HEUR增稠剂制造技术

本发明专利技术提供一种水溶性或水分散性缔合型增稠剂，其a)具有其log P计算值(CLogP)范围为2.9‑8.2的疏水部分；和b)重量平均分子量(Mw)为48,000‑150,000；其中该缔合型增稠剂包含聚醚、聚环氧烷、聚甲基丙烯酰胺、聚多糖或聚乙烯醇骨架。

HEUR thickener

The present invention provides a water-soluble or water dispersible associative thickener, a) has its log P value (CLogP) ranged from 2.9 to 8.2 hydrophobic part; and b) a weight average molecular weight (Mw) of 48000 150000; wherein the associative thickener containing polyether and a polyalkylene oxide and poly methyl acrylamide, polysaccharide or PVA skeleton.

【技术实现步骤摘要】
HEUR增稠剂
本专利技术涉及一种经过疏水性修饰的氨基甲酸酯增稠剂。
技术介绍
经过疏水性修饰的氨基甲酸酯增稠剂(HEUR)是含有疏水基团的水溶性聚合物，并且因为疏水基团在水中彼此缔合而归类为缔合型增稠剂。在一种乳胶涂料剂型中，疏水基团吸附至乳胶颗粒表面以形成桥联乳胶颗粒的瞬态网络，其使得乳胶涂料粘度增大并在很宽的剪切速率范围内具有理想的流变特征。例如，US7741402公开HEUR增稠剂。但是，尽管HEUR赋予涂料剂型理想的流变性质，但众所周知这些HEUR在一些剂型中的使用对所涂布底物的隐藏、着色强度和不透光性产生不利影响。所以，经常需要多个涂层才可以实现原表面颜色和外观的理想隐藏。所以，专利技术一种赋予涂布组合物不透光性、着色强度和隐藏性能改进的HEUR将是HEUR增稠涂料组合物
中的一大进步。
技术实现思路
本专利技术针对水溶性或水分散性缔合型增稠剂，其a)具有logP计算值(CLogP)范围为2.9-8.2的疏水部分；和b)重量平均分子量(Mw)范围为48,000-150,000；其中该缔合型增稠剂包含聚醚、聚环氧烷、聚甲基丙烯酰胺、聚多糖或聚乙烯醇骨架。具体实施方式除非另行规定，否则所有百分比均为重量百分比(wt％)，所有温度单位均为℃。除非另行规定，否则所有操作均在室温(20-25℃)下完成。如本文所用，术语“水溶性聚烷二醇”是指一种或多种聚环氧乙烷、水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷共聚物、水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丁烷共聚物以及水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷/聚环氧丁烷三聚物。本文所用术语“水溶性”是指以溶液总重量为基数，在水中的溶解度至少为10重量％(优选20重量％)。优选的水溶性聚烷二醇为聚乙二醇，优选的聚乙二醇重量平均分子量(Mw)在6,000-10,000道尔顿范围内。一个合适的聚乙二醇的例子是PEG8000，市售产品名称为CARBOWAXTM8000聚乙二醇(为陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)或其附属公司的商标)。Mw用以下所述分子排阻色谱法(SEC)进行测定。该缔合型增稠剂的骨架仅需要呈亲水性且优选包含一种聚环氧烷骨架。更优选地，该缔合型增稠剂为一种经过疏水性修饰的环氧烷氨基甲酸酯聚合物，最优选为经过疏水性修饰的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(一种HEUR)。此聚合物可在以下反应条件下经接触而制成：a)一种二异氰酸酯；b)一种水溶性聚烷二醇；c)任选地一种至少含有三个羟基的多元醇；d)任选地一种至少含有三个异氰酸酯的聚异氰酸酯；e)任选地一种疏水性双官能剂和f)一种疏水性封端剂。关于氨基甲酸酯聚合物的合成，众所周知的是上述反应物加料顺序也可发生变化。例如，所有这些反应物可在一个合成步骤中同时参与反应，或者这些反应物以任何合成顺序参与反应以获得所需最终聚合物。在逐步聚合法生成氨基甲酸酯聚合物的领域中，众所周知的是这些组分的摩尔当量比用以控制分子量等诸如此类的性质。在一个优选实施例中，该增稠剂为经过疏水性修饰的环氧烷聚(氨基甲酸酯-脲-脲基甲酸酯)增稠剂，包含以下聚合单元：(a)一种水溶性聚烷二醇，重量平均分子量(Mw)范围为4,000-10,000；(b)一种C4-C20脂肪族二异氰酸酯；和(c)任选地一种至少含有3个羟基的多元醇；(d)任选地一种含有至少3个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯；(e)任选地一种疏水性双官能剂；(f)任选地水；以及(g)一种疏水性封端剂；其中增稠剂的Mw的范围为48,000-150,000。优选地，相对于该聚烷二醇和该封端剂或该疏水性双官能剂或其某种组合的异氰酸基反应基团的总摩尔数，存在2％-50％化学计算量过量的二异氰酸酯单元。优选地，该增稠剂疏水部分的logP计算值优选在4-7.6范围之内，更优选为4.5-7.0。优选地，该聚氨酯增稠剂还包含脲和/或缩二脲和/或脲基甲酸酯基团。例如，在制备该聚氨酯增稠剂的过程中使用反应物比如胺或水时可形成脲基。本文所用术语“疏水封端剂”是指含有3个或以上碳原子的一种单官能化合物，其具有一个疏水部分且含有一个异氰酸基反应基团；本文所用术语“异氰酸基反应基团”是指一种OH基、SH基或者NHR3基团，其中R3为H或C1-C20烷基。该疏水封端剂优选为C3-C18脂肪醇或芳烷基醇或其烷氧化物；C3-C18脂肪胺或芳烷烃胺或脂肪烃氨基叔醇或者其烷氧化物。优选地，醇、胺和叔氨基醇为C4-C12。可用于生成含有叔胺基团的疏水性封端剂的试剂的其它实例还包括US7741402中所述实例。本文所用术语“疏水性双官能剂”为同时具有一个疏水部分和两个异氰酸基反应基团的双官能化合物。实例包括烷基二胺，比如1,2-辛二胺、1,2-癸二胺、1,2-十二烷二胺、1,2-乙二胺、丙二胺、1,6-己烷二胺以及1,10-癸二胺；和烷基二醇，比如1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇、1,2-十二烷基二醇、1,2-乙二醇、丙二醇、1,6-己二醇和1,10-癸二醇。可用于生成含叔胺基的疏水性双官能基团的试剂的其它实例包括分子式II代表的二醇类化合物：其中-(OA)-为C2-C4氧基亚烷基，优选氧基亚乙基；R4优选为C4-C30直链、支链或环状、饱和或不饱和、脂肪烃或芳香烃基，或者所述基团的组合；且x和y至少为1，以及x+y的范围为2-100。分子式II所示的二醇的实例包括：双(2-羟乙基)十六烷胺、双(2-羟乙基)硬脂酰胺、聚乙氧基牛脂胺、双(2-羟乙基)大豆胺、双(2-羟乙基)异癸氧基丙胺、双(2-羟乙基)异十三烷氧基丙胺、双(2-羟乙基)线性烷氧基丙胺及其烷氧基化物。其它代表性二醇包括双(羟乙基)癸胺和双(羟乙基)十二烷胺。分子式II所示化合物的相应胺氧化物中的任一个也是合适的疏水性双官能剂。这些试剂将用以提供位于聚合物链内部和侧链的疏水基团。可用于生成含叔胺基的疏水性的双官能剂的其它实例还包括专利US7741402中所述实例。其它合适的疏水性双官能剂包括由一种仲胺和一种缩水甘油醚反应而顺利制成的二醇类化合物，例如双(2-乙基己基)胺和1,4-丁二醇缩水甘油醚的反应产物。其它合适的疏水性双官能剂还包括一种二烷基胺和缩水甘油的反应产物，反应产物的实例包括3(二乙胺基)-1,2-丙二醇、3(二异丙氨基)-1,2-丙二醇、3(二丁氨基)-1,2-丙二醇、3-(二茂氨基)-1,2-丙二醇、3(二己氨基)-1,2-丙二醇、3-(二辛氨基)-1,2-丙二醇、3[双(2-乙基己基)氨基]-1,2-丙二醇、3-(二苯氨基)-1,2-丙二醇，以及3(二环己氨基)-1,2-丙二醇。合适的二异氰酸酯的实例包括1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基-1,6-二异氰酸己酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、4,4′-亚甲基双(异氰酸环己酯)(H12MDI)、2,4′-亚甲基双(异氰酸环己酯)、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1-异氰酸酯-3-异氰酸甲酯基-3,5,5-三甲基环己烷(IPDI)、以及间和对苯二异氰酸酯、2,6-和2,4-甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4-氯-1,3-苯二异氰酸酯、4,4'-联苯二异氰酸酯、4,4′-亚甲基二苯异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯以及1,5-四氢萘二异氰酸酯。优选脂肪烃二异氰酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性或水分散性缔合型增稠剂，其a)具有log P计算值(CLogP)范围为2.9‑8.2的疏水部分；和b)重量平均分子量(Mw)48,000‑150,000；其中所述缔合型增稠剂包含聚醚、聚环氧烷、聚甲基丙烯酰胺、聚多糖或聚乙烯醇骨架。

【技术特征摘要】
2015.11.05 US 62/2513111.一种水溶性或水分散性缔合型增稠剂，其a)具有logP计算值(CLogP)范围为2.9-8.2的疏水部分；和b)重量平均分子量(Mw)48,000-150,000；其中所述缔合型增稠剂包含聚醚、聚环氧烷、聚甲基丙烯酰胺、聚多糖或聚乙烯醇骨架。2.根据权利要求1所述的增稠剂，其包含以下聚合单元：水溶性聚烷二醇其重量平均分子量为4,000-10,000；一种C4-C20脂肪烃二异氰酸酯；和疏水性封端剂或疏水性双官能剂。3.根据权利要求2所述的增稠剂，其中所述增稠剂的Mw为50,000-100,000。4.根据权利要求3所述的增稠剂，其中所述脂肪烃二异氰酸酯为C4-C15脂肪烃二异氰酸酯。5.根据权利要求4所述的增稠剂，其中所述疏水性封端剂为醇或...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·麦卡洛特，J·J·拉巴斯克，A·K·范戴克，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US