改性的水溶性聚合物作为交联辅助剂的用途制造技术

技术编号:13358877 阅读:37 留言:0更新日期:2016-07-17 16:54
本发明专利技术涉及改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其特征在于,基于改性的水溶性聚合物的总重量,在25至80wt.%的一种或多种水溶性聚合物的存在下,通过a)具有一种或多种环氧、胺、羧酸、羧酸酐和/或硅烷基团的一种或多种烯键式不饱和单体与b)一种或多种与单体a)不同的烯键式不饱和单体的自由基引发的聚合可获得改性的水溶性聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及改性的水溶性聚合物作为交联助剂的用途,可选地与成膜聚合物、环氧组分或者其他硬化剂结合,例如用于涂料(coating)或者粘合剂,如纤维-涂料组合物(fiber-coatingcomposition)、纸-涂料组合物或者用于土木工程的化学产品。广泛地使用水溶性聚合物,例如聚乙烯醇,尤其作为用于涂料或者粘合剂的添加剂并且特别地作为用于基于烯键式不饱和单体的聚合物的保护性胶体。然而,当在服务内的产品暴露于水时,这种聚合物的高水溶性通常变为明显不利的。为了改善防水性,例如已经将包含水溶性聚合物的组合物与硬化剂或者交联剂结合使用。因此具有异氰酸酯或者醛基的交联剂已经用于在室温下交联聚乙烯醇。在交联之后,产物确实具有改善的防水性,然而这种类型的交联剂是健康担忧的,对于它们的使用需要更高的安全措施。此外,交联反应通常没有完成,所以在延长的时间内,在服务内的产品可能演变为有害化合物。已知的交联系统进一步包括含环氧的化合物,然而,其仅仅导致在相对高温下交联,例如高于100℃。但是存在多种应用,例如在土木工程中的应用,如瓷砖粘合剂或者均匀的砂浆层(levelingscreed),其中交联反应在室温下进行。可以将胺在室温下另外地添加至交联的含环氧的化合物。按照这种工序,水溶性聚合物的交联是不充分的并且由此获得的产物的防湿性仍然不是完全令人满意的。将环氧树脂广泛地推荐为交联剂,包括特别地用于保护性胶体稳定的聚合物粉末,至于实例,在WO2012/177448、US2012/0329909、US2012/0329908、US2012/0329907或者WO2010/086217中进行了描述。EP0721004描述了包含成膜官能化的聚合物以及反应性化合物的水可再分散聚合物粉末,其中,所述反应性化合物适合于在官能化的聚合物上交联。US2001/0024644描述了保护性胶体稳定的聚合物粉末,该聚合物粉末的基础聚合物包含环氧单体单元。EP0896029讲授了基于水不溶性聚合物以及水溶性聚合物的可交联的聚合物组合物,其中,两种聚合物中的至少一种包含能够与不溶性的有机或无机固体形成共价键的可交联基团。EP0885246公开了基于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)的水溶性聚合物以及作为用于水不溶性聚合物的保护性胶体的N-羟甲基丙烯酰胺溶液(NMA)的用途。然而,这种类型的保护性胶体,趋向于演变为甲醛,并且由于健康原因不赞成此。此外,基于这种单体的保护性胶体是不防水的。EP0723975描述了在少量的保护性胶体的存在下烯键式不饱和环氧化物的共聚合以及进一步的烯键式不饱和单体的共聚合以及在涂料或者粘合剂中使用这种产物以改善它们的粘合性能。DE-A102012223620最终讲授了用于成膜聚合物的保护性胶体,通过在水溶性聚合物的存在下可选官能化的烯键式不饱和单体的聚合可获得该保护性胶体。进一步的问题是上述涂料的不适宜的耐污染性,例如与有颜色的饮料,例如果汁或咖啡接触。与该背景有关的本专利技术提出的问题是提供用于制备非常高度耐水的涂料的新措施。甲醛演变的交联助剂在此应当是可避免的。即使没有添加常规使用的交联剂,该交联助剂应当是可交联的,但是理想地还应当是与常规使用的交联剂相容的并且以有利的方式在这种常规使用的交联剂的影响下进行交联。此外,交联助剂应当导致在服务内的产品具有改善的耐污染性,例如在有颜色的饮料方面,如果汁或者咖啡,和/或在服务内的产品允许容易地或完全地从其中去除污渍。应当理想地不出现所有的或者仅仅降低程度的引言问题。出乎意料地,通过将以某种方式已经被改性的水溶性聚合物用作交联助剂解决了问题。因此本专利技术提供了改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其特征在于,基于改性的水溶性聚合物的总重量,在25至80wt%的一种或多种水溶性聚合物的存在下,通过以下的自由基引发的聚合可获得所述改性的水溶性聚合物:a)带有一种或多种环氧、胺、羧酸、羧酸酐和/或硅烷基团的一种或多种烯键式不饱和单体,以及b)不同于所述单体a)的一种或多种烯键式不饱和单体。带有一种或多种环氧、胺、羧酸和/或羧酸酐的烯键式不饱和单体优选具有1至20个碳原子、更加优选1至10个碳原子,其可以是直链或支链、开链或环状排列的。带有胺基的烯键式不饱和单体可以考虑伯胺、仲胺或叔胺。带有一种或多种环氧基团(环氧-官能化的单体)的烯键式不饱和单体的实例是丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)或者烯丙基缩水甘油醚;给出的特别优选是丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯;并且甲基丙烯酸缩水甘油酯是最优选的。带有一种或多种胺基(胺-官能化的单体)的烯键式不饱和单体的实例是甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-叔丁基氨基乙酯、烯丙基N-(2-氨基乙基)氨基甲酸酯盐酸盐(allylN-(2-aminoethyl)-carbamatehydrochloride)、烯丙基N-(6-氨基己基)氨基甲酸酯盐酸盐(allylN-(6-aminohexyl)carbamatehydrochloride)、烯丙基N-(3-氨基丙基)盐酸盐(allylN-(3-aminopropyl)hydrochloride)、烯丙胺或者乙烯基吡啶。具有一种或多种羧酸基团(羧基-官能化的单体)的烯键式不饱和单体的实例是烯键式不饱和单羧酸或二羧酸,优选丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸和马来酸;富马酸或者马来酸的单酯,如二乙基酯或二异丙基酯。马来酸酐是带有羧酸酐基团(羧酸酐-官能化的单体)的烯键式不饱和单体的一个实例。带有一种或多种硅烷基团(硅烷-官能化的单体)的烯键式不饱和单体的实例是通式R1SiR20-2(OR3)1-3的烯键式不饱和硅化合物,其中R1是CH2=CR4-(CH2)0-1或CH2=CR4CO2(CH2)1-3,R2是C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或者卤素,优选Cl或Br,R3是支链或者无支链的,可选取代的1至12个碳原子的烷基,优选1至3个碳原子,或者2至12个碳原子的酰基,其中R3可以可选地被醚基中断,并且R4是H或者CH3。优选的硅烷-官能化的单体是γ-丙烯酰氧基丙基三(烷氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三(烷氧基)硅烷、α-甲基丙烯酰氧基甲基三(烷氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基甲基二(烷氧基)硅烷;乙烯基硅烷如乙烯基烷基二(烷氧基)硅烷和乙烯基三(烷氧基)硅烷,烷氧基基团是本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其特征在于,基于所述改性的水溶性聚合物的总重量,在25至80wt%的一种或多种水溶性聚合物的存在下,通过以下的自由基引发的聚合可获得所述改性的水溶性聚合物:a)带有一个或多个环氧基、胺基、羧酸基团、羧酸酐基团和/或硅烷基团的一种或多种烯键式不饱和单体,以及b)不同于所述单体a)的一种或多种烯键式不饱和单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.25 DE 102013219325.41.改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其特征在于,基于所述改
性的水溶性聚合物的总重量,在25至80wt%的一种或多种水溶性
聚合物的存在下,通过以下的自由基引发的聚合可获得所述改性的
水溶性聚合物:
a)带有一个或多个环氧基、胺基、羧酸基团、羧酸酐基团和/
或硅烷基团的一种或多种烯键式不饱和单体,以及
b)不同于所述单体a)的一种或多种烯键式不饱和单体。
2.根据权利要求1所述的改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其
特征在于,一种或多种单体a)选自包括以下的组:丙烯酸缩水甘
油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚;甲基丙烯酸2-
二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-叔丁基氨基乙酯、烯丙基N-(2-氨基
乙基)-氨基甲酸酯盐酸盐、烯丙基N-(6-氨基己基)氨基甲酸酯盐酸盐、
烯丙基N-(3-氨基丙基)盐酸盐、烯丙胺或乙烯基吡啶;丙烯酸、甲
基丙烯酸、富马酸和马来酸;富马酸的单酯;马来酸的单酯和马来
酸酐。
3.根据权利要求1所述的改性的水溶性聚合物作为交联剂的用途,其
特征在于,一种或多种单体a)选自包括通式R1SiR20-2(OR3)1-3的烯
键式不饱和硅化合物的组,其中R1是CH2=CR4-(CH2)0-1或
CH2=CR4CO2(CH2)1-3,R2是C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或卤素,R3是
支链或无支链的、可选取代的具有1至12个碳原子的烷基或具有2
至12个碳原子的酰基,其中,R3可以可选地被醚基中断,并且R4是H或CH3;以及
通式CH2=CR5-CO-NR6-R7-SiR8n-(R9)3-m的含硅烷基团的(甲基)
丙烯酰胺,其中n=0至4,m=0至2,R5是H或甲基,R6是H或1

\t至5个碳原子的烷基;R7是碳链被氧原子或氮原子中断的二价有机
基团或具有1至5个碳原子的亚烷基,R8是1至5个碳原子的烷基,
R9是1至40个碳原子的烷氧基,它们可以各自被另外的杂环取代。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的改性的水溶性聚合物作为交联
剂的用途,其特征在于,基于所述改性的水溶性聚合物的总重量,
以0.5至60wt%的量使用所述单体a)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的改性的水溶性聚合物作为交联
剂的用途,其特征在于,一种或多种单体b)选自包括乙烯基酯、(甲
基)丙烯酸酯、乙烯基芳香烃、烯烃、1,3-二烯和卤乙烯的组。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的改性的水溶性聚合物作为交联
剂的用途,其特征在于,基于所述改性的水溶性聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿卜杜尔马杰德·哈什姆扎德
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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