水生共聚物分散液的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种制造水生共聚物分散液的方法，其中产生的共聚物含有由至少一种低水溶性可聚合超疏水单体衍生的单体单元。该共聚物分散液是通过在水介质中并在存在至少一种枝状聚合物的情况下进行的乳液聚合获得的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造水生共聚物分散液的方法，该分散液含有由至少一种可聚合超疏水单体，例如超疏水烯丙基、乙烯基、马来酸类或二烯单体衍生的单体单元。该共聚物分散液是通过在水介质中并在存在至少一种枝状聚合物的情况下进行的聚合法获得的。在另一方面，本专利技术涉及所述共聚物分散液的用途。乳液聚合是制造水分散液聚合物用的最重要的工业方法。乳液聚合通常在表面活性剂和水溶性引发剂的存在下在水介质中进行，并且通常迅速产生具有高固体含量和低分散液粘度的高分子均聚物或共聚物。最终产物通常是水中固体含量一般为30-60％的不透明、灰色或奶白色高分子聚合物分散液。所述分散液通常含有丙烯酸、甲基丙烯酸和巴豆酸均聚物和共聚物、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯均聚物或共聚物、乙酸乙烯酯均聚物或共聚物、氯乙烯和偏二氯乙烯均聚物或共聚物、乙烯均聚物或共聚物、苯乙烯和丁二烯均聚物或共聚物、丙烯酰胺均聚物或共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯醛共聚物和/或可用的羧化形式。这些水分散液的传统用途是粘合剂、纤维和颗粒物质用胶粘剂、保护涂料和装饰涂料、浸沾制品、泡沫塑料、纸张涂层、地毯和室内装饰品的背衬、沥青和混凝土改性剂和丝线和织物改性剂。更近的用途包括作为蛋白质固定剂(proteinimmobilisers)、免疫测定中的视觉检测剂的生物医学用途、作为脱膜剂的用途、在电子应用中作为电路板光致抗蚀剂的用途、在电池、导电漆、复印机中的用途和作为分子电子器件的关键组件的用途。乙烯-乙烯基酯共聚物通常按照与聚乙烯和其它聚烯烃相同的方式制备。乙烯-乙烯基酯共聚物可以在例如溶液、悬浮液或乳液法中制造。所述共聚物主要是通过乳液技术制造。乙烯-乙烯基酯共聚物法必须在高压下操作，因为乙烯是气体以及惰性单体。公知的是，例如疏水性水不溶单体很难或者甚至不可能在传统的及加压的乳液聚合法中共聚。美国专利5,521,266号提出使用环糊精及其衍生物作为络合剂用于低水溶性单体和同样低水溶性的链转移剂。然而，现在相当意外地发现，在存在枝状(超支化)聚合物的情况下，可以将超疏水单体引入传统的或加压乳液聚合产生的共聚物中。其机制很可能是超疏水单体经由水相从单体微滴转移到生长中的胶乳粒子上，其中枝状聚合物起到转移载体的作用。枝状聚合物的亲水表面有利于经由水相的转移，并且其分子的疏水内部对于疏水单体是良好的环境。该过程是通过降低疏水单体的化学势来降低体系中的自由能而驱动的。通过从单体微滴中的高浓度稀释到胶乳粒子中的较低浓度，它们获得自由能。单体在胶乳粒子被消耗，并且只要体系中还留有单体，该过程就继续进行。可以通过测量所得粒度的体积分布来确定疏水单体是否成功地引入共聚物中。这种测量可以使用激光衍射装置进行。本专利技术因此涉及一种制造水生共聚物分散液的方法，其中产生的共聚物含有由至少一种可聚合超疏水烯丙基、乙烯基、马来酸类或二烯单体(也就是水溶性低于0.001克/升的单体)衍生的单体单元，和由至少一种其它可聚合的水溶性、可水稀释或水混溶性单体衍生的单体单元。共聚物分散液是在下述乳液聚合中获得的——该聚合在水介质中并在存在占可聚合单体总量的0.05-99.5重量％的至少一种枝状聚合物(作为所述超疏水单体的聚合助剂)的情况下进行。所述乳液聚合在各种具体实施方式中是一步或多步乳液聚合，例如使用例如液体单体在大气压下进行的传统乳液聚合，或使用例如至少一种气体单体的加压聚合。加压聚合优选在1-200巴、例如3-150巴或5-100巴的压力下进行。所述枝状聚合物有利地且优选为由醇、环氧化物、氧杂环丁烷、氨基醇、羟基官能羧酸、羧酸或酸酐、缩水甘油酯和/或缩水甘油醚生成的枝状聚酯、聚醚、聚酯酰胺或聚醚酰胺。当然要理解的是，醇、环氧化物、氧杂环丁烷、氨基醇、羟基官能羧酸、羧酸或酸酐、缩水甘油酯和/或缩水甘油醚包括具有必要量的反应基团、位点和/或官能团的单官能、二官能、三官能和多官能化合物，以产生和/或参与枝状结构(包括枝状聚合物)的形成。枝状聚合物是由单体或聚合核心分子和至少一种支链增链剂生成的，并且还可以通过添加例如至少一种直链或支链增链剂和/或链终止剂(例如至少一种环氧烷、至少一种饱和或不饱和脂族或芳族羧酸或至少一种相应的酐或卤化物和/或至少一种羧基官能酯、聚酯、醚和/或聚醚)进一步至少部分增链。所述优选枝状聚合物基本上是已公开国际专利申请WO93/17060、WO93/18075、WO96/07688、WO96/12754、WO00/56802和WO01/16213和WO02/040572中公开的类型，它们均作为优选枝状聚合物的公开而包括在本文中。所述枝状聚合物的优选具体实施方式包括含有羟基官能度(例如六个或更多羟基)的枝状聚酯和聚醚。这种枝状聚合物中的羟基官能度可以由一种或多种羟基、羟基烷基、羟基烷氧基、羟基烷氧基烷基和/或羟基烷基酰胺基团和/或类似基团衍生。所述至少一种可聚合疏水单体在优选具体实施方式中是至少一种C11-C28烷基，例如C12-C18烷基，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或巴豆酸酯，例如丙烯酸或甲基丙烯酸月桂酯或十八烷基酯。此外，超疏水单体包括，例如，疏水叔碳酸乙烯酯。所述超疏水单体的存在量宜为所用可聚合单体重量的0.01-99％。本共聚物分散液的共聚物包括至少一种除所述超疏水单体以外的其它单体。所述其它单体的选择取决于例如所需的最终性质、实际聚合条件和预计的最终用途。所述共聚物因此还可以含有由大量可聚合单体衍生的单体单元。各种具体实施方式包括由下列材料衍生的其它单体单元-至少一种C1-C10烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或巴豆酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸丁酯，-丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、衣康酸、马来酐和/或富马酸，-至少一种丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或甲基丙烯酸烯丙酯，-乙烯和/或丙烯，-苯乙烯和/或二乙烯基苯乙烯，-乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯和/或马来酸二丁酯，-丁二烯和/或异戊二烯，以及所述合适单体或单体组的可用的和可能的组合。-丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(正丁氧基甲基)丙烯酰胺和/或咪唑啉甲基丙烯酸酯，-二元、三元或多元醇与丙烯酸和/或甲基丙烯酸的至少一种二官能、三官能或多官能酯，例如丁二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇二丙烯酸酯，-至少一种三烷氧基乙烯基硅烷、烷基二烷氧基乙烯基硅烷、丙烯酰氧基烷氧基硅烷、丙烯酰氧基烷基烷氧基硅烷、烷氧基丙烯酰基硅烷、甲基丙烯酰氧基烷氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基烷基烷氧基硅烷和/或烷氧基甲基丙烯酰基硅烷，以及所述单体适宜的和可用的组合。产生的共聚物任选地在各种具体实施方式中还包括由至少一种交联官能单体(例如至少一种含有至少一个可聚合乙烯基和至少一个羟基烷基的双官能单体)或作为这种化合物的醚的单体衍生的单体单元。所述至少一种交联单体可以适宜地为例如一种不饱和有机酸酰胺(例如丙烯酰胺)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造水生共聚物分散液的方法，其特征在于，产生的共聚物含有由至少一种水溶性低于０．００１克／升的可聚合疏水烯丙基、乙烯基、马来酸类或二烯单体衍生的单体单元，并且所述共聚物分散液是在下述乳液聚合中获得的：该聚合在水介质中并在存在占可聚合单体总量的０．０５－９９．５重量％的至少一种枝状聚合物的情况下进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O卡尔松，JE琼森，
申请(专利权)人：赛拉尼斯乳胶诺登股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]