含有乙烯基加聚物骨架的非离子缔合性增稠剂制造技术

技术编号:1644356 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了具有含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架的非离子缔合性增稠剂。该非离子水溶性聚合物骨架具有连接于非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链。该聚合物侧链具有含聚氧化亚丙基单元的末端链段。该非离子缔合性增稠剂可用于改变包括水性组合物,比如含胶乳的组合物在内的组合物的流变性能。

【技术实现步骤摘要】
含有乙烯基加聚物骨架的非离子缔合性增稠剂本专利技术一般涉及非离子缔合性增稠剂。尤其,本专利技术涉及具有含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架的非离子缔合性增稠剂。该非离子水溶性聚合物骨架连接有至少两条聚合物侧链。该聚合物侧链具有末端链段。该非离子缔合性增稠剂可用于改性各种组合物,包括水基胶乳组合物,比如漆,粘合剂,和纸张涂料组合物在内的流变性能。在水性乳胶漆的配制中,寻求在高和低剪切粘度之间的理想平衡来提供令人满意的施涂性能,比如喷涂或刷涂性能;所施涂的湿漆膜的令人满意的流平;和所施涂的湿漆膜的最小流挂。水性乳胶漆通常用各种粘度改性添加剂,常常称为流动改性剂,粘度改性剂,流变改性剂或增稠剂来配制,以平衡水性乳胶漆的高和低剪切流动性能。粘度改性添加剂的实例包括纤维素材料比如羟乙基纤维素;碱溶性乳液;缔合性增稠剂;和离子聚合物。典型地,使用粘度改性添加剂的共混物来获得高和低剪切粘度的适当平衡。缔合性增稠剂是具有化学连接的疏水基团的水溶性或水溶胀性聚合物。与普通表面活性剂的非特异缔合作用相似,缔合性增稠剂通过在增稠剂分子上的疏水基团和在体系中的其他组分上的结构部分之间的非特异缔合作用,比如在表面上吸附或类似于胶束化的在溶液中的聚集而用于增稠加入了它们的体系。在含有缔合性增稠剂的水性乳胶漆中的一个问题是漆粘度随温度升高而降低。当这些漆被配制成用于在典型温度范围,例如15-30℃的温度范围施涂的所需粘度时,这种在较高温度下的粘度降低导致了降低的施涂性能,比如所施涂的漆的增高的滴下和流挂。此外,常常在漆的储存或运输过程中遇到较高的温度。这可以导致分散的无机颜料或无机填料的沉降增强,这是由于颜料或填料颗粒在具有较低粘度的漆中的沉积加速。-->US专利No.4,722,962披露了含有水溶性或部分水溶性单烯属不饱和单体或它们的混合物和非离子尿烷单体作为聚合单元的非离子缔合性增稠剂。该非离子尿烷单体是单羟基非离子表面活性剂与单烯属不饱和单异氰酸酯的尿烷反应产物。该参考文献公开了包含聚乙氧基化物链和任选的聚丙氧基化物基团的选择单羟基非离子表面活性剂,前提是乙氧基化物基团的数目超过任选的丙氧基化物基团的数目。含有所公开的非离子缔合性增稠剂的水溶液据报道显示了随pH和盐浓度变化的很小的粘度变化。所需要的是具有不随温度升高(比如从25℃的温度到40-50℃的温度的变化)而降低的增稠效率的缔合性增稠剂。尤其,本专利技术是包含乙烯基加聚物;和连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链的非离子缔合性增稠剂;其中各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)n-(PO)x-(L)n-(EO)y-,ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n-,或iii)D-(L)n-co[(PO)w(EO)z]-(PO)-(L)n-其中:D是含有1到大约24个碳原子的疏水基;L是连接基;EO是氧化亚乙基单元;PO是氧化亚丙基单元;co[(PO)w(EO)z]是含有PO和EO的共聚物;各n独立选自0或1;q是1到大约30的整数;w是3到大约150的整数;x是4到大约150的整数;y是0到小于x的整数;z是1到w的整数;q小于x;和其中该非离子缔合性增稠剂具有至少10,000的重均分子量。本专利技术提供了包括下列组分的组合物:I)包括含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架;和连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链的非离子缔合性增稠剂;其中各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)n-(PO)x-(L)n-(EO)y-,ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n-,或iii)D-(L)n-co[(PO)w(EO)z]-(PO)-(L)n--->其中:D是含有1到大约24个碳原子的疏水基;L是连接基;EO是氧化亚乙基单元;PO是氧化亚丙基单元;co[(PO)w(EO)z]是含有PO和EO的共聚物;各n独立选自0或1;q是1到大约30的整数;w是3到大约150的整数;x是4到大约150的整数;y是0到小于x的整数;z是1到w的整数;q小于x;和其中该非离子缔合性增稠剂具有至少10,000的重均分子量;和II)选自增量剂、颜料或着色剂中的至少一种材料。本专利技术还提供了增稠组合物的方法,包括下列步骤:将非离子缔合性增稠剂加入到该组合物中,其中该非离子缔合性增稠剂包括:a)含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架;和b)连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链;其中各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)n-(PO)x-(L)n-(EO)y-,ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n-,或iii)D-(L)n-co[(PO)w(EO)z]-(PO)-(L)n-其中:D是含有1到大约24个碳原子的疏水基;L是连接基;EO是氧化亚乙基单元;PO是氧化亚丙基单元;co[(PO)w(EO)z]是含有PO和EO的共聚物;各n独立选自0或1;q是1到大约30的整数;w是3到大约150的整数;x是4到大约150的整数;y是0到小于x的整数;z是1到w的整数;q小于x;和其中该非离子缔合性增稠剂具有至少10,000的重均分子量。本文所使用的“KU”是指克雷布斯粘度单位,是用克雷布斯-斯特默型旋转粘度计测定的中剪切粘度的衡量标准。本文所使用的“粘度稳定性”是指在添加表面活性剂或含表面活性剂的组合物比如着色剂时含液体的组合物,比如水性组合物抗粘度变化的能力(用KU衡量)。按毫升着色剂/升漆的单位(简写为ml/l)或按盎司着色剂/加仑漆的单位(简写为“oz/gal”)将着色剂加入到漆中。用于乳胶漆的优选粘度稳定剂在添加多达94ml/l(12oz/gal)的着色剂时必须提供低于大约10KU的KU粘度变化。更优选用于乳胶漆的粘度稳-->定剂在添加多达94ml/l的着色剂时必须提供低于大约5单位的KU粘度变化。本文所使用的后缀另一术语比如丙烯酸酯的术语“(甲基)”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。例如,术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸;和术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。本文所使用的术语“水性组合物”是指主要在水中而非有机溶剂中提供的组合物。然而,可以设想,少量的有机溶剂可以包含在该组合物中和该组合物将仍然满足“水性组合物”的定义。本文所使用的术语“氧化亚烷基”是指具有结构式:-(O-R)-的单元,其中R是亚烷基。氧化亚烷基的实例包括、但不限于:具有结构式-(OCH2CH2)-的氧化亚乙基;和具有结构式-(OCH(CH3)CH2)-的氧化亚丙基。含有这些单元的聚合物被称为“聚氧化亚烷基”。聚氧化亚烷基的均聚物的实例包括,但不限于:含有氧化亚乙基的单元的聚氧化亚乙基;和含有氧化亚丙基的单元的聚氧化亚丙基。另外,聚氧化亚烷基可以是含有两种或多种不同氧化亚烷基单元的共聚物。不同的氧化亚烷基单元可以无规排列,形成无规聚氧化亚烷基聚合物;或者可以按嵌段排列,形成嵌段聚氧化亚烷基聚合物。嵌段聚氧化亚烷基聚合物具有两个或多个相邻的聚合物嵌段,其中一个聚合物嵌段含有至少两个相同的氧化亚烷基单元,和相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
非离子缔合性增稠剂,包括:a)含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架;和b)连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链;其中所述各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)↓[n]-(PO) ↓[x]-(L)↓[n]-(EO)↓[y]-,ii)D-(L)↓[n]-(EO)↓[q]-(L)↓[n]-(PO)↓[x]-(L)↓[n]-,或iii)D-(L)↓[n]-co[(PO)↓[w](EO)↓[z]]-(PO)- (L)↓[n]-其中:D是含有1到大约24个碳原子的疏水基;L是连接基;EO是氧化亚乙基单元;PO是氧化亚丙基单元;co[(PO)↓[w](EO)↓[z]]是含有所述PO和所述EO的共聚物;   各n独立选自0或1;q是1到大约30的整数;w是3到大约150的整数;x是4到大约150的整数;y是0到小于x的整数;z是1到w的整数;q小于x;和其中该非离子缔合性增稠剂具有至 少10,000的重均分子量。...

【技术特征摘要】
US 2003-12-23 60/532,1931、非离子缔合性增稠剂,包括:a)含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架;和b)连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链;其中所述各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)n-(PO)x-(L)n-(EO)y-,ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n-,或iii)D-(L)n-co[(PO)w(EO)z]-(PO)-(L)n-其中:D是含有1到大约24个碳原子的疏水基;L是连接基;EO是氧化亚乙基单元;PO是氧化亚丙基单元;co[(PO)w(EO)z]是含有所述PO和所述EO的共聚物;各n独立选自0或1;q是1到大约30的整数;w是3到大约150的整数;x是4到大约150的整数;y是0到小于x的整数;z是1到w的整数;q小于x;和其中该非离子缔合性增稠剂具有至少10,000的重均分子量。2、根据权利要求1的非离子缔合性增稠剂,其中所述乙烯基加聚物包括作为聚合单元的选自(甲基)丙烯酸羟烷基酯,(甲基)丙烯酰胺,和含聚(氧化亚乙基)链的(甲基)丙烯酸酯中的至少一种非离子乙烯基水溶性单体。3、根据权利要求1的非离子缔合性增稠剂,其中:i)x是大约15到大约50,或ii)w是大约15到大约50。4、根据权利要求1的非离子缔合性增稠剂,其中所述n各自具有0的值。5、根据权利要求1-4的任一项的非离子缔合性增稠剂,其中所述疏水基选自C1-C18烷基。6、包括组分I)和II)的组合物:I)非离子缔合性增稠剂,它含有:a)包含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物骨架;和b)连接于该非离子水溶性聚合物骨架的至少两条聚合物侧链;其中各聚合物侧链包括选自下列之中的末端链段:i)D-(L)n-(PO)x-(L)n-(EO)y-,ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n...

【专利技术属性】
技术研发人员:RM布兰肯希普BR博布塞恩张黎峰
申请(专利权)人:罗姆和哈斯公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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