用微纤维和超细粉浆料。通常,浆料将仅包含可忽略不计的可见粗砂或颗粒。
包含微纤维和超细粉的浆料还可包含常规添加剂,包括但不限于染料、颜料、抗氧剂、增塑剂、UV吸收剂、稳定剂、流变控制剂、流动剂、金属薄片、增韧剂、填充剂和炭黑。所用常规添加剂的种类和量当然将取决于包含微纤维和超细粉的浆料的预期用途和由其制备的最终产品的所需性能。应理解的是可在预混合步骤过程中或搅拌步骤之前、当中或结束时加入常规添加剂的一种或多种。
包含超细粉和微纤维的浆料可用于制备各种产品,包括化妆品、指甲油、油漆涂料组合物、纤维、薄膜、单丝、模制件,且可用于各种材料,包括树脂、聚合物材料包括热固性材料、热塑性材料和弹性体。
实施例
在以下实施例中对本发明进行进一步说明。应该理解这些实施例仅用于进行说明。通过上面讨论和这些实施例,本领域技术人员可明确本发明的实质特征,且在不违背其精神和范围下,可对本发明进行各种变化和改进使之适合各种用途和条件。从而本发明不受到下文中给出的说明实施例的限制,而是由下文中的权利要求书定义。
对比实施例1
通过将乙二醇和3%TeflonPTFE超细粉(售自DuPont,Wilminton,DE的Zonyl1600N MP)加入Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的带槽的Cowles叶片式混合器并用其进行预混合制备包含超细粉的预混合浆料。所述Cowles叶片式混合器包含以约100-约1000rpm速度运行的高速搅拌器。重量百分比以所得浆料的总重计。本领域普通技术人员知道如何确定加入的超细粉量以获得所需超细粉重量百分比。
观察到所得预混合物是结块严重,根本不均匀且如果不搅拌会从乙二醇中分离出来。观察到PTFE超细粉迅速沉降到容器底部。
随后将所得预混合物加入Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Premier SML介质磨(1.5L Supermill)。然而在加入预混合物之前,收集预混合物样品以测定预混合物中所包含的PTFE超细粉的粒径。此外,在加入预混合物之前,将1035ml的Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的、商品名为Mill Mates的1.Omm固体陶瓷球形介质加入介质磨中。采用Beckman Coulter,Inc.,Fullerton,California提供的Beckman Coulter LS200粒径分析仪分析预混合物中所包含的超细粉颗粒的尺寸。
给定磨机设置,即磨机类型、介质类型、加工速度等的超细粉粒径由预混合物在介质磨研磨室中的停留时间控制。停留时间是磨机空余体积、总液体批量尺寸和总运行时间的函数。
8500克的首批量循环运行8小时。8小时后,收集第二样品来分析所得浆料中所包含的超细粉颗粒的尺寸。再次观察到所得浆料的PTFE超细粉沉降到容器底部。
实施例1
通过用Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Cowles叶片式混合器将乙二醇、1.5%KEVLAR浆粕1F543(售自DuPont,Wilmington,Delaware)和1.5%TeflonPTFE超细粉(售自DuPont,Wilmington,DE的Zonyl1600N MP)预混合制备包含超细粉和纤维的预混合浆料。所述Cowles叶片式混合器包含以约100-约1000rpm速度运行的高速搅拌器。重量百分比以所得浆料的总重计。
随后将所得预混合物加入Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Premier SML介质磨(1.5L Supermill)。所述介质磨具有5个塑料盘装置和1.38升工作容量。在加入预混合物之前,将1035ml的Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的、商品名为Mill Mates的1.Omm固体陶瓷球形介质加入磨机中从而磨机包含75%负载的球形介质。
给定磨机设置,即磨机类型、介质类型、加工速度等的超细粉粒径由预混合物在介质磨研磨室中的停留时间控制。停留时间是磨机空余体积、总液体批量尺寸和总运行时间的函数。
将预混合物加入介质磨后,搅拌预混合物和固体介质8小时。所得浆料表现稳定且比对比实施例1的超细粉浆料粘许多。没有可见分离或沉降。
用Beckman Coulter,Inc.,Fullerton,California提供的BeckmanCoulter LS200粒径分析仪测定所得浆料中所包含的超细粉颗粒的尺寸。包含Teflon超细粉和Kevlar微纤维的浆料中所包含的超细粉颗粒的平均粒径列于表A中。包含Teflon超细粉和Kevlar微纤维的浆料中所包含的超细粉颗粒的粒径分布图显示于图1中。
重要的是注意到粒径分析仪不能区分包含微纤维和超细粉的浆料中存在的Kevlar微纤维和Teflon超细粉颗粒。从而不能具体确定最大和最小超细粉颗粒,但最大颗粒明显被减小至约70微米且可能被减小到粒径甚至小于70微米(如果70微米尺寸颗粒实际上是Kevlar徽纤维)。尽管不能确定浆料中最大Tenon超细粉颗粒的实际尺寸,超细粉颗粒的尺寸为70微米以下,这远小于对比实施例1预混合物和浆料,所述预混合物和浆料仅包含Teflon超细粉而没有Kevlar纤维/微纤维。
用于制备对比实施例1和实施例1的浆料的Zonyl1600N超细粉的起始平均超细粉粒径为12微米。表A中的数据表明:在被研磨之前,对比实施例1中所包含的超细粉在与乙二醇预混合时明显大量附聚。表A的数据还表明:通过使浆料预混合物经过8小时研磨,对比实施例1浆料预混合物中所包含的附聚超细粉被减少。然而,所得对比实施例1超细粉浆料仍然包含平均粒径为17微米的颗粒和194微米最大粒径的附聚物。此外,观察到对比实施例浆料中所包含的超细粉容易从乙二醇中分离出来并沉降到容器的底部。
表A的数据还表明共研磨实施例1中制备的在乙二醇中的超细粉和纤维,包含超细粉和微纤维的浆料的平均粒径为10微米,远小于对比实施例1浆料的17微米和47微米平均粒径。
表A数据还表明实施例1的最大测量颗粒为70微米,而对比实施例1浆料的最大测量颗粒>600微米和194微米。测量的实施例1最大颗粒70微米远小于测量的对比实施1最大颗粒>600微米和194微米。此外,与对比实施例1的浆料对比,观察到实施例1浆料稳定,没有明显颗粒分离。
尽管粒径分析仪不能区分微纤维和超细粉颗粒,但最大颗粒明显被减小至约70微米且可能被减小到粒径甚至小于70微米(如果70微米尺寸颗粒实际上是Kevlar微纤维)。此外,尽管不能确定包含微纤维和超细粉的浆料中最大Teflon超细粉颗粒的实际尺寸,超细粉颗粒的尺寸一定为70微米以下,这远小于对比实施例1浆料的超细粉颗粒,所述浆料仅包含Teflon超细粉而没有Kevlar纤维/微纤维。
实施例2
通过用Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Cowles叶片式混合器将1%重量KEVLAR浆粕(售自DuPont,Wilmington,Delaware的merge 1F543)、20%二氧化钛(售自DuPont,Wilmington,Delaware的Ti-Pure R-706)和79%重量去离子水预混合制备包含微纤维和超细粉的浆料。所述Cowles叶片式混合器包含以约100-约1000rpm速度运行的高速搅拌器。重量百分比以所得浆料的总重计。本领域普通技术人员知道如何确定加入的纤维、超细粉和去离子水超细粉量以获得所需微纤维、超细粉和去离子水重量百分比。
将所得预混合物加入Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Premier SML介质磨(1.5L Supermill)。在加入预混合物之前,用O.7-1.2mm Ce稳定的氧化锆介质将磨机填充到75%体积。磨机的周缘速度设定为731.5米/分钟(2400fpm)。使预混合物循环运转720分钟,通过量为296g/min。运转过程中,将7个1L浆料样品收集到分开的样品瓶中并放在平表面上以研究浆料中所包含颗粒的沉降行为。10个月后,通过样品瓶底部到沉降固体的上水平面的距禹除以样品瓶底部到液体液面的距离的比对沉降进行量化。将沉降结果总结于表B中。
对比实施例2
通过用Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Cowles叶片式混合器将20%重量二氧化钛超细粉(售自DuPont,Wilmington,Delaware的Ti-Pure R-706)和80%重量去离子水预混合制备二氧化钛预混合浆料。所述Cowles叶片式混合器包含以约100-约1000rpm速度运行的高速搅拌器。重量百分比以所得浆料的总重计。本领域普通技术人员知道如何确定加入的超细粉和去离子水超细粉量以获得所需超细粉和去离子水重量百分比。
将所得预混合物加入Premier Mill,Inc.,Reading,Pennsylvania提供的Premier SML介质磨(1.5L Supermill)。在加入预混合物之前,用0.7-1.2mm Ce稳定的氧化锆介质将磨机填充到75%体积。磨机的周缘速度设定为731.5米/分钟(2400 fpm)。使得预混合物循环运转720分钟,通过量为296g/min。运转过程中,将7个1L浆料样品收集到分开的样品瓶中并放在平表面上以研究浆料中所包含颗粒的沉降行为。8个月后,通过样品瓶底部到沉降固体的上水平面的距离除以样品瓶底部到液体液面的距离的比对沉降进行量化。将沉降结果总结于表B中。
表B
实施例 | 样品序号 | 液体填充高度(cm) | 固体填充高度(cm) | 固体高度与液体高度之比 | 磨碾时间(分钟) |
实施例2 | 1234567 | 16.5 | 9 | 0.5 | 15 |
16.5 | 9 | 0.5 | 45 | ||
16.0 | 9 | 0.6 | 90 | ||
16.0 | 10.8 | 0.7 | 180 | ||
16.0 | 13 | 0.8 | 360 | ||
14.0 | 12.5 | 0.9 | 540 | ||
14.2 | 13.7 | 1.0 | 720 | ||
对比实施例2 | 1234567 | 16.5 | 6 | 0.4 | 15 |
16.8 | 6.5 | 0.4 | 45 | ||
14.5 | 5.6 | 0.4 | 90 | ||
16.5 | 7 | 0.4 | 180 | ||
15.3 | 7.8 | 0.5 | 360 | ||
14.9 | 7.4 | 0.5 | 540 | ||
16.8 | 8.6 | 0.5 | 720 |
如表B中所示,实施例2样品瓶中固体高度随看磨碾时间增加而增加。也就是说,随着磨碾时间增加,实施例2样品的固体高度与液体高度之比从0.5增大1.0。然而对比实施例2样品的固体高度与液体高度之比没有随着磨碾时间增加而增大。实施例2的比随着磨碾时间增加而增大表明KEVLAR微纤维可用于将二氧化钛分散于水中。
采用TA Instruments,New Castle,Delaware供应的TA InstrumentsAR2000N旋转流变仪对实施例2的2个样品和对比实施例2的两个样品的流变特征进行研究。将结果总结于图2中。
实施例3
采用标称4000 lb立式高压釜(带有搅拌器、抽真空器和位于高压釜的釜放上的单体蒸馏釜)制备几批聚合物,所述聚合物包含磨碾过的Kevlar(聚对苯二甲酰对苯二胺)(产自DuPont,Wilmington,DE)微纤维和Zonyl MP-1600(产自DuPont,Wilmington,DE的PTFE超细粉颗粒)。
单体蒸馏器釜装有约1500升(约38001b)对苯二甲酸二甲酯(DMT)和约650升乙二醇。此外,将约420 lb1%Kevlar浆料(1%纤维/乙二醇)和约1400 lb 14%ZonylMP-1600N浆料(14%PTFE超细粉/乙二醇)加入蒸馏釜中。最后将醋酸锰以在乙二醇中的溶液形式加入作为酯交换催化剂,和将三氧化锑以在乙二醇中的溶液形式加入作为缩聚催化剂。搅拌蒸馏釜中的所有成分以进行混合。在约180分钟内将蒸馏釜的温度升到约250℃。酯交换反应过程中保持蒸馏釜中的气压。回收约1300 lb(约700升)甲醇馏液。然后将产生的熔融单体对苯二酸双(羟乙)酯从单体蒸馏釜滴到高压釜的釜部分。
混合、搅拌所述各成分并通过将温度提高到约295℃的最终聚合温度使之聚合。在约180分钟内将压力减少到约1mm Hg的最终压力。将所得聚合物挤出通过33孔浇注板成条,然后将所述条骤冷、切断并装箱。
对所得聚合物进行测试并通过溶液法测得其特性粘度(IV)为约0.58(Goodyear法)。通过差示扫描量热(DSC)法还测得所得聚合物的结晶温度为约125℃而熔体温度为258℃。
实施例4-8
采用标称100 lb高压釜(带有搅拌器、抽真空器和位于高压釜的釜放上的单体蒸馏釜、)制备数批聚合物,所述聚合物包含磨碾过的Kevlar微纤维和Zonyl MP-1600(PTFE)超细粉。将所得实施例4-8聚合物的组合物列于表C中。
实施例4-8聚合物制备过程中,将DMT和65 lb乙二醇加入蒸馏釜。接着,将1%KeVlar微纤维浆料(1%纤维/乙二醇)和ZonylMP-1600N加入蒸馏釜。ZonylMP-1600N以粉状加入蒸馏釜。最后,将醋酸锰以在乙二醇中的溶液形式加入作为酯交换催化剂并将三氧化锑以在乙二醇中的溶液形式加入作为缩聚催化剂。
将蒸馏釜的温度升到约240℃并回收约约15升甲醇馏液。然后将产生的熔融单体对苯二酸双(羟乙)酯从单体蒸馏釜滴到高压釜的釜部分。
混合、搅拌所有成分并通过将温度提高到约285℃的最终聚合温度使之聚合。将压力减少到约1mm Hg的最终压力。将所得聚合物挤出通过33孔浇注板成条,然后将所述条骤冷、切断并装箱。使得所得聚合物在卧式转鼓反应器中结晶并固相聚合。所得聚合物在135℃结晶并在约237℃固相聚合,总加热时间为24hr。
将通过DSC法测定的实施例4-8每个聚合物的结晶峰和熔点温度列于表C中。表C中列出的实施例4-8每个聚合物组合物的能谱分析通过分析每个聚合物的表面确定。这些结果证实:聚合物样品中包含含氟聚合物,其中“F原子%”表示了样品中观察到的氟原予百分比量,而“F/C”比表示观察到氟原子与碳原子之比。
实施例9-14
将134.75g对苯二酸双(羟乙)酯、0.0468g四水醋酸锰(II)和0.0365g氧化锑(II)加入250 ml玻璃烧瓶。表D列出了加入每个250ml烧瓶中的微纤维和超细粉的量。然后搅拌所得反应混合物。随后在缓慢氮气吹洗下将反应混合物加热到180℃并保持约0.5 hr。然后将反应混合物加热到285℃并再保持约0.5 hr。最后在285℃下保持反应混合物完全真空(不到100 m托)同时搅拌表D中所示时间。释放真空并将反应物冷却到室温。
得到实施例9-14的每个反应产物的实验相对粘度(LRV)和结晶熔点并将其列于表D。采用DSC法获得结晶熔点。表D数据列举了采用微纤维和超细粉成分的粉或浆料形式通过各种方法制备的聚酯组合物。具体地讲,如实施例12和14所示,两种浆料的结合对方法的改善可通过减少的所需真空时间而明显看出。
Claims (55)
1.一种包含至少一种液体介质、至少一种微纤维和至少一种超细粉的微纤维和超细粉浆料。
2.权利要求1的浆料,所述浆料包含0.01-15%重量的所述至少一种微纤维。
3.权利要求1的浆料,所述浆料包含0.5-50%重量的所述至少一种超细粉,以所述浆料的总重计。
4.权利要求1的浆料,所述浆料包含0.2-15%重量的所述至少一种微纤维和2-30%重量的所述至少一种超细粉,以所述浆料的总重计。
5.权利要求1的浆料,其中所述液体介质选自:水溶剂、非水溶剂、单体、水、树脂、聚合物、聚合物前体、载体及其混合物。
6.权利要求1的浆料,其中所述至少一种微纤维包括有机微纤维。
7.权利要求6的浆料,其中所述有机微纤维包括选自以下的聚合物材料:脂族聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、多氟烃、酚醛树脂、聚苯并咪唑、聚苯并三唑、聚苯硫醚、聚_二唑、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、纤维素、棉、丝、毛及其混合物。
8.权利要求6的浆料,其中所述有机微纤维包括选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺及其混合物的芳族聚酰胺聚合物。
9.权利要求1的浆料,其中所述至少一种微纤维包括无机微纤维。
10.权利要求9的浆料,其中所述无机微纤维包括选自如下的至少一种材料:氧化铝、二氧化硅、玻璃、碳、硼、碳化硼、碳化硅及其混合物。
11.权利要求1的浆料,其中所述至少一种超细粉包括至少一种选自如下的材料:有机材料、无机材料、矿物粉及其混合物。
12.权利要求11的浆料,其中所述有机材料选自:PTFE、PTFE均聚物、PTFE共聚物、改性PTFE及其混合物。
13.权利要求11的浆料,其中所述无机材料选自:沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、硅酸铝、硫酸钙、硫酸铁或亚铁、二氧化钛、氧化铝和氧化锌。
14.权利要求11的浆料,其中所述矿物粉选自:粘土、滑石、碳酸钙和云母。
15.权利要求1的浆料,所述浆料还包含至少一种选自如下的常规添加剂:染料、颜料、抗氧剂、增塑剂、UV吸收剂、稳定剂、流变控制剂、流动剂、金属薄片、增韧剂、填充剂和炭黑。
16.权利要求1的浆料,其中所述微纤维的体积平均长度为0.01-100微米。
17.权利要求1的浆料,其中所述微纤维的长径比为10∶1-1000∶1,更优选10∶1-500∶1,甚至更优选25∶1-300∶1。
18.权利要求1的浆料,其中所述超细粉的平均直径为0.01-100微米。
19.一种由权利要求1的微纤维和超细粉浆料制备的材料。
20.权利要求19的材料,其中所述材料选自以下各种材料:树脂、热固性材料、热塑性材料和弹性体。
21.一种由权利要求19的材料制备的产品。
22.权利要求19的产品,其中所述产品选自:化妆品、指甲油、油漆涂料组合物、纤维、薄膜、单丝和模制件。
23.一种制备包含至少一种微纤维、至少一种超细粉和液体介质的浆料的方法,其中所述方法包括:将包含至少一种纤维的原料与至少一种液体介质预混合以形成预混合物;
将至少一种超细粉加入所得预混合物;
将所得预混合物和超细粉与固体组分一起搅拌有效时间,以制备包含微纤维和超细粉的浆料;并
除去固体组分。
24.权利要求23的方法,其中所述原料包含至少一种有机纤维。
25.权利要求24的方法,其中所述有机纤维包括选自如下的至少一种聚合物材料:脂族聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、多氟烃、酚醛树脂、聚苯并咪唑、聚苯并三唑、聚苯硫醚、聚_二唑、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、纤维素、棉、丝、毛及其混合物。
26.权利要求25的方法,其中所述至少一种有机纤维为选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺及其混合物的芳族聚酰胺聚合物。
27.权利要求23的方法,其中所述原料包括至少一种无机纤维。
28.权利要求27的方法,其中所述无机纤维包括至少一种选自如下的材料:氧化铝、二氧化硅、玻璃、碳、硼、碳化硼、碳化硅及其混合物。
29.权利要求23的方法,其中所述至少一种超细粉包括选自如下的至少一种材料:有机材料、无机材料、矿物粉及其混合物。
30.权利要求29的方法,其中所述有机材料选自:PTFE、PTFE均聚物、PTFE共聚物、改性PTFE及其混合物。
31.权利要求29的方法,其中所述无机材料选自:沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、硅酸铝、硫酸钙、硫酸铁或亚铁、二氧化钛、氧化铝和氧化锌。
32.权利要求29的方法,其中所述矿物粉选自:粘土、滑石、碳酸钙和云母。
33.权利要求23的方法,其中所述液体介质选自:水溶剂、非水溶剂、单体、水、树脂、聚合物、聚合物前体、载体及其混合物和共混物。
34.权利要求23的方法,所述方法还包括提供至少一种选自如下的常规添加剂:染料、颜料、抗氧剂、增塑剂、UV吸收剂、稳定剂、流变控制剂、流动剂、金属薄片、增韧剂、填充剂或炭黑。
35.一种通过权利要求23的方法制备的浆料。
36.一种制备包含至少一种微纤维、至少一种超细粉和至少一种液体介质的浆料的方法,其中所述方法包括:将微纤维浆料、至少一种超细粉混合有效时间,以制备包含所述至少一种微纤维和所述至少一种超细粉的浆料。
37.权利要求36的方法,其中将所述微纤维浆料和所述至少一种超细粉与另一种液体介质一起混合。
38.权利要求36的方法,其中所述方法还包括将所述浆料和至少一种超细粉与固体组分一起搅拌。
39.权利要求36的方法,其中所述微纤维浆料包含至少一种有机微纤维。
40.权利要求39的方法,其中所述至少一种有机微纤维包括至少一种选自如下的聚合物材料:脂族聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、多氟烃、酚醛树脂、聚苯并咪唑、聚苯并三唑、聚苯硫醚、聚_二唑、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、纤维素、棉、丝、毛及其混合物。
41.权利要求39的方法,其中所述至少一种有机微纤维包括选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺或其混合物的芳族聚酰胺聚合物。
42.权利要求39的方法,其中所述微纤维浆料包含至少一种无机微纤维。
43.权利要求42的方法,其中所述至少一种无机微纤维包含至少一种选自如下的材料:氧化铝、二氧化硅、玻璃、碳、硼、碳化硼、碳化硅及其混合物。
44.权利要求36的方法,其中所述至少一种超细粉包括至少一种选自如下的材料:有机材料、无机材料、矿物粉及其混合物。
45.权利要求44的方法,其中所述有机材料选自:PTFE、PTFE均聚物、PTFE共聚物、改性PTFE及其混合物。
46.权利要求44的方法,其中所述无机材料选自:沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、硅酸铝、硫酸钙、硫酸铁或亚铁、二氧化钛、氧化铝和氧化锌。
47.权利要求44的方法,其中所述矿物粉选自:粘土、滑石、碳酸钙和云母。
48.权利要求36的方法,其中所述液体介质选自:水溶剂、非水溶剂、单体、水、树脂、聚合物、聚合物前体、载体及其混合物和共混物。
49.权利要求36的方法,所述方法包括提供至少一种选自如下的常规添加剂:染料、颜料、抗氧剂、增塑剂、UV吸收剂、稳定剂、流变控制剂、流动剂、金属薄片、增韧剂、填充剂或炭黑。
50.一种通过权利要求36的方法制备的浆料。
51.一种制备包含至少一种微纤维、至少一种超细粉和第一液体介质的方法,其中所述方法包括:将微纤维浆料和至少一种第二液体介质预混合以形成预混合物;和将至少一种超细粉加入所得预混合物。
52.权利要求51的方法,其中所述第一液体介质和第二液体介质中至少其一是两种或多种液体的混合物。
53.权利要求51的方法,其中所述第一液体介质和第二液体介质不同。
54.权利要求51的方法,所述方法还包括将所述预混合物和至少一种超细粉与固体组分一起搅拌有效时间,以制备包含所述至少一种微纤维和至少一种超细粉的浆料;并除去所述固体组分。
55.一种通过权利要求51的方法制备的浆料。
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