本发明专利技术提供了一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体以及制造它的一种方法，该分散体包括一种乳液聚合的聚合物以及共价地结合到该乳液聚合的聚合物上的一种大分子引发剂。该活性大分子引发剂包括处于反应过的形式的一种亲水的、pH不敏感的单体。通过使至少一种单体与该活性大分子引发剂进行反应并且没有表面活性剂以便完成这种或这些单体的聚合反应，可以获得该聚合物颗粒分散体。该乳液聚合的聚合物可以包括至少一种另外的处于聚合过的形式的烯键不饱和单体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体以及制造它的一种方法。
技术介绍
聚合物颗粒分散体或乳液被用于很多应用中，例如粘合剂、油漆、纸面涂料、纺织品涂料等。乳液聚合反应是通常用于形成聚合物颗粒的分散体的一种类型的自由基聚合反应，该分散体通常是由一种掺有水、至少一种单体、以及一种或多种表面活性剂的乳液开始。在常规的乳液聚合反应中表面活性剂通常是关键性的，因为表面活性剂提供了颗粒成核(即单体溶胀胶粒)的位点、控制了胶乳颗粒大小、并且为所形成的聚合物颗粒提供了胶态稳定性。然而，对于很多胶乳的应用，小分子表面活性剂具有若干缺点。例如，小分子表面活性剂会向薄膜传递高的水敏感性(导致湿晕)并且会在薄膜形成过程中解吸附(从表面性质和最终性能中减除)。然而，在提供不需要表面活性剂的有效的乳液聚合反应方面已经有了最新进展。 例如，在 Charleux 等人的题为 “Nitroxide-Mediated Controlled/LivingFree-Radical Surfactant-Free Emulsion Polymerization of MethylMethacrylate Using a Poly (methacrylic acid)-Based MacroalkyoxyamineInitiator ”的一篇美国化学学会原稿(Macromolecules 2009,42, 95-103)中，描述了在一种无表面活性剂的乳液聚合反应中使用某些大分子引发剂。具体地，描述了一种基于聚(甲基丙烯酸)聚合物如聚(甲基丙烯酸-共聚-苯乙烯)作为一种活性大分子引发剂用于一种无表面活性剂的、批次的乳液聚合反应中。然而已经发现，例如使用了基于丙烯酸、甲基丙烯酸-共聚-苯乙烯或甲基丙烯酸-共聚-苯乙烯基磺酸钠盐的大分子引发剂的乳液聚合反应要求该胶乳具有一个碱性 PH0这是因为一种低pH的乳液可能在合成期间或此后不久导致胶乳的不稳定和凝固，尤其是在更高的固体含量下。专利技术概述本专利技术的多个方面包括消除或减少胶乳的pH敏感性并且允许它在所有pH值下、 尤其在低PH值(例如小于7)下保持稳定。本专利技术包括对该聚合物乳液传递PH不敏感性的一种特异的大分子引发剂。由于这一改进，不需要将PH保持在一个特定的碱性值(例如不要求一种缓冲剂)。因此，本专利技术提供了使用一种PH不敏感的大分子引发剂以及为无表面活性剂的受控自由基乳液聚合反应来制造高固体的、稳定的聚合物颗粒分散体的一种稳健的方法。根据本专利技术的一个实施方案，一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体包括一种乳液聚合的聚合物和一种大分子引发剂，该大分子引发剂包括处于反应过(例如聚合过)的形式、共价地结合到该乳液聚合的聚合物上的一种亲水的、PH不敏感的单体。该乳液聚合的聚合物包括至少一种另外的处于聚合过的形式的烯键不饱和单体。根据本专利技术的另一个实施方案，一种活性大分子引发剂具有式R- { -γ} n &，其中A是一种亲水的、pH不敏感的单体，B是一种共聚单体，Y是一个末端基团，χ ≥ 1， y≥0，并且η≥2，其中A和B可以按任何次序或顺序出现；并且R具有以下式(I)或(III)权利要求1.一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体，包括一种乳液聚合的聚合物以及共价地结合到该乳液聚合的聚合物上的一种大分子引发剂，其中该大分子引发剂包括处于反应过的形式的一种亲水的、PH不敏感的单体；并且该乳液聚合的聚合物包括至少一种另外的处于聚合过的形式的烯键不饱和单体。2.根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体，其中该大分子引发剂包括一种选自下组的单体，该组的构成为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)及其盐、乙烯基苄基膦酸及其盐、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、以及它们的混合物。3.根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体，其中该大分子引发剂包括一种单体的至少一种水溶性的盐，该单体处于聚合过的形式、包括一个丙烯酰基团和一个磺酸基团。4.根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体，其中该乳液聚合的聚合物选自下组，该组的构成为基于(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈的聚合物，以及它们的混合物。5.根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体，其中该乳液聚合的聚合物包括一种均聚物或共聚物，其中该共聚物是一种统计的、随机的、嵌段的、或梯度的共聚物。6.根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体，其中该聚合物颗粒分散体具有小于 7 的 pH。7.一种油漆、涂料、或粘合剂组合物，包括根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体。8.一种油漆、涂料、或粘合剂组合物，包括根据权利要求1所述的一种聚合物颗粒分散体以及至少一种另外的油漆、涂料、或粘合剂组合物。9.根据权利要求1所述的一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体，其中该活性大分子引发剂与至少一种单体进行反应而形成一种具有式R-{-p-Y}nsai的聚合物，其中A是该亲水的、pH不敏感的单体，B是一种共聚单体，C是至少一种烯键不饱和的单体，Y是一个末端基团，χ彡1，y彡0，m彡l，n彡2，并且ρ彡1，其中如果？ > 1，则每个C 区段都具有一种不同的构成，并且A和B可以在该活性大分子引发剂中以任何次序或顺序出现，并且R具有以下式(I)或(III)其中队和R3相同或不同、代表一个具有的碳原子数从1到3的直链或支链的烷基；R2 代表一个氢原子或一个具有的碳原子数从1到8的直链或支链的烷基、一个苯基、一个碱金属离子、或者一个铵离子；并且Z代表一个芳基或者一个具有式&-n的基团，其中 Z1代表一种多官能结构，其中X是一个氧原子、带有一个碳基团的一个氮原子、一个氢原子、 或者一个硫原子。10.根据权利要求9所述的一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体，其中Y是具有以下式(II)的R’11. 一种具有式R-{-Y}nsai的活性大分子引发剂，其中A是一种亲水的、PH 不敏感的单体，B是一种共聚单体，Y是一个末端基团，χ彡1，y彡0，并且η彡2，其中A和 B可以按任何次序或顺序出现；并且R具有以下式⑴或(III)12.一种用于制造聚合物颗粒分散体的方法，包括使至少一种单体与一种活性大分子引发剂在一种水性介质中反应并且没有表面活性剂以便完成该至少一种单体的聚合反应，其中该活性大分子引发剂包括处于聚合过的形式的一种亲水的、PH不敏感的单体并且该至少一种单体为一种烯键不饱和的单体。13.根据权利要求12所述的一种方法，其中该活性大分子引发剂包括一种选自下组的单体，该组的构成为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPQ及其盐、乙烯基苄基膦酸及其盐、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、以及它们的混合物。14.根据权利要求12所述的一种方法，其中该至少一种单体选自下组，该组的构成为 (甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、以及它们的混合物。15.根据权利要求12所述的一种方法，其中通过在具有以下式(IV)或(V)的一种烷氧基胺化合物的存在下预先进行该亲水的、PH不敏感的单体的一个受控的自由基聚合反应来形成该活性大分子引发剂。16.根据权利要求15所述的一种方法，其中该大分子引发剂是在一种水性介质中形成的。17本文档来自技高网...
【技术保护点】
的形式的烯键不饱和单体。１．一种在水性介质中的聚合物颗粒分散体，包括一种乳液聚合的聚合物以及共价地结合到该乳液聚合的聚合物上的一种大分子引发剂，其中该大分子引发剂包括处于反应过的形式的一种亲水的、ｐＨ不敏感的单体；并且该乳液聚合的聚合物包括至少一种另外的处于聚合过
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·奈斯，N·E·梅西，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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