CN117916288A - 用于生产亚微米聚合物颗粒的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本披露涉及包含a)至少一种热塑性聚合物、b)至少一种小分子有机盐、以及c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物的组合物，包括使用该组合物生产亚微米尺寸的聚合物颗粒的方法。

Description

用于生产亚微米聚合物颗粒的组合物和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年4月19日提交的美国临时专利申请号63/176,527的优先权，将该申请通过援引方式并入本文。
技术领域
本发明涉及包含以下的组合物的领域：a)至少一种热塑性聚合物，b)至少一种小分子有机盐，以及c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物，包括使用该组合物生产亚微米尺寸的聚合物颗粒的方法。
背景技术
用于各种应用的涂料和清漆种类繁多。涂料的一些应用包括室内和室外油漆、室内陈设、高层建筑的玻璃和立面涂料、许多类型的运输车辆和结构，如汽车、飞机、桥梁、道路标识、船舶、航天器等，以及各种工业和非工业维护涂料。在较小的规模上，涂料用于厨房用具，如炊具，以及多种电子产品，包括消费和工业电子产品以及生物医学产品。涂层厚度可以根据应用广泛变化。例如，航空母舰甲板上的防滑涂层可能在数百微米的数量级，而微芯片的绝缘涂层可能在小于一微米的数量级。涂料在此类应用中发挥着一种或多种关键作用，如提高产品的美学吸引力，保护基材免受各种损伤(例如，由于刮擦或冲击、腐蚀、长期风化和生物污染造成的损坏)，以及为产品提供专门的功能(例如，导电性、绝缘性、防水性和热反射)。然而，随着市场推动改进的性能属性，如工业涂料和油漆中更好的耐腐蚀性和耐化学性，用于炊具和其他表面的更好的耐刮擦涂层，以及用于电子产品应用的更薄的低Dk/Df涂层，仅举几个实例，具有此类涂层的各种产品和结构的存在继续带来性能挑战。
通常，涂料或清漆的性能特征取决于其中包含的一种或多种组分的粒度。例如，一些油漆的特性(如稳定性和耐候性)取决于油漆中颜料的粒度。例如，减小颜料粒度会增加颜料表面积，这通常导致粘度增加。较高的粘度或诱发的触变性阻止了颜料的流动性，从而阻止了沉降和再絮凝。除了包装稳定性之外，固化膜的稳定性或涂料在施加和固化后的性能可能会受到颜料粒度的影响。对于用于润滑剂应用的涂料，经常使用增粘剂。具有非常小粒度的增粘剂将提供更高的质量效率的益处，因为需要较少的量来获得期望的润滑性能。例如，在电子应用中使用的薄膜和共形涂层通常含有赋予特殊功能(如低介电常数)的颗粒。由于涂层厚度通常受到赋予特殊功能的此类颗粒的限制，因此较小的粒度将允许更薄的膜和更薄的共形涂层。
已知多种方法用于生产非常小尺寸的颗粒，此类方法是自上而下的方法，其中通过例如碾磨来减小较大颗粒的尺寸，或者自下而上的方法，其中通过例如乳液聚合直接化学合成小尺寸颗粒。然而，生产非常小尺寸的颗粒(即，几微米或更小的数量级的尺寸)仍然存在挑战。
因此，持续需要用于生产非常小尺寸(典型地为几微米或更小的数量级的尺寸)的颗粒新的和改进的组合物和方法。本文描述了用于生产平均尺寸小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的颗粒的组合物和方法。
发明内容
此目的以及将从以下详细描述变得明显的其他目的通过本披露的组合物、方法和/或工艺来全部或部分实现。
在第一方面，本披露涉及一种组合物，其包含：
a)至少一种热塑性聚合物，
b)至少一种小分子有机盐，以及
c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物。
在第二方面，本披露涉及一种用于制备包含热塑性聚合物的颗粒的方法，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，该方法包括：
a)将本文所述的组合物熔融共混，
b)将步骤a)中获得的熔融共混组合物加工成粒料或线料，
c)冷却步骤b)中获得的粒料或线料，
d)使步骤c)中获得的冷却的粒料或线料与水、典型地热水、更典型地温度为50℃至100℃的水接触，从而形成包含热塑性聚合物的颗粒。
在第三方面，本披露涉及各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
在第四方面，本披露涉及一种分散体，该分散体包含本文所述的颗粒的集合、至少一种表面活性剂和液体介质。
在第五方面，本披露涉及一种用于制备分散体的方法，该方法包括将根据本文所述的方法制备的颗粒的集合或各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合与至少一种表面活性剂和液体介质混合，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
附图说明
图1示出了根据本披露的由PEEK聚合物制备的本发明的颗粒。
图2示出了根据本披露的由PPS聚合物制备的本发明的颗粒。
图3示出了根据本披露的由LCP制备的本发明的颗粒。
图4示出了根据本披露制备的分散体的粒度分布。
具体实施方式
如本文使用的，除非另外说明，否则术语“一个/一种(a/an)”、或“该(the)”意指“一个/一种或多个/多种”或“至少一个/一种”并且可互换地使用。
如本文使用的，以“A和/或B”的形式在短语中使用的术语“和/或”意指单独的A、单独的B、或A和B一起。
如本文使用的，术语“包含(comprises)”包括“基本上由……组成(consistsessentially of)”和“由……组成(consists of)”。术语“包含(comprising)”包括“基本上由……组成(consisting essentially of)”和“由……组成(consisting of)”。与“包括(including)”、“含有(containing)”或“特征在于”同义的“包含(comprising)”旨在是包容性的或开放式的并且不排除另外的、未列举的要素或步骤。过渡短语“基本上由……组成”包括特定的材料或步骤以及不会实质性影响所描述的组合物、工艺、方法或制品的基本特征或功能的材料或步骤。过渡短语“由……组成”排除任何未指定的要素、步骤或组分。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与由本说明书涉及的领域中的技术人员通常理解的相同的含义。
如本文使用的，并且除非另外指明，否则术语“约”或“大约”意指如由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受误差，该可接受误差部分地取决于如何测量或确定该值。在某些实施例中，术语“约”或“大约”意指在1、2、3、或4个标准差内。在某些实施例中，术语“约”或“大约”意指在给定的值或范围的50％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、或0.05％内。
另外，应理解本文列举的任何数值范围旨在包括其中包括的全部子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括在并且包括所列举的最小值1与所列举的最大值10之间的全部子范围；即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。因为所披露的数值范围是连续的，所以它们包括在最小值与最大值之间的每个值。除非另外清楚地指明，否则在本申请中指定的各种数值范围是近似值。
贯穿本披露，不同出版物可以通过援引方式并入。除非另外指明，否则如果通过援引方式并入的此类出版物中的任何语言的含义与本披露的语言的含义相冲突，则本披露的语言的含义应该优先。
如本文使用的术语和短语“发明”、“本发明(present invention)”、“本发明(instant invention)”以及类似术语和短语是非限制性的，并且不旨在将本发明主题限于任何单个实施例，而是包括如所述的所有可能的实施例。
应注意，在指明任何浓度、重量比或量的范围时，任何具体的上限浓度、重量比或量可以分别与任何具体的下限浓度、重量比或量相关联。
本文所述的组合物和方法允许生产由聚合物材料、典型地热塑性材料构成的亚微米颗粒。
本披露的第一方面涉及一种组合物，其包含：
a)至少一种热塑性聚合物，
b)至少一种小分子有机盐，以及
c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物。
已经发现包含a)至少一种热塑性聚合物、b)至少一种小分子有机盐、以及c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物的组合物可用于生产亚微米尺寸的聚合物颗粒、典型地热塑性聚合物颗粒。组分a)(其是至少一种热塑性聚合物)是制备颗粒的材料，并且组分b)和c)构成“载体相”。
该至少一种热塑性聚合物可以是本领域普通技术人员已知的任何热塑性聚合物，并且没有特别限制。合适的热塑性聚合物包括但不限于选自由以下组成的组的聚合物：液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚亚芳基硫醚(PAS)、聚芳醚砜(PAES)、含氟聚合物(FP)以及其组合。
在实施例中，至少一种热塑性聚合物选自由以下组成的组：液晶聚合物(LCP)；聚芳醚酮(PAEK)，典型地聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮酮(PEKK)；聚亚芳基硫醚(PAS)，典型地聚苯硫醚(PPS)；以及其组合。
LCP通常是至少一种二羧酸和至少一种二醇的反应产物，并且因此是聚酯。在一些实施例中，聚酯是由至少一种二羧酸、至少一种二醇、和至少一种羟基羧酸的反应产物形成的。
合适的LCP是至少部分芳香族聚酯。在一些实施例中，LCP是全芳香族聚酯。
芳香族二羧酸、二醇和羟基羧酸适用于形成根据本披露的实施例的液晶聚酯。合适的液晶聚合物包含一种或多种以下结构单元，其衍生自相应的芳香族二羧酸、芳香族二醇、或芳香族羟基羧酸：
其中X在每次出现时是卤素、烷基或芳基。
在实施例中，液晶聚合物包含选自由以下组成的组中的一种或多种结构单元：
在一些实施例中，LCP由至少一种二羧酸和至少一种二醇形成，该至少一种二羧酸选自由以下组成的组：对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、3,6-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸，该至少一种二醇选自由以下组成的组：对苯二酚、间苯二酚、4,4'-联苯酚、3,3'-联苯酚、2,4'-联苯酚、2,3'-联苯酚、3,4'-联苯酚，以及二羟基萘的异构体，如1,4-二羟基萘、1,5-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,7-二羟基萘和2,6-二羟基萘。
在另一个实施例中，LCP由选自由以下组成的组的羟基羧酸单体形成：对羟基苯甲酸、间羟基苯甲酸、2,6-羟基萘二甲酸、3,6-羟基萘二甲酸、1,6-羟基萘二甲酸和2,5-羟基萘二甲酸。
除了或代替上文所述的那些，LCP还可以包含非芳香族二羧酸、非芳香族二醇和/或非芳香族羟基羧酸。例如，用于形成LCP的合适的二羧酸是环脂族二羧酸及其异构体，例如1,3-环己烷二甲酸和1,4-环己烷二甲酸。
在一些情况下，LCP可以包含酰胺官能团。胺功能化单体和酰胺功能化单体(如4-氨基苯酚和4-乙酰氨基苯酚)适合用于形成LCP。
在一些实施例中，LCP包含高达约50摩尔％的对苯二甲酸结构单元、高达约30摩尔％的间苯二甲酸结构单元、和高达约50摩尔％的联苯酚结构单元。
在其他实施例中，LCP包含约5摩尔％至约30摩尔％的对苯二甲酸结构单元、高达约20摩尔％的间苯二甲酸结构单元、和约5摩尔％至约30摩尔％的联苯酚结构单元。
在一些实施例中，LCP进一步包含约5摩尔％至约40摩尔％的对苯二酚结构单元。在其他实施例中，额外存在约5摩尔％至约35摩尔％的2,6-萘二羧酸结构单元。
在实施例中，LCP进一步包含约40摩尔％至约70摩尔％的对羟基苯甲酸结构单元。在另一个实施例中，LCP进一步包含约15摩尔％至约30摩尔％的2,6-羟基萘二甲酸。
在一些实施例中，LCP是通过使由对苯二甲酸、间苯二甲酸、对羟基苯甲酸和联苯酚组成的芳香族单体的混合物聚合形成的。在实施例中，LCP是通过使由对苯二甲酸、对羟基苯甲酸和联苯酚组成的芳香族单体的混合物聚合形成的。在另一个实施例中，LCP是通过使由对苯二甲酸、对羟基苯甲酸、联苯酚和对苯二酚组成的芳香族单体的混合物聚合形成的。
合适的LCP可以根据本领域普通技术人员已知的方法合成，或者可以从商业来源获得。例如，合适的LCP包括从美国索尔维特种聚合物有限责任公司(Solvay SpecialtyPolymers USA,LLC.)可获得的SRT-300、SRT-400、SRT-700、SRT-900和SRT 1000液晶聚合物。
合适的PAEK聚合物是以下聚合物：其中所述PAEK聚合物的按摩尔计大于50％的重复单元是包含Ar-C(O)-Ar’基团的重复单元(RPAEK)，其中Ar和Ar'，彼此相同或不同，是芳香族基团。这些重复单元(RPAEK)通常选自由具有以下式(J-A)至(J-O)组成的组：
其中：
每个R'，彼此相同或不同，选自由以下组成的组：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵，并且j为零或为0至4的整数。
在重复单元RPAEK中，相应的亚苯基部分可以独立地具有到在重复单元中不同于R’的其他部分的1,2-、1,4-或1,3-键联。典型地，亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联，更典型地它们具有1,4-键联。
在一些实施例中，j’在每次出现时典型地为零，也就是说，这些亚苯基部分除了在该聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外，不具有其他取代基。
在实施例中，重复单元RPAEK是选自具有以下式(J'-A)至(J'-O)的那些：
在实施例中，按摩尔计大于60％、典型地按摩尔计大于80％、更典型地按摩尔计大于90％的重复单元是重复单元RPAEK。
在实施例中，基本上所有的PAEK聚合物的重复单元是重复单元RPAEK；可能存在链缺陷、或非常少量的其他单元，应理解后者这些情况本质上不改变该PAEK聚合物的特性。
PAEK聚合物可以是均聚物，无规的、交替的或嵌段的共聚物。当PAEK聚合物是共聚物时，它可以值得注意地含有(i)具有至少两个选自式(J-A)至(J-O)的不同的式的重复单元RPAEK，或(ii)具有一个或多个式(J-A)至(J-O)的重复单元RPAEK以及不同于重复单元RPAEK的重复单元R*PAEK。
在实施例中，PAEK聚合物可以是聚醚醚酮聚合物(PEEK聚合物)。在另一个实施例中，PAEK聚合物可以是聚醚酮酮聚合物(PEKK聚合物)。
为了本发明的目的，术语“PEEK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50％的重复单元是具有式J’-A的重复单元RPAEK的任何聚合物。
在实施例中，PEEK聚合物的按摩尔计大于75％、典型地按摩尔计大于85％、更典型地按摩尔计大于95％、还更典型地按摩尔计大于99％的重复单元是具有式J’-A的重复单元。在另一个实施例中，PEEK聚合物的所有重复单元是具有式J’-A的重复单元。
为了本发明的目的，术语“PEKK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50％的重复单元是具有式J’-B的重复单元RPAEK的任何聚合物。
在实施例中，PEKK聚合物的按摩尔计大于75％、典型地按摩尔计大于85％、更典型地按摩尔计大于95％、还更典型地按摩尔计大于99％的重复单元是具有式J’-B的重复单元。在实施例中，PEKK聚合物的所有重复单元是具有式J’-B的重复单元。
该PAEK聚合物可以通过特性粘度(IV)来表征，该特性粘度可以使用已知的方法和仪器来测量。例如，可以使用No.50Cannon-Fleske粘度计进行测量，并且在溶解后小于4小时的时间内在25℃下测量。
在一些实施例中，PAEK聚合物的特性粘度(IV)是至少0.50dl/g、典型地至少0.60dl/g、更典型地至少0.70dl/g，如在95％-98％的硫酸(d＝1.84g/ml)中在0.1g/100ml的PAEK聚合物浓度下测量的。
在一些实施例中，PAEK聚合物的IV等于或小于1.40dl/g、典型地等于或小于1.30dl/g、更典型地等于或小于1.20dl/g、最典型地等于或小于1.15dl/g，如在95％-98％硫酸(d＝1.84g/ml)中在0.1g/100ml的(PAEK)聚合物浓度下测量的。
PAEK聚合物可以包含PAEK聚合物的共混物。例如，PAEK聚合物可以包含两种或更多种不同的PAEK聚合物，或两种或更多种相同的但具有不同等级的PAEK聚合物的共混物。例如，共混物可以包含两种或更多种相同的PAEK聚合物，每种聚合物可通过熔体粘度区分。在本文中，根据ASTM D3835使用毛细管流变仪测量熔体粘度。示例性毛细管流变仪是Kayeness Galaxy V流变仪(型号8052DM)。
在一些实施例中，PAEK聚合物在400℃和1000s-1的剪切速率下具有至少0.05kPa.s、典型地至少0.08kPa.s、更典型地至少0.1kPa.s、还更典型地至少0.12kPa.s的熔体粘度，如根据ASTM D3835使用毛细管流变仪测量的。
在一些实施例中，PAEK聚合物在400℃和1000s-1的剪切速率下具有至多1.00kPa.s、典型地至多0.80kPa.s、更典型地至多0.70kPa.s、甚至更典型地至多0.60kPa.s、最典型地至多0.50kPa.s的熔体粘度，如根据ASTM D3835使用毛细管流变仪测量的。
适用于组合物的PAEK聚合物可以通过普通技术人员已知的任何方法来制备或在商业上获得。例如，合适的PAEK聚合物包括从美国索尔维特种聚合物有限责任公司可商购的聚醚醚酮。
合适的聚亚芳基硫醚(PAS)是其中大于5mol％的重复单元是具有由下式表示的重复单元RPAS的聚合物
-Ar-S-，
其中，Ar基团表示任选取代的亚芳基，如亚苯基或亚萘基，该基团是经由直接的C-S键联通过它的两个端各自连接至两个硫原子(因此形成硫化物基团)。
在实施例中，Ar在每次出现时是任选取代的对亚苯基，从而产生具有以下结构的重复单元
或任选取代的间亚苯基，从而产生具有以下结构的重复单元
亚芳基Ar可以被一种或多种取代基取代，包括但不限于卤素原子、C1-C12烷基、C7-C24烷基芳基、C7-C24芳烷基、C6-C18芳基、C1-C12烷氧基和C6-C18芳氧基。在实施例中，Ar是未取代的。
聚亚芳基硫醚典型地包含大于25mol％、更典型地大于50mol％、并且还更典型地大于90mol％的重复单元RPAS。在实施例中，聚亚芳基硫醚不含除了RPAS之外的重复单元。
在实施例中，聚亚芳基硫醚是聚苯硫醚，即Ar是对苯基或对亚苯基。
合适的聚亚芳基硫醚可以根据本领域普通技术人员已知的方法生产，或者从商业来源获得。例如，合适的聚亚芳基硫醚从美国索尔维特种聚合物有限责任公司以商品名可获得。
至少一种热塑性聚合物可以作为纯聚合物存在，或者作为与一种或多种附加热塑性聚合物的聚合物共混物的一部分存在。
组分b)是小分子有机盐，典型地是芳香族盐。如本文使用的，芳香族盐是芳香族酸(如芳香族羧酸或芳香族磺酸)和碱(典型地碱金属或碱土金属碱)的中和产物。芳香族盐通常衍生自包含一-、二-或三-环烃体系的芳香族化合物，如苯、萘、蒽、噻吩等，以及所有这些化合物的取代衍生物。在实施例中，至少一种小分子有机盐是芳香族羧酸盐或芳香族磺酸盐。
示例性芳香族羧酸盐包括但不限于苯甲酸、羟基苯甲酸、氨基苯甲酸、甲基苯甲酸、硝基苯甲酸、以及其异构体。示例性芳香族磺酸盐包括但不限于苯磺酸、4-羟基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、苯胺-2-磺酸、对氨基苯磺酸、3-氨基-4-羟基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸、以及其异构体。在一些实施例中，至少一种小分子有机盐是苯甲酸盐或苯磺酸盐。
小分子有机盐通常是碱金属盐，如钠、锂和钾盐；碱土金属盐，如镁、钙、锶和钡盐；或铵盐。在实施例中，至少一种小分子有机盐是苯甲酸钠盐或苯磺酸钠盐、更典型地苯磺酸钠盐。
组分c)是水溶性或水可分散性聚合物。可以使用普通技术人员已知的任何水溶性或水可分散性聚合物。然而，至少一种水溶性或水可分散性聚合物典型地是磺化芳香族聚合物的盐。
在实施例中，至少一种水溶性或水可分散性聚合物典型地是芳香族磺酸与甲醛的缩聚产物的盐，更典型地是萘磺酸与甲醛的缩聚产物的盐。
在实施例中，至少一种水溶性或水可分散性聚合物包含由以下结构表示的重复单元RNSP
其中
M是一价阳离子，典型地是碱金属阳离子；并且
p是0.5至6的值。
在实施例中，M是一价的，选自由以下组成的组：锂、钠、钾、铵，和衍生自有机胺、季铵离子的取代铵离子。在实施例中，M是典型地选自由以下组成的组的碱金属阳离子：锂、钠和钾。
如在重复单元RNSP中所指示的，芳香族环上亚甲基(-CH2-)键联的确切位置或取向是未知的，并且通常被认为是复杂且多变的。应当理解，一些甲醛键联可能不仅仅是-CH2-型，还可以包括一些延伸单元，如CH2OCH2和CH2(OCH2)OCH2，或其他可能性，尽管甲醛键联被认为基本上由重复单元RNSP的结构中描绘的亚甲基键联组成。
p值是指磺化度(D.S.)，在本文中被定义为聚合物结构的每个重复单元中的磺酸盐或磺酸基团的平均数目，并且可以是0.5至6的值。可商购的磺化聚合物典型地通过甲醛和萘磺酸的缩合来制备，并且因此磺化度基本上为1。然而，本披露的组合物不限于使用此类可商购的聚合物，而且包括类似的甲醛/萘缩合产物，其中磺化度不是1。在其中p不是1的那些实施例中，包含重复单元RNSP的水溶性或水可分散性聚合物通常通过萘甲醛缩合聚合物前体的芳香族磺化来制备，这些前体通过在惰性溶剂中，在酸催化剂(如硫酸、对甲苯磺酸、甲磺酸或高氯酸)的存在下，将大约等摩尔量的甲醛和萘加热数小时来制备。然后将磺化剂(如无水三氧化硫，三氧化硫的磷酸三乙酯(TEP)络合物、和氯磺酸)用于合适的溶剂(如二氯甲烷，1,2-二氯乙烷和氯仿)中以实现所需的磺化反应。
组合物中组分a)、b)和c)的量没有特别限制。然而，在实施例中，组合物适当地包含：
a)30至50wt％的至少一种热塑性聚合物，
b)25至35wt％的至少一种小分子有机盐，以及
c)25至35wt％的至少一种水溶性或水可分散性聚合物，相对于该组合物的重量。
在实施例中，相对于组合物的重量，至少一种小分子有机盐和至少一种水溶性或水可分散性聚合物的总量大于或小于55wt％。
在另一个实施例中，相对于组合物的重量，至少一种热塑性聚合物的量小于或等于40wt％。
在一些实施例中，组合物可以进一步任选地包含添加剂或填料。示例性添加剂包括但不限于紫外光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、颜料、加工助剂、润滑剂、阻燃剂、和/或导电添加剂如炭黑和碳纳米原纤。示例性填料(例如，增强填料或矿物填料)可以选自由以下组成的组：玻璃纤维、碳纤维、滑石、硅灰石、碳酸钙、云母等。
组合物可以进一步包含不同于该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的水溶性或水可分散性聚合物。在实施例中，组合物进一步包含聚酯聚合物。
合适的聚酯聚合物是包含以下单元的聚合物：
-至少一种二羧酸组分，以及
-至少一种二醇组分，其中至少2mol.％的该二醇组分是具有式(I)的聚(亚烷基二醇)：
H(O-CmH2m)n-OH，
其中m是2至4的整数，并且n从2至10变化。
在实施例中，二羧酸组分包含至少一种典型地选自由以下组成的组的芳香族二羧酸：间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、萘二甲酸(例如，萘-2,6-二甲酸)、4,4’-联苯甲酸、2,5-吡啶二甲酸、2,4-吡啶二甲酸、3,5-吡啶二甲酸、2,2-双(4-羧苯基)丙烷、双(4-羧苯基)甲烷、2,2-双(4-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-羧苯基)酮、4,4’-双(4-羧苯基)砜、2,2-双(3-羧苯基)丙烷、双(3-羧苯基)甲烷、2,2-双(3-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羧苯基)酮、双(3-羧基苯氧基)苯、以及其混合物。
在实施例中，二醇组分使得至少2mol.％的二醇组分是具有式(II)的聚(乙二醇)：
H(O-CH2-CH2)n-OH，
其中n从2至10变化。
在实施例中，二醇组分使得至少4mol.％、至少10mol.％、至少20mol.％、至少30mol.％、至少40mol.或至少50mol.％的二醇组分(基于该二醇组分的总摩尔数)是具有式(I)的聚(亚烷基二醇)：
H(O-CmH2m)n-OH，
其中m是2至4的整数，并且n从2至10变化，
典型地是具有式(II)的聚(乙二醇)：
H(O-CH2-CH2)n-OH，
其中n从2至10变化。
在实施例中，二醇组分使得至少2mol.％、至少4mol.％、至少10mol.％、至少20mol.％、至少30mol.％、至少40mol.或至少50mol.％的二醇组分(基于该二醇组分的总摩尔数)是具有式HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH的二乙二醇。
在另一个实施例中，除了2mol.％的最小含量的聚(亚烷基二醇)之外，二醇组分还可以包含至少一种选自由以下组成的组的二醇：乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、异山梨醇和2,5-双羟甲基四氢呋喃。
在实施例中，聚酯聚合物的二醇组分基本上由以下组成：
-选自由以下组成的组的二醇：乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、异山梨醇和2,5-双羟甲基四氢呋喃，
-至少2mol.％的具有式(I)的聚(乙二醇)：
H(O-CH2-CH2)n-OH，
其中n从2至10变化。
在另一个实施例中，聚酯聚合物的二醇组分基本上由以下组成：
-选自由以下组成的组的二醇：乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、异山梨醇和2,5-双羟甲基四氢呋喃，
-至少2mol.％的二乙二醇(基于二醇组分的总数)。
在实施例中，聚酯聚合物进一步包含来自含有至少一个附接至芳香族核的SO3M基团的双官能单体的重复单元，其中官能团是羧基，并且其中M是H或选自由以下组成的组的金属离子：钠、钾、钙、锂、镁、银、铝、锌、镍、铜、钯、铁、和铯，典型地选自由钠、锂、和钾组成的组。此种聚酯有时称为磺基聚酯(SPE)。
在实施例中，双官能磺基单体可以例如以包括基于SPE中的总摩尔数(即如果SPE仅仅由二酸和二醇组分构成，则二酸和二醇组分的总摩尔数)在1至40mol.％之间，例如在5与35mol.％之间、或在8至30mol.％之间的摩尔比存在于SPE中。
在实施例中，聚酯包含来自以下的单元：
-至少一种二羧酸组分，
-至少一种二醇组分，其中至少2mol.％的该二醇组分是具有式(I)的聚(亚烷基二醇)：
H(O-CmH2m)n-OH，
其中m是2至4的整数，并且n从2至10变化；
-至少一种双官能单体，其含有至少一个附接至芳香族核的SO3M基团，其中官能团是羧基并且其中M是H或选自由钠、锂、和钾组成的组的金属离子。
在另一个实施例中，聚酯包含来自以下的单元：
-至少一种芳香族二羧酸组分，
-至少一种二醇组分，
-至少1mol.％(基于聚酯聚合物中的单元的总摩尔数，例如如果聚酯仅仅由二酸和二醇单元构成，则二酸和二醇组分的总数)的具有式(I)的聚(亚烷基二醇)：
H(O-CmH2m)n-OH，
其中m是2至4的整数，并且n从2至10变化，典型地m等于2，并且n等于2；
-至少一种芳香族二羧酸，其含有至少一个附接至芳香族核的SO3M基团，其中M是H或选自由钠、锂、和钾组成的组的金属离子。
在实施例中，聚酯包含以下单元或基本上由以下单元组成：
-选自由以下组成的组的芳香族二羧酸：间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、萘二甲酸(例如，萘-2,6-二甲酸)、4,4’-联苯甲酸、2,5-吡啶二甲酸、2,4-吡啶二甲酸、3,5-吡啶二甲酸、2,2-双(4-羧苯基)丙烷、双(4-羧苯基)甲烷、2,2-双(4-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-羧苯基)酮、4,4’-双(4-羧苯基)砜、2,2-双(3-羧苯基)丙烷、双(3-羧苯基)甲烷、2,2-双(3-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羧苯基)酮、双(3-羧基苯氧基)苯、以及其混合物，典型地是间苯二甲酸；
选自由以下组成的组的二醇：乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、以及其混合物；
-至少1mol.％(基于聚酯中的单元的总摩尔数，例如如果聚酯仅仅由二酸和二醇单元构成，则二酸和二醇组分的总数)的二乙二醇；
-芳香族二羧酸(例如间苯二甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸)，其含有至少一个附接至芳香族核的SO3M基团，其中M是H或选自由钠、锂、和钾组成的组的金属离子。
在实施例中，聚酯包含至少2mol.％、至少4mol.％、至少10mol.％、至少20mol.％、至少30mol.％、至少40mol.％、或至少50mol.％(基于聚酯中的单元的总摩尔数，例如如果聚酯仅仅由二酸和二醇单元构成，则二酸和二醇组分的总数)的二乙二醇。
合适的聚酯聚合物可以作为AQTM聚合物，如AQ 48Ultra(聚酯-5)从伊士曼公司(Eastman)获得。
至少一种热塑性聚合物可以通过熔体流动速率来表征。可以使用本领域普通技术人员已知的方法和手段测量熔体流动速率。在本文中，根据ASTM D1238在400℃、2.16kg的重量下测量熔体流动速率。在实施例中，至少一种热塑性聚合物具有3至36g/min的熔体流动速率。
本披露的第二方面涉及一种用于制备包含热塑性聚合物的颗粒的方法，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，该方法包括：
a)将本文所述的组合物熔融共混，
b)将步骤a)中获得的熔融共混组合物加工成粒料或线料，
c)冷却步骤b)中获得的粒料或线料，
d)使步骤c)中获得的冷却的粒料或线料与水、典型地热水、更典型地温度为50℃至100℃的水接触，从而形成包含热塑性聚合物的颗粒。
该方法是基于以产生分散在由水溶性或水可分散性聚合物组成的相中的热塑性聚合物颗粒的方式，例如通过施加足以产生离散颗粒的混合能量将热塑性聚合物与水溶性或水可分散性聚合物熔融共混。然后将共混物冷却并且通过任选地在50℃至100℃的温度下，将水溶性或水可分散性聚合物溶解或分散在水中来回收颗粒。
将本文所述的组合物熔融共混可以用与将热塑性聚合物熔融所需的温度相容的任何合适的装置(如蜗杆混合器或搅拌器混合器，例如混配机)进行。熔融共混的步骤通常在高于280℃，例如高于290℃，例如高于300℃、高于310℃的温度下进行。
将混合物加工成粒料或线料的步骤b)可以根据本领域普通技术人员已知的方法和手段进行。例如，将混合物加工成粒料或线料可以通过经由模口挤出的方法进行。相应地，该过程可以使用配备有挤出模口的挤出机来实现。
步骤c)的冷却步骤通过任何适当的手段，在低于80℃，例如低于50℃的温度下进行。值得注意地可以提及空气冷却或在液体中，例如在水中淬灭。
使粒料或线料与水接触的步骤d)可以根据本领域普通技术人员已知的方法和手段进行。例如，可以将粒料或线料浸入水中，可以是多个水浴，其可以任选地被加热。该步骤允许水溶性或水可分散性聚合物溶解以回收热塑性颗粒。有利地，该水溶性或水可分散性聚合物的溶解或分散不需要酸或碱。
该方法的步骤可以分批或连续地进行。
在实施例中，冷却粒料或线料以及使所述粒料或线料与水接触(例如通过将粒料或线料浸入水中)的步骤在同一设备中同时进行。
该方法可以进一步包括干燥和/或筛分包含该热塑性聚合物的颗粒。干燥步骤可以例如在流化床中进行。
从本披露中显而易见的是，该方法提供的优点是，可以在不使用机械碾磨步骤的情况下制备非常小尺寸，如平均尺寸小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的颗粒。因此，在实施例中，该方法不包括任何碾磨步骤。在本文中，根据该方法制备的颗粒的尺寸测量值通过扫描电子显微镜(SEM)获得。通常，将获得的粉末分散在固定至铝短棒上的碳带上，并且然后使用溅射涂布器用AuPd溅射涂覆。使用SEM记录图像，并且使用已知的成像软件对大约20个颗粒图像分析图像的平均直径。
通过该方法获得的颗粒有利地具有高纯度，典型地纯度大于90％、更典型地纯度大于95％、还更典型地纯度大于98％。在实施例中，通过该方法获得的颗粒纯度大于99％。可以使用热重分析(TGA)方法来确定纯度。对聚合物起始材料和每个分离的粉末样品进行TGA扫描，并且通过在450℃下的粉末的重量损失与起始聚合物的重量损失的比率(乘以100％)来计算纯度。
除了小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸之外，从本文所述的方法获得的颗粒可以通过BET表面积表征。可以使用本领域普通技术人员熟知的方法和设备来测量BET表面积。通过本文所述的方法制备的包含热塑性聚合物的颗粒具有5至15m2/g、典型地5至8m2/g的BET表面积。
本披露的第三方面涉及一种根据本文所述的方法制备的颗粒的集合。如上文所提及的，各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
本披露的第四方面涉及一种分散体，该分散体包含本文所述的颗粒的集合、至少一种表面活性剂和液体介质。
该表面活性剂可以是普通技术人员已知的任何表面活性剂，包括但不限于阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、以及其组合。在实施例中，表面活性剂是非离子表面活性剂。
有用的非离子表面活性剂的示例性非限制性类别包括含有聚(环氧烷)的化合物，如烷氧基化烷基苯酚和烷氧基化直链或支链醇；脂肪酸酯、胺和酰胺衍生物、烷基聚葡糖苷、以及其组合。在实施例中，至少一种表面活性剂是含有聚(环氧烷)的非离子表面活性剂。
烷氧基化烷基苯酚通常是烷基苯酚的聚乙烯、聚丙烯和/或聚丁烯氧化物缩合物。此类化合物包括烷基苯酚与环氧烷的缩合产物，该烷基苯酚具有含有约6至约12个碳原子的直链或支链构型的烷基，该环氧烷典型地是环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷。这种类型的可商购的非离子表面活性剂包括从索尔维公司的系列可获得的烷基苯酚乙氧基化物。
烷氧基化的直链或支链醇是脂肪族直链或支链醇与约1至约25摩尔的环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷(典型地环氧乙烷)的缩合产物。醇的脂肪族链可以是直链或直链，并且通常含有约8至约22个碳原子。这种类型的可商购的非离子表面活性剂的实例包括由陶氏公司(DOW)销售的15-S-9(C11-C15直链仲醇与9摩尔环氧乙烷的缩合产物)和MIN FOAM 1X(C4直链伯醇与环氧乙烷和环氧丙烷的缩合产物)。
分散体中颗粒和表面活性剂的量没有特别限制。然而，在实施例中，相对于分散体的总重量，分散体包含高达40wt％的颗粒的集合，和高达10wt％、典型地高达5wt％的表面活性剂。
分散体的液体介质包含水，并且可以进一步包含一种或多种可与水混溶的有机溶剂。示例性水混溶性有机溶剂包括例如丙酮、乙腈、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-丁氧基乙醇、二乙醇胺、二亚乙基三胺、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲氧基乙烷、二甲基亚砜(DMSO)、1,4-二噁烷、乙醇、乙胺、乙二醇、糠醇、甘油、甲醇、甲基二乙醇胺、甲基异氰化物、N-甲基-2-吡咯烷酮、1-丙醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、2-丙醇、丙二醇、吡啶、四氢呋喃(THF)、三乙二醇等。在实施例中，分散体的液体介质由水组成或基本上由水组成。
本披露的第五方面涉及一种用于制备本文所述的分散体的方法。用于制备分散体的方法包括将根据本文所述的方法制备的颗粒的集合、或各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合与至少一种表面活性剂和液体介质混合，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
将颗粒、表面活性剂和液体介质混合可以使用本领域普通技术人员已知的任何方法和手段来实现。在合适的方法中，将表面活性剂和液体介质(典型地是水)在配备有顶置式搅拌器和搅拌叶片的容器中合并。将呈粉末形式的颗粒的集合在500rpm下缓慢添加到液体介质/表面活性剂混合物中，并且当添加完成时，将搅拌速率增加至800rpm。允许分散体混合一段时间，并且然后将其从搅拌容器中取出，并且倒入具有单级分散叶片的分散机(能够具有高搅拌速率，如20,000rpm)中并分散一段时间。
根据本披露的组合物、方法和工艺通过以下非限制性实例进一步说明。
实例
将在以下实例中使用的可分散相组分和颗粒相组分分别总结于下表1和2中：
表1.
表2.
实例1.生产亚微米热塑性颗粒
混配：通过将各组分在Coperion ZSK-26双螺杆挤出机(德国斯图加特科倍隆集团)中共混，制备了所需颗粒相组分和可分散相组分的化合物。该挤出机具有12个机筒区和一个在高达450℃下操作的加热的出口模口，并且能够实现>30千克/小时的大量生产。
使用K-TronT-35重力进料器(德国斯图加特科倍隆集团)将每种材料进料到挤出机的进料区段，以产生合适的组分质量比。使用旨在实现均匀熔体组合物的螺杆将组分熔化并混合。对于每种化合物，出口模口的实际熔体温度用手持设备测量。
将熔体流在传送机上空气冷却并进料到Maag Primo 60E造粒机(德国斯图加特Maag Automatik集团)中造粒。对于太脆而不能造粒的共混物，将原始线料收集到传送机末端的桶或圆筒中。大量生产速度为每小时17.5kg。将料粒或线料保存在密封的塑料桶中，直至进一步使用。PEEK化合物的加工条件总结在下表3中，并且PPS和LCP化合物的加工条件总结在下表4中。
表3.
表4.
颗粒分离和洗涤：将每种LCP、PPS或PEEK化合物的线料或粒料放置在热水中以溶解可溶性组分，并且获得颗粒或多孔固体。将颗粒样品通过过滤分离并用水洗涤以去除过量的可分散相材料。
通常，来自上述实例的线料的50/50混合物是在不锈钢容器中与水(例如，500g线料与500g水)通过用配备有钢搅拌叶片的顶置式搅拌器进行混合制备的。将混合物用热板以大约500-700rpm加热至80℃，并在此温度下保持1-2小时。将混合物倒入具有WhatmanGF6玻璃纤维过滤器的250mm直径的布氏漏斗中，并且允许静置大约10分钟。然后施加室内真空并除去所有液体，留下细滤饼。将滤饼从滤纸上除去，并且在室温下分散在水中，然后再次过滤。重复洗涤和过滤步骤直到获得高纯度的粉末(>98％)。将粉末在真空下在50℃下干燥。
在一些对比实例中，观察到获得了多孔固体。没有对多孔固体进行进一步表征。
粒度测量值通过扫描电子显微镜(SEM)获得。如下完成SEM测量。将粉末分散在固定至铝短棒上的碳带上，并且然后使用Emitech K575x涡轮溅射涂布器(Turbo SputterCoater)用AuPd溅射涂覆。使用Hitachi S-4300冷场发射扫描电子显微镜记录图像并且使用基于图像J v 1.49b Java的图像分析软件对大约20个颗粒图像分析图像的平均直径。PEEK、PPS和LCP聚合物颗粒的SEM图像分别示于图1-3中。如图1-3所示，生产的颗粒具有基本上不规则的形状。
使用热重分析(TGA)方法进行纯度分析。在TA仪器热分析仪上以20℃/min在氮气中对聚合物起始材料和每个分离的粉末样品进行TGA扫描。通过在450℃下的粉末的重量损失与起始聚合物的重量损失的比率(乘以100％)来计算纯度。PEEK、LCP和PPS聚合物的结果总结在下表5中。
表5.
样品 固体形式 粉末纯度(％) 粒度，SEM(μm)
1 粉末 >99 0.73
2 粉末 >99 0.67
3 多孔固体 - -
4 粉末 >99 0.73
5 粉末 >99 0.32
6 粉末 >99 0.23
C1 多孔固体 - -
C2 多孔固体 - -
7 粉末 >99 0.50
8 粉末 >99 0.47
9 粉末 >99 0.41
C3 多孔固体 - -
C4 多孔固体 - -
10 粉末 >98 0.19
11 粉末 >92 0.24
12 粉末 >94 0.23
实例2.生产分散体
水性颗粒分散体由根据实例1生产的样品2和5的颗粒制备。
通过向在配备有顶置式搅拌器和混合叶片的不锈钢容器中的水中添加4％的TERGITOLTMMin Foam 1X表面活性剂，制备总固体含量为22％的混合物。将干粉末样品在500rpm下缓慢添加到水/表面活性剂混合物中，添加完成后将搅拌速率提高到800rpm。PEEK粉末的最终组成为按重量计18％。允许每个样品混合1小时。然后将样品从搅拌容器中取出，并且倒入20,000rpm的具有单级分散叶片的IKA Magic分散机中。样品通过分散机再循环30分钟，同时使用循环器/冷却器回路将温度控制在50℃。将样品从该分散机中取出并且允许冷却至室温。使用具有Microtrac样品输送控制器(SDC)的Microtrac S3500进行粒度分析(PSA)。制备的分散体的粒度分布示出于图4中，并且D10、D50和D90的结果列于下表6中。如本领域普通技术人员将理解的，D90或D(v,0.9)是90％的样品位于其下的颗粒尺寸。D50或D(v,0.5)是以微米计的尺寸，其中50％的样品小于该尺寸，并且50％的样品大于该尺寸。类似地，D10或D(v,0.1)是10％的样品位于其下的颗粒尺寸。如本文使用的，除非另有说明，否则粒度分布是指体积分布。直接在Microtrac S3500上测量如上所述制备的水性分散体的样品。
表6.

Claims (23)

1.一种组合物，其包含：
a)至少一种热塑性聚合物，
b)至少一种小分子有机盐，以及
c)至少一种水溶性或水可分散性聚合物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，该至少一种热塑性聚合物典型地选自由以下组成的组：液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚亚芳基硫醚(PAS)、聚芳醚砜(PAES)、含氟聚合物(FP)以及其组合。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，该至少一种热塑性聚合物选自由以下组成的组：液晶聚合物(LCP)；聚芳醚酮(PAEK)，典型地聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮酮(PEKK)；聚亚芳基硫醚(PAS)，典型地聚苯硫醚(PPS)；以及其组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中，该至少一种小分子有机盐是芳香族盐，典型地是芳香族羧酸盐或芳香族磺酸盐。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中，该至少一种小分子有机盐是苯甲酸盐或苯磺酸盐，典型地是苯甲酸钠盐或苯磺酸钠盐，更典型地是苯磺酸钠盐。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，该至少一种水溶性或水可分散性聚合物是磺化芳香族聚合物的盐，典型地是芳香族磺酸与甲醛的缩聚产物的盐，更典型地是萘磺酸与甲醛的缩聚产物的盐。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中，该至少一种水溶性或水可分散性聚合物包含由以下结构表示的重复单元
其中
M是一价阳离子，典型地是碱金属阳离子；并且
p是0.5至6的值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中，该组合物包含：
a)30至50wt％的该至少一种热塑性聚合物，
b)25至35wt％的该至少一种小分子有机盐，以及
c)25至35wt％的该至少一种水溶性或水可分散性聚合物，相对于该组合物的重量。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物，其进一步包含添加剂或填料。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物，其进一步包含不同于该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的水溶性或水可分散性聚合物。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中，相对于该组合物的重量，该至少一种小分子有机盐和该至少一种水溶性或水可分散性聚合物的总量大于或小于55wt％。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，相对于该组合物的重量，该至少一种热塑性聚合物的量小于或等于40wt％。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物，其中，该至少一种热塑性聚合物在400℃、2.16kg下具有3至36g/min的熔体流动速率。
14.一种用于制备包含热塑性聚合物的颗粒的方法，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，该方法包括：
a)将根据权利要求1-13中任一项所述的组合物熔融共混，
b)将步骤a)中获得的该熔融共混组合物加工成粒料或线料，
c)冷却步骤b)中获得的这些粒料或线料，
d)使步骤c)中获得的冷却的粒料或线料与水、典型地热水、更典型地温度为50℃至100℃的水接触，从而形成包含该热塑性聚合物的颗粒。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括干燥和/或筛分这些包含该热塑性聚合物的颗粒。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，该方法不包括任何碾磨步骤。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，制备的这些包含该热塑性聚合物的颗粒具有5至15m2/g、典型地5至8m2/g的BET表面积。
18.一种根据权利要求14-17中任一项所述的制备的颗粒的集合。
19.一种颗粒的集合，这些颗粒各自包含至少一种热塑性聚合物，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
20.一种分散体，其包含根据权利要求18或19所述的颗粒的集合、至少一种表面活性剂和液体介质。
21.根据权利要求20所述的分散体，其中，该表面活性剂是非离子表面活性剂，典型地是含有聚(环氧烷)的非离子表面活性剂。
22.根据权利要求20或21所述的分散体，其中，相对于该分散体的总重量，该分散体包含高达40wt％的该颗粒的集合，和高达10wt％、典型地高达5wt％的该表面活性剂。
23.一种用于制备分散体的方法，该方法包括将根据权利要求14-17中任一项所述的制备的颗粒的集合、或各自包含至少一种热塑性聚合物的颗粒的集合与至少一种表面活性剂和液体介质混合，其中这些颗粒具有小于2μm、典型地小于1μm、如0.1至1μm的平均尺寸，以及5至15m2/g、典型5至8m2/g的BET表面积。
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DE102004062761A1 (de) * 2004-12-21 2006-06-22 Degussa Ag Verwendung von Polyarylenetherketonpulver in einem dreidimensionalen pulverbasierenden werkzeuglosen Herstellverfahren, sowie daraus hergestellte Formteile
CN101981091B (zh) * 2008-03-28 2014-09-24 东丽株式会社 聚苯硫醚树脂微粒的制造方法、聚苯硫醚树脂微粒及其分散液
CN102686674B (zh) * 2009-10-30 2014-10-08 尤尼吉可株式会社 聚酰胺树脂水分散体及其制造方法以及层积体
US8618192B2 (en) * 2010-02-05 2013-12-31 Xerox Corporation Processes for producing polyester latexes via solvent-free emulsification
CN104693570A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 大连奥林匹克电子城咨信商行 平板电脑壳体用复合材料
WO2018224247A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Process for preparing particles of polyphenylene sulfide polymer
WO2018224246A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Process for preparing particles of aromatic polymers, particles obtainable by said process and their uses

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