[發明專利]大粒度乳液聚合物顆粒的制備方法、聚合物產品及其用途

無效

• 申請號: 00100979.6
• 申請日: 1993-11-13
• 公開（公告）號: CN1270176A
• 公開（公告）日: 2000-10-18
• 發明（設計）人: S－J·丘;M－H·L·沈;J·W·豪克;T·E·思蒂文斯
• 申請（專利權）人: 羅姆和哈斯公司
• 主分類號: C08F2/22
• 分類號: C08F2/22;C09D7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳季壯

本發明涉及大粒度乳液聚合物顆粒，含有大粒度乳液聚合物顆粒的組合物，以及制造方法。

在一個實施方案中，大粒度乳液聚合物顆粒是高長徑比的聚合物，其范圍從3至4微米長度和0.3微米直徑的顆粒到800微米長度和高達5-10微米直徑的顆粒。這些顆粒的形狀從類蛋形至棒條至伸長的線料。

在另一實施方案中，大粒度乳液聚合物顆粒是球形顆粒，其直徑范圍從2微米至40微米。

在本發明方法中生產出大粒度乳液聚合物顆粒。根據本發明方法可以生產出大的球形顆粒和高長徑比的乳液聚合物顆粒。該方法就是單體在含有一種顆粒穩定劑體系的含水介質中的乳液聚合。

一方面本發明提供一種用于制備大粒度乳液聚合物顆粒的乳液聚合方法，該方法包括在下列物質存在下聚合至少一種乙烯基不飽和單體：

i)穩定劑體系，含有以總的單體反應物為基礎的大約0.5至50百分重量的基本兩親的聚合物穩定劑，以及任選的有機添加劑，其中聚合物穩定劑選自由用有機或無機堿加溶的疏水-親水平衡的堿可溶樹脂和用有機或無機酸加溶的疏水-親水平衡的酸

溶樹脂組成的一組物質，和；

ii)自由基聚合引發劑；反應條件有助于基本兩親的聚合物穩定劑的連續可溶性，并且以控制加入附加的單體的方法使球形顆粒增長為穩定的大粒度乳液顆粒，也可選擇連續加入單體以使大粒度乳液顆粒增長。

圖1是根據例154制備的高長徑比聚合物顆粒的透射光顯微攝影(放大868×)。

圖2是根據例6制備的高長徑比聚合物顆粒的透射光顯微攝影(放大868×)。

圖3是根據例186制備的大球形乳液聚合物顆粒(大約10微米直徑)的透射光顯微攝影(放大868×)。穩定劑體系

本發明的方法就是在穩定劑體系存在下所述單體的乳液聚合或共聚合。該穩定劑體系包含分別含有疏水和親水鏈段的堿可溶樹脂和酸可溶樹脂兩者之一的基本兩親聚合物穩定劑。兩親材料是含有疏水和親水鏈段的材料，它們都被共價鍵合到相同分子上。親水基的例子包括-OH，酰氨基，-O(CH₂CH₂-O-)mH[m＝2至70]，-COO-NH₄⁺，SO₃-Na⁺，和-N(CH₃)₃⁺Cl^-。疏水基的例子包括有大于大約6個碳原子至大約20個碳原子的烷基(通式為CnH₂n_-1^-)，例如辛基、壬基、癸基，十一烷基、十二烷基，等等以及環狀基(即環己基)和芳基如苯基，甲苯基，和芳烷基如壬基苯基和叔-辛基苯基。

本發明所用的聚合物穩定劑，不管是由本體、懸浮、溶液或者乳液聚合技術中的那一種技術制備的，都具有疏水性和親水性的平衡特性。

這些聚合物穩定劑可由一般自由基加成聚合方法制備。本體，溶液，懸浮和乳液聚合方法敘述于由C.E.Schildknecht、John?Wiley和Sons?1977編的“Polymerzation?Processes”一書中，優選的是由乳液和溶液聚合方法制備的樹脂。商業上可買到的兩親聚合物穩定劑的例子是許多常規顏料分散劑例如Rohm和Haas公司的Tamol^_731，一種二異丁烯/馬來酸聚合物和苯乙烯/馬來酸酐樹脂，例如可從ARCO?Chemical?Company買到的SMA1000(MW-1600，酸值480)，等等。

在生產本發明特有的意想不到的顆粒形狀中，基本聚合物穩定劑的結構和特性是重要的要素。由常規的乙烯不飽和單體和乙烯基單體的混合物可以制備合適的聚合物穩定劑，該混合物包括高比例的酸或胺官能單體并且通過乳液聚合或溶液聚合可生產出分子量大于1000的聚合物產品。該聚合物穩定劑通常分子量低于15000的重均分子量。優選的分子量是從大約5000至大約10,000。較高分子量的聚合物穩定劑一般是不優選的，因為它們在中和時提高粘度并且可能因太不溶于水中而無用。

本方法所用的聚合物穩定劑一般由任何已知的可聚合單體制備，這些單體是通常用于乳液聚合和溶液聚合的單體，它們包括，例如，乙烯不飽和單體，芳族乙烯基單體，具有1至20個碳原子烷基的丙烯酸和甲基丙烯酸酯。聚合物穩定劑的官能度可通過在聚合物制備中使用官能單體或通過后處理聚合物官能化反應而使之具體化。