公开了水分散性聚合物、特别是诸如聚酯、聚醚和聚酰胺之类的缩聚物的生产方法，该方法为通过反应剂（包括烯不饱和的反应剂）的缩聚生成烯不饱和的聚合前体，然后通过将所述聚合前体与磺化剂（诸如亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐以及它们的混合物）反应，使所述聚合前体的烯不饱和度磺化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水分散性聚合物，更具体地讲，涉及水分散性聚酯、聚酰胺和聚醚以及它们的共聚物。聚酯树脂以及聚酰胺和聚醚树脂应用于多种用途中，包括涂料、油漆、粘合剂等。这类树脂通常可溶于有机溶剂中，在含水溶剂或使用水和第二种水溶性溶剂的体系中表现出的溶解度，即使有的话也是很小的。因此基于有机溶剂的树脂溶液通常被选择用作形成树脂涂料等的漆料。然而，通常与这类树脂一起使用的许多有机溶剂存在与其毒性有关的环境问题。基于这类有机溶剂对环境的影响以及对接触这类溶剂的个人长期健康的影响，人们的关注日益增加。因此，在使用含水树脂组合物作为消除与有机溶剂有关的毒性问题的手段以及作为遵守政府关于使用这类溶剂的法令的手段方面，人们的兴趣日益增加。含水聚酯和其它树脂分散体的实例是本领域已知的。通常通过使用诸如非离子表面活性剂或离子表面活性剂之类的分散剂或乳化剂，已得到树脂在含水介质中的分散体。然而，由于一定比例的游离表面活性剂可以带到成品中，可能导致成品所需性能的降低，因此使用表面活性剂稳定的含水树脂分散体离要求差得很远。因此现有技术尝试将可向该聚合物提供更大的水分散性的部分直接加入聚合物分子中。一般来说，这些尝试涉及水溶性或水分散性共聚单体与可一起反应以形成所需聚合物分子的其它单体一起共聚。这种方法的典型是美国专利3,563,942，它公开了在所需聚酯聚合物的合成中芳族磺化部分的共聚。美国专利4,525,524、美国专利4,910,292和美国专利4,973,656中公开了相似的方法，它们公开了当由聚合物的单体组分形成聚合物时，将磺酸盐型单体直接共聚为聚合物的其它技术。这些技术需要非常高的反应温度，而本专利技术方法可以在温和得多的较低能量强度条件下进行。达到将水分散性部分加入聚合物分子中目的的现有技术方法除本身严格的反应条件外，还有其它缺点。在这些缺点中值得注意的是，在这类严格的反应条件下，聚合物易于分解和/或转化为黄色或暗色产物。该分解难以控制或消除。此外，芳族磺酸盐可以使1，4-丁二醇(通常为一个优选的反应剂)转化为四氢呋喃；芳族磺酸盐也可以使二甘醇(为另一优选的反应剂)转化为二噁烷。由于芳族磺酸盐的强酸性，发生这些转化。这两种转化都是不希望有的，因为它们导致收率的损失以及产生不满意的产物性质。另外，也难以发现满意的水分散性(例如基于磺酸盐的)共聚单体，它们可以成功地与其它共聚单体共聚，形成所需的共聚产物。成为必需的反应条件受另外存在的单体的制约，使得常常需要更苛刻的反应条件，这些条件本身更难以控制。因此，本专利技术涉及形成水分散性聚合树脂、特别是通过缩聚形成的树脂(诸如聚酯、聚酰胺和聚醚之类)的改进技术，该技术提供更容易进行的操作、更令人满意的产量、改进的性质(诸如通过本专利技术生产的所需的浅色聚酯和聚醚之类)，并且提供反应剂更多的选择余地以及可以获得更多的产物性质。本专利技术还涉及获得这类水分散性聚合物的改进方法，这些聚合物可以用作成品，或可以用作随后配制其它聚合衍生物(诸如聚氨酯之类)的中间体。本专利技术的一个方面是生产水分散性聚合物的方法，包括(a)通过反应剂的缩聚，生成烯不饱和聚合前体，该聚合前体在其一端或两端用-COOH、-NH2或-OH封端，在该缩聚的过程中，反应剂形成所述聚合单体，其中至少一个所述反应剂的至少一部分含有烯不饱和度；(b)通过将所述聚合前体与磺化剂(诸如选自亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐以及它们的混合物的化合物之类)在一定条件下反应，使得所述磺化剂与所述烯不饱和度反应，并磺化所述聚合前体，来使所述聚合前体磺化。所述聚合前体可以全部为一种类型的聚合物，或可以包含两种或多种(最好多至四种)的嵌段，每种嵌段为聚酯、聚酰胺或聚醚，其中嵌段或者直接相互连接，或者每个嵌段通过-C(O)NH-、-C(O)-或-O-键连接到含有2-20个碳原子的插入烷基部分上，后者为饱和的或含有烯不饱和度，只要直接相互连接的相邻嵌段为不同类型的聚合物即可。本专利技术可用来制造水分散性聚合物，特别是水分散性缩聚物。本专利技术方法的产物本身可以用来形成涂层、薄膜等。本专利技术方法的产物也可以例如通过将适当的二异氰酸酯化合物或其它双取代交联剂与通过本专利技术生产的聚合物上存在的羧酸、氨基或羟基取代基反应，用作形成其它种类聚合物的中间体。本专利技术可以使用的缩聚反应包括反应剂中的任何反应，其中反应剂上适当的官能度进行反应，形成共价键，作为反应的结果，反应通常(但不总是)导致副产物分子(通常是水)的生成。反应剂上存在的官能度通常包括-COOH(或酸酐)和/或-COH中的一个或两个以及-OH和-NH2中的一个或两个。进入这类缩合反应的反应剂通常被两个或多个这类官能度取代。反应剂多半用相同的官能度(例如二酸、二醇、二胺)取代，但它们可以被两个或多个不同的官能度(例如氨基酸、羟基酸)取代。缩聚反应优选的实例包括生成聚酯、聚醚或聚酰胺的反应。正如众所周知的，通过例如二醇与二羧酸或其酸酐反应生成聚酯。通过例如二胺与二羧酸或其酸酐反应生成聚酰胺。在本专利技术范围内的聚醚可以通过例如环氧乙烷或环氧丙烷在开环条件下聚合而生成。缩聚反应也包括二元醇或烷氧基封端的聚乙二醇与二酸或酸酐生成聚乙二醇的聚酯的这类反应。在本专利技术范围内的聚合物也包括由嵌段构成的那些聚合物，其中相互连接的嵌段是不同类型的缩聚物。实例包括聚酯/聚酰胺、聚酯/聚醚和聚酰胺/聚醚。其它实例包括三嵌段聚合物，其中中间嵌段与每个外部嵌段都不同，外部嵌段可以相互相同或不同。实例包括聚醚/聚酯/聚醚等等。其中符合本文任何描述的一个或两个聚合链，为通过-C(O)NH-、-C(O)O-或-C-O-C-键合的来自烷基部分(含有2-20个碳原子)侧链的分子也包括在内。该类型化合物的实例是，通过用聚乙二醇或聚丙二醇将马来酸或马来酐的两个羧酸官能度酯化(二元醇与马来酸或马来酐之比至少为2∶1)生成的化合物。在这类分子中，必需的烯不饱和度在一个或多个聚合链中，在C2-C20部分中或在这两者中。本专利技术方法的一个基本方面是，获得的缩聚物含有烯不饱和度，即碳-碳双键，或者在聚合物主链中，或者在连接聚合嵌段或来自聚合物主链的侧链(通过共价键直接连接到主链上，或者加入本身是聚合物主链侧链的较长链中，或者为该较长链的侧链)的2-20个碳原子的一个或几个部分中，或者在这两者中均有。该烯不饱和度是通过与一个或多个参与缩聚反应并且也含有烯不饱和度的反应剂进行缩聚而提供的。在常规缩聚条件下，经缩聚后残留烯不饱和度。在现有的不同类型反应剂(例如二酸、二醇、二胺、羟胺等等)中，烯不饱和反应剂可以包含一类反应剂的全部或部分或一类以上反应剂的全部或部分。因此，例如可以通过将烯不饱和二酸、烯不饱和酸酐(诸如马来酐之类)、烯不饱和二醇、烯不饱和二胺或任何两种或多种这类化合物的混合物加入反应剂混合物中，以提供所需的烯不饱和度。根据通过本专利技术方法生产的成品的所需性质，所有或部分二酸组分可以包含烯不饱和二羧酸和/或酸酐，所有或部分二醇组分可以包含烯不饱和二醇化合物，及可以使用的所有或部分二胺组分可以包含烯不饱和二胺。应该理解，反应混合物中存在的、在本专利技术方法的第一步骤中经过缩聚的反应剂可以包括常规用于这类缩聚物合成的一种或多种反应剂。最好用于所需缩聚反应的一类反应剂为二酸组分本文档来自技高网...
【技术保护点】
水分散性聚合物的生产方法，包括：（ａ）通过能够经受缩聚的反应剂的缩聚（其中至少其中一种所述反应剂含有烯不饱和度），生成在其一端或两端用选自－ＯＨ、－ＮＨ↓［２］和－ＣＯＯＨ的官能团封端的烯不饱和聚合前体；和（ｂ）通过将所述的烯不饱和 聚合前体与磺化剂在一定条件下反应，使得所述磺化剂与所述烯不饱和度反应，并磺化所述前体来磺化所述烯不饱和聚合前体。
【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：WL常，
申请(专利权)人：韦特科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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