含乙烯基加聚物主链的非离子缔合增稠剂制造技术

提供一种含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物主链的非离子缔合增稠剂。非离子水溶性聚合物主链具有至少两个连接在该主链上的聚合物侧链。所述聚合物侧链具有含聚氧丙烯单元的端链段。这种非离子缔合增稠剂可用来改进组合物包括水性组合物，如含胶乳组合物的流变性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非离子缔合增稠剂。具体而言，本专利技术涉及一种具有含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物主链的非离子缔合增稠剂。该非离子水溶性聚合物主链上连接有至少两个聚合物侧链。该聚合物侧链具有端链段。这种非离子缔合增稠剂能用来改进各种组合物包括水基胶乳组合物，如油漆、粘合剂和纸涂料组合物的流变性。
技术介绍
在水性乳胶漆的制剂中，寻求在高剪切粘度和低剪切粘度之间的所需平衡，来通过如喷涂或刷涂提供满意的施涂性质；施涂后满意的湿漆膜流平性；施涂后湿漆膜最小流挂。水性乳胶漆一般用各种粘度改进添加剂配制，以平衡水性乳胶漆的高剪切和低剪切流动性能。这些粘度改进添加剂通常指流动改进剂、粘度改进剂、流变改进剂或增稠剂。粘度改进添加剂的例子包括纤维素材料如羟乙基纤维素；碱溶性乳液；缔合增稠剂；离子聚合物。通常使用粘度改进添加剂的混合物来达到高剪切粘度和低剪切粘度间的适当平衡。缔合增稠剂是具有化学连接的疏水基团的水溶性或水溶胀性的聚合物。缔合增稠剂通过在增稠剂分子上的疏水基团和该体系其它组分上的部分之间的非特定缔合，类似于常规表面活性剂的非特定缔合，如类似于胶束化作用的吸附在表面上或聚集在溶液中来对加入它们的体系进行增稠。含缔合增稠剂的水性乳胶漆存在的一个问题是漆粘度随温度升高而下降。由于这些漆配制到在常规温度范围例如15-30℃施涂所需的粘度，在较高温度时的这种粘度下降导致降低施涂性能，如施涂后的漆滴落和流挂增加。此外，这种漆在储存或货运期间经常会遇到较高温度。这可能会因为低粘度漆中颜料或填料颗粒沉降增加而导致分散的无机颜料或无机填料的沉降增加。美国专利4,722,962公开一种非离子缔合增稠剂，该增稠剂含作为聚合物单元的水溶或部分水溶的单烯键不饱和单体或它们的混合物，以及非离子的氨基甲酸酯单体。非离子的氨基甲酸酯单体是单羟基非离子表面活性剂与单烯键不饱和单异氰酸酯的氨基甲酸酯反应产物。该专利公开了选择包含聚乙氧基化链和任选聚丙氧基化基团的单羟基非离子表面活性剂，只要乙氧基化基团数量超过任选的丙氧基化基团的数量。据报道，含揭示的非离子缔合增稠剂的水溶液在改变pH以及盐浓度时其粘度几乎没有变化。要求有增稠效果的缔合增稠剂，其增稠效果不会随温度上升而下降，如从25℃变至40-50℃范围内。
技术实现思路
本专利技术是非离子缔合增稠剂，其包含乙烯基加聚物，和至少两个连接到水溶性非离子聚合物主链上的聚合物侧链；其中各聚合物侧链包含选自以下的端链段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)-(L)n-式中，D是含1-约24个碳原子的疏水体；L是连接基；EO是氧乙烯单元；PO是氧丙烯单元；co是含PO和EO的共聚物；n各自独立地选自0或1；q是1-约30的整数，w是3-约150的整数，x是4-约150的整数；y是0至小于x的整数；z是1至w的整数；q小于x；其中非离子缔合增稠剂的重均分子量至少为10,000。提供一种组合物，该组合物包含I)非离子缔合增稠剂，和II)至少一种选自增量剂、颜料或着色剂的材料；所述增稠剂包含含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物主链；和至少两个连接在非离子水溶性聚合物主链上的聚合物侧链；其中，各聚合物侧链包含选自以下的端链段i)D-(L)n-(PO)x-(L)x-(EO)y-，ii)D-(L)n-(EO)q-(L)n-(PO)x-(L)n-，或iii)D-(L)n-co-(PO)-(L)n-式中，D是含1-约24个碳原子的疏水体；L是连接基；EO是氧乙烯单元；PO是氧丙烯单元；co是含PO和EO的共聚物；n各自独立地选自0或1；q是1-约30的整数，w是3-约150的整数，x是4-约150的整数；y是0至小于x的整数；z是1至w的整数；q小于x；其中非离子缔合增稠剂的重均分子量至少为10,000。还提供对组合物增稠的方法，该方法包括在组合物中加入非离子缔合增稠剂，所述非离子缔合增稠剂包含a)含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物主链；b)至少两个连接在非离子水溶性聚合物主链上的聚合物侧链；其中各聚合侧链包含选自以下的端链段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)-(L)n-式中，D是含1-约24个碳原子的疏水体；L是连接基；EO是氧乙烯单元；PO是氧丙烯单元；co是含PO和EO的共聚物；n各自独立地选自0或1；q是1-约30的整数，w是3-约150的整数，x是4-约150的整数；y是0至小于x的整数；z是1至w的整数；q小于x；其中非离子缔合增稠剂的重均分子量至少为10,000。本文中，“KU”指Krebs单位，是由Kreb-Stormer粘度计测定的中等剪切粘度的测定值。本文中，“粘度稳定性”指含组合物如水性组合物的液体在添加表面活性剂或含表面活性剂的组合物如着色剂时抗粘度(由KU测定)变化的能力。以毫升着色剂/升漆(称作ml/l)或盎司着色剂/加仑漆(称作“oz/gal”)的单位在漆中加入着色剂。对乳胶漆优选的粘度稳定剂在添加至多94ml/l(12oz/gal)着色剂时必须提供小于约10KU的KU粘度变化。对乳胶漆更优选的粘度稳定剂在添加至多94ml/l(12oz/gal)着色剂时必须提供小于约5KU的KU粘度变化。本文中，在术语“(甲基)”后面有另一个术语如丙烯酸酯的用法指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两种。例如，“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，术语“(甲基)丙烯酸”指丙烯酸或甲基丙烯酸；术语“(甲基)丙烯酰胺”指丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。本文中，术语“水性组合物”指主要在水中而不是有机溶剂中形成的组合物。但是，考虑在这种组合物中可包含少量的有机溶剂，虽然如此这种组合物仍满足“水性组合物”的定义。本文中，术语“氧化烯”指具有-(O-R)-结构的单元，其中R是亚烷基。氧化烯的例子包括，但不限于-(OCH2CH2)-结构的氧乙烯；和 -(OCH(CH3)CH2)-结构的氧丙烯。含这些单元的聚合物称作“聚氧化烯”。聚氧化烯的均聚物的例子，包括但不限于含氧乙烯单元的聚氧乙烯；含氧丙烯单元的聚氧丙烯。或者，聚氧化烯可以是含两个或多个不同氧化烯单元的共聚物。不同氧化烯单元可以无规排列，形成无规聚氧化烯聚合物；或以嵌段排列形成嵌段聚氧化烯聚合物。嵌段聚氧化烯聚合物具有两个或多个相邻聚合物嵌段，其中聚合物嵌段含有至少两个相同的氧化烯单元，相邻嵌段含有不同的氧化烯单元。乙烯基加聚物是通过烯键不饱和单体如1，2-乙烯基聚合物、二烯和(甲基)丙烯酸酯的加聚反应形成的聚合物。在乙烯基加聚反应中，单体单元的烯键不饱和反应，将该单体单元加聚到增长的聚合物中。乙烯基加聚物包括，例如聚(甲基)丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。缩聚物是由含一个或多个官能团的单体反应形成的聚合物，其中至少一个反应后的官能团不是烯键不饱和的。该反应可以在具有相同官能团如环氧基团的单体之间；或在具有不同官能团的单体之间，如在具有羟基的单体与具有异氰酸酯基团的另一个单体之间进行。较好地，缩聚物由含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非离子缔合增稠剂，该非离子缔合增稠剂包含：ａ）含乙烯基加聚物的非离子水溶性聚合物主链；ｂ）至少两个连接在所述非离子水溶性聚合物主链上的聚合物侧链；其中各聚合物侧链包含选自以下的端链段：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］－，式中：Ｄ是含１－约２４个碳原子的疏水体；Ｌ是连接基；ＥＯ是氧乙烯单元；ＰＯ是氧丙烯单元；ｃｏ［（ＰＯ）↓［ｗ］（ＥＯ）↓［ｚ］］是含ＰＯ和ＥＯ的共聚物；ｎ 各自独立地选自０或１；ｑ是１－约３０的整数，ｗ是３－约１５０的整数；ｘ是４－约１５０的整数；ｙ是０至小于ｘ的整数；ｚ是１至ｗ的整数；ｑ小于ｘ；其中所述非离子缔合增稠剂的重均分子量至少为 １０，０００。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RM布兰肯希普，BR鲍勃森，张黎峰，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]