[發明專利]乳液聚合物

無效

• 申請號: 00132928.6
• 申請日: 2000-11-08
• 公開（公告）號: CN1295089A
• 公開（公告）日: 2001-05-16
• 發明（設計）人: S·S·愛德華茲;R·C·埃文;L·A·威科斯基;A·科瓦爾斯基
• 申請（專利權）人: 羅姆和哈斯公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F2/22;C09D5/02
• 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

本發明涉及乳液聚合物及其制法。更具體地說，本發明涉及能夠向含有此種乳液聚合物的含水涂料組合物提供改進流變性質的乳液聚合物。這種乳液聚合物通過用膠體穩定劑、單體和氧化還原體系在20-85℃對第一種乳液聚合物進行后聚合處理制得的。

美國專利5，665，816中公開了由醋酸乙烯酯、乙烯和各種烯屬不飽和共聚單體在不飽和羧酸和1．5-20％重量的纖維素醚存在下進行聚合生成玻璃化轉變溫度-40℃-0℃的并包括至少部分接枝形式的纖維素醚的共聚物而制備的含水分散體。在整個聚合反應中不飽和羧酸和纖維素醚都存在。

本發明人面臨的問題是提供改性的乳液聚合物。本發明人發現，在第一種乳液聚合物生成后，用膠體穩定劑、單體和氧化還原體系在20-85℃對第一種乳液聚合物進行后聚合處理，可以有效地改進乳液聚合物并可在聚合反應中免除反應混合物發生凝膠化的擔心。而且，后聚合過程可以在不同的時間和地方以及在比原來的聚合反應更低的溫度下進行，從而有效地免除了用于隨后聚合反應的反應釜。

本發明的第一方面是提供一種乳液聚合物，其制法包括，通過至少一種第一種烯屬不飽和單體的自由基聚合直到至少95％重量的第一種單體轉變成第一種乳液聚合物，隨后用為第一種乳液聚合物重量的0．01-6％重量的膠體穩定劑、0．01-10％重量的至少一種第二種烯屬不飽和單體和0．05-0．35％重量的氧化還原體系在20-85℃對生成的第一種乳液聚合物進行后處理，直到第一種乳液聚合的殘余單體和第二種單體的總和的至少90％已經轉變成聚合物。

本發明的第二方面是提供制備乳液聚合物的方法，此法包括通過至少一種第一種烯屬不飽和單體的自由基聚合，直到至少95％重量的第一種單體轉變成第一種乳液聚合物，以制成第一種乳液聚合物，隨后用為第一種乳液聚合物0．01-6％重量的膠體穩定劑、為第一種乳液聚合物0．01-10％重量的至少一種第二種烯屬不飽和單體和為第一種乳液聚合物0．05-0．35％重量的氧化還原體系在20-85℃處理第一種乳液聚合物，直到第一種乳液聚合物的殘余單體和第二種單體的總和的至少90％已經轉化成聚合物。

本發明涉及由至少一種第一種烯屬不飽和單體的自由基聚合直到至少95％重量的第一種單體已經轉化成第一種乳液聚合物，隨后用本發明的方法進行處得到的乳液聚合物。第一種乳液聚合物含至少一種共聚的烯屬不飽和單體。烯屬不飽和單體包括，例如(甲基)丙烯酸酯各單體，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸月桂酯；(甲基)丙烯酸羥乙酯和(甲基)丙烯酸羥丙酯；(甲基)丙烯酰胺；(甲基)丙烯腈；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和其它的乙烯酯；以及諸如乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯等乙烯基單體。在本文中使用“甲基”隨后有另一詞如丙烯酸酯或丙烯酰胺是指丙烯酸酯或丙烯酰胺也包括甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰胺。

第一種乳液聚合物可以含為聚合物重量0．5-5％重量，優選0．5-2％重量的含共聚的單烯屬不飽和酸基團的單體，如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸、衣康酸單甲酯、富馬酸單乙酯、富馬酸單丁酯、馬來酸酐、甲基丙烯酸磺乙酯和甲基丙烯酸磷乙酯。第一種乳液聚合物可以含為聚合物重量0-5％，優選0-2％重量的含共聚的單烯屬不飽和氨基的單體，如(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯。第一種乳液聚合物可以含為聚合物重量0-1％重量的共聚的多烯屬不飽和單體，例如甲基丙烯酸烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，2-乙二醇酯、二丙烯酸1，6-己二醇酯和二乙烯苯。優選的第一種乳液聚合物含主要量的共聚的丙烯酸、苯乙烯+丙烯酸或醋酸乙烯酯+丙烯酸單體。更優選的第一種乳液聚合物含共聚的丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。最優選的第一種乳液聚合物含主要量的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。

第一種乳液聚合物的玻璃化轉變溫度(“Tg”)優選為-40℃-85℃，更優選為-10℃-40℃，玻璃化轉變溫度的測定是用差示掃描量熱儀(DSC)在熱流與溫度轉變圖取中點作為Tg值。要達到所要求的聚合物Tg范圍選擇單體和單體的量在該領域是眾所周知的。