使用液态微乳液作为种子微粒的乳液聚合法制造技术

本发明专利技术涉及一种使用亚微尺寸的液态颗粒作为种子的种子乳液聚合法，更特别地涉及一种包括以下步骤的种子乳液聚合法：（１）通过均化以下成分－至少一种液体物质、乳化剂、疏水物、去离子水和作为可选成分的引发剂，以制备一种稳定的微乳液；以及（２）向制得的微乳液种子中一次、分批或者连续地加入至少一种单体和任选加入乳化剂和去离子水和／或引发剂，并使其聚合。另外，在所制得的胶乳的内部包含液体物质是可能的。

【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使用亚微尺寸的液态颗粒作为种子的种子乳液聚合法，更特别地涉及一种包括以下步骤的种子乳液聚合法(1)通过均化以下成分—至少一种液体物质、乳化剂、疏水物、去离子水和作为可选成分的引发剂，以制备一种稳定的微乳液；以及(2)向制得的微乳液种子中一次、分批或者连续地加入至少一种单体和任选加入乳化剂和去离子水和/或引发剂，并使其聚合。采用本专利技术的方法，可使用在常规的乳液聚合中未曾用过的各种液体物质作为种子微粒。对于本专利技术，因为液态种子微粒在聚合反应过程中保持稳定，所以可以获得稳定的聚合物生长。由聚合反应生成的胶乳粒子经鉴定含有作为种子的液体物质。
技术介绍
种子乳液聚合是一种工业上广泛应用的生产胶乳的方法，其目的在于(1)在取消颗粒形成工序的情况下，制备具有均匀尺寸和尺寸均匀分布的胶乳；或者(2)通过引入新聚合的聚合物在胶乳粒子中生长，而使不同的聚合物结合。采用此方法以制备PVC糊状树脂、ABS树脂、抗冲改性剂、加工助剂和其它基于胶乳的产品。最近，成功地进行了以下的研究，即利用化学或物理改性无机粒子而制备无机-有机复合粒子，然后使用该粒子作为种子进行种子乳液聚合反应。以前，在种子乳液聚合反应中从未使用过不溶于水的液态颗粒作为种子。这是因为采用普通方法乳化的液体物质作为种子在乳液聚合反应的过程中不能保持一致性(尺寸稳定性)。如果将由预先乳化了的液态颗粒组成的物质与单体均匀地混合，则由于热力学平衡，在聚合反应过程中，该物质被完全混合并失去其作为种子的一致性。然后，该反应系统与使用液体物质的常规乳液聚合反应一样，随溶剂的种类而改变。结果，得到新生成的胶乳粒子，根据液体与聚合物之间的混溶性，这些胶乳粒子是溶胀的或相分离的粒子。但是，如果液体物质与单体不混溶，则在该聚合反应系统中存在两种乳化了的液滴。其后，与传统的乳液聚合反应一样，单体发生聚合反应，而液体物质转化为体相。从而，得到整体液体与聚合物胶乳分离的组合物。因此，在常规的种子乳液聚合反应中使用液态颗粒作为种子是不可能的。本专利技术人试图以各种方式开发一种使用液态颗粒种子的种子乳液聚合法。在开发过程中，本专利技术人发现微乳化了的液态颗粒正如常规种子乳液聚合法的聚合种子微粒，在种子乳液聚合反应过程中能够保持其一致性并用作种子。另外，本专利技术人发现，在复合粒子胶乳中封有一种第三组成的化学物质，采用常规方法不能制备该化学物质，如果在微乳液种子微粒中要采用的液体物质与第三组成物质混溶，则可以制得该第三组成的化学物质。通常，微乳液是指直径为50～800nm的、且借助于乳化剂和疏水物分散于连续相(通常为水)的球形液体物质的稳定的乳状液。如果液体物质以小粒分散在连续相中，则根据因曲率效应而造成的开耳文压差，该液体物质从较小的粒子扩散成较大的粒子，结果使其从连续相中分离出来。此现象称为奥斯特瓦尔德熟化。然而，如果疏水性物质(称为疏水物，其在水中的溶解度为5×10-6g/Kg)被溶解在液体物质中，且被微乳化，则基于奥斯特瓦尔德熟化的较小粒子和较大粒子之间的疏水物的浓度差引起上述粒子间的渗透压差。最后，这两种力达到平衡，并可得到稳定的乳状液。这称为微乳液。本专利技术人发现利用微乳液的特点可以将液体物质用作种子微粒。据此，本专利技术人开发了使用液态微乳液作为种子微粒的新的种子乳液聚合法。
技术实现思路
本专利技术涉及一种使用亚微尺寸的液态颗粒作为种子的种子乳液聚合法，更特别地涉及一种特征在于包括以下步骤的种子乳液聚合法(1)通过均化以下成分—至少一种液体物质、乳化剂、疏水物、去离子水和作为可选成分的引发剂，以制备一种稳定的微乳液；以及(2)向制得的微乳液种子中一次、分批或者连续地加入至少一种单体和任选加入乳化剂和去离子水和/或引发剂，并使其聚合。以下，具体描述本专利技术，但本专利技术不限于所述内容。所述的液体物质可以单独使用，或者以固体物质和/或液体物质的混合物使用。该物质优选在压力为1～20atm、温度为10～100℃的条件下保持液态。此外，优选该液体物质的总溶解度小于每100g的水7.5g的液体物质。举例说明，所述的液体物质可以为选自包括以下液体或固体物质的组的至少一种脂肪族烃和芳香族烃，特别是C4～C20烃，例如，己烷、庚烷、环己烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯、甲苯、二甲苯等及其异构体；C10～C20脂肪族醇和芳香族醇；C5～C20脂肪族酯和芳香族酯；C5～C20脂肪族醚和芳香族醚；硅氧烷化合物；C5～C20脂肪酸衍生物；天然油和合成油；药物以及控制释放物质。但是，该液体物质不局限于上述物质。在第一步中，液体物质与水的体积比优选为60∶40至1∶99。25℃下疏水物在水中的溶解度优选至多5×10-6g/Kg。该疏水物可以为选自包括C12～C20脂肪族烃衍生物和芳香族烃衍生物、C12～C20脂肪族醇、含有C12～C20烷基的丙烯酸酯、C12～C20烷基硫醇及其混合物、有机染料、氟化烷烃、硅油化合物、天然油和合成油、以及分子量为1,000～500,000的低聚物和聚合物的组的至少一种。更具体地，该疏水物可以是含有至少12个碳原子的烷烃或者醇，包括如十六烷、十七烷、十八烷、十六烷醇等的异构体；月桂酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸异丙酯、肉豆蔻酸十四烷酯、肉豆蒄酸十六烷酯、肉豆蒄酸-2-辛基癸酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸-2-乙基己酯、硬脂酸丁酯、油酸癸酯、油酸2-辛基十二烷酯；乙二醇酯油，例如聚丙二醇单油酸酯和新戊二醇2-乙基己酸酯；多元醇酯油、异硬脂酸酯、甘油三酯、椰子油脂肪酸甘油三酯、扁桃仁油、杏仁油、鳄梨油、可可油、胡萝卜子油、蓖麻油、桔核油、椰子油、玉米油、棉籽油、黄瓜油、蛋黄油、霍霍巴油、羊毛脂油、亚麻油、矿物油、水貂油、橄榄油、棕榈油、核油、桃仁油、花生油、菜籽油、红花油、芝麻油、鲨鱼肝油、豆油、葵花籽油、甜杏仁油、牛脂、羊脂、鳖油、植物性油、鲸鱼油、麦胚芽油、有机硅树脂、硅氧烷、烷基硫醇、正十二烷硫醇和叔十二烷硫醇、如六氟苯的氟化烷烃；以及上述物质的混合物。但是，该疏水物不局限于上述物质。对于每100重量份的液体物质，所述疏水物可按至少0.5重量份使用，更优选至少2重量份，最优选至少3重量份。所述乳化剂可以为选自包括阴离子乳化剂、阳离子乳化剂和非离子乳化剂的组的至少一种。对于每100重量份的液体物质，乳化剂可按0.01～15.0重量份使用。在制得的液态颗粒微乳液中，该液态颗粒分散于水中，其直径为50nm～1500nm。当上述微乳液在室温下保存一天，其直径的增长不到20％或以上。所述引发剂是一种产生自由基的化学物质，其在水中的溶解度为每1kg的水小于0.5g。引发剂为选自包括过氧化物、偶氮化合物及其混合物的组的至少一种，与诱导其氧化-还原反应的化合物。对于每100重量份的液体物质，引发剂可按0.1～3重量份使用。对于引发剂的诱导氧化-还原反应的化合物，可以使用相关领域中众所周知的那些化合物。利用通过传递给介质的强剪切力的高剪切均化作用来制得液体混合物的微乳液。使用相关领域中常用的任一装置进行均化。例如，微流化床装置、超声波均化器(ultrasonifier)、曼顿-高林均化器(Manton-Gaulin homogenizer)、奥莫尼混合器(Omni-mixer)和斯普拉顿泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用亚微尺寸的液态颗粒作为种子的种子乳液聚合法。

【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：郑洋丞，李庆雨，河贤哲，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]