[發明專利]乙烯醇系聚合物

無效

• 申請號: 201010284634.6
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN101955561A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 李汝基
• 申請（專利權）人: 李汝基
• 主分類號: C08F218/04
• 分類號: C08F218/04;C08F218/08;C08F8/12;C08F230/08;C08F293/00;C08F118/04;C08F118/08;C08F2/38;C09D129/04;C09D153/00;D21H19/00;D21H17/36;D21H21/16
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

技術領域

本發明涉及乙烯醇系聚合物，尤其涉及具有低粘度和高耐水性的乙烯醇系聚合物及含有該聚合物的涂布液的組合物。

背景技術

乙烯醇系聚合物的代表——聚乙烯醇(以下簡稱PVA)，是一種親水性的水溶合成高分子，廣泛用于紙加工、建材、涂料等，作為有機物及無機物的粘結劑，與其他合成高分子粘結劑比較，具有粘結強度高的優點，成膜性優良。

傳統的PVA由于其耐水性能差，粘度高，在實際使用中遇到了一定障礙。作為其解決的方法，有用交聯劑進行的交聯法。例如：用甲醛交聯以提高其耐水性，但存在著環境污染問題。另一個解決方法是向PVA中引入硅(甲硅烷基)進行改性，含有甲硅烷基改性的PVA，耐水性以及對無機物的反應性和粘結性特別優良。

公開號為CN100379773C的中國發明專利中，披露了一種在線性的大分子中引入甲硅烷基的方法，即在含有甲硅烷基的可聚合單體存在下，與乙烯酯系單體共聚合，再皂化而得到甲硅烷基改性的PVA。

又如，公開號為CN1968975A的中國發明專利中，披露了一種在線性的大分子中引入硅烷基的方法，即在一種含有環氧化物功能性的可聚合單體存在下，與乙烯酯系單體進行共聚合，隨后用親核的硅烷化合物硅化該環氧基團，再皂化該硅烷改性的乙烯酯系聚合物而得到。

以上發明都是通過采用不同方法引入硅烷基來提高PVA的耐水性和粘結性，但水溶液粘度較高的問題依然無法解決。

對于粘度問題，一種公知方法是通過降低聚合物的分子量來抑制高粘度使溶液粘度降低，但這樣做可能會導致成品的耐水性和粘結性能變差。

星形聚合物是指多個線性聚合物臂連接在同一個核上而形成的具有支化結構的聚合物，與線性無規線團的相應分子量聚合物相比較，其本體和溶液粘度較低，一般是采用活性聚合方式通過先核后臂或先臂后核的途徑合成。傳統的PVA一般都是采用乙烯酯類單體通過自由基方式聚合，然后皂化而得到。由于乙烯酯類單體難于實現活性聚合，目前尚未見有星形分子結構的乙烯醇系聚合物的例子。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的乙烯醇系聚合物，這種聚合物水溶液具有低的粘度特性，且這種聚合物具有耐水性和對無機物有高粘結性。本發明還同時提供了該種乙烯醇系聚合物的制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：

一種新型乙烯醇系聚合物，其特征在于：含有由芯及連接于該芯上的乙烯醇系聚合物臂所組成的具有芯、臂星形分子結構的乙烯醇系聚合物。其中芯包括聚合的多官能團交聯劑單體或多官能團鏈轉移劑。所述的多官能團交聯劑單體為具有2個或2個以上乙烯基的可聚合單體；所述的多官能團鏈轉移劑為具有3個或3個以上巰基的多硫醇類化合物。

所述的乙烯醇系聚合物是由多官能團交聯劑單體與乙烯酯類單體共聚后，經皂化而形成的乙烯醇系聚合物。所述多官能團交聯劑單體在聚合反應中優先自聚形成凝膠核，成為乙烯醇系聚合物的芯；凝膠核再與乙烯酯類單體繼續聚合并經皂化后，擴展成為乙烯醇系聚合物的臂。

所述的乙烯醇系聚合物是由引發劑在引發乙烯酯類單體聚合過程中，活性鏈自由基經多官能團鏈轉移劑的多次轉移作用并繼續生長后，再皂化而形成的聚合物。所述的多官能團鏈轉移劑成為乙烯醇系聚合物的芯，乙烯酯類單體聚合并經皂化后，成為乙烯醇系聚合物的臂。

所述乙烯醇系聚合物臂至少為三條，一般為1～200條，優選為3～50條。聚合物醇解度為85～99.99％。

所述乙烯醇系聚合物經硅烷基團改性，形成具有如下通式(I)所示的在聚合物臂具有甲硅烷基的結構。

其中：A為聚合物大分子的芯；式中

表示的是聚合物的臂；

p為整數；k為整數；j為整數；m為0～2的整數；n是大于或等于3的整數；R⁰為鏈轉移劑、溶劑或引發劑分解后的殘基；R¹是1～5個碳原子數的烷基，R²是烷氧基或酰氧基，R¹、R²也可以具有含氧的取代基；R³是0～10個碳原子數的亞烷基、也可以為具有含氧或含氮的取代基；R⁴為H或者1～17個碳原子數的烷基。

其中甲硅烷基結構單元的摩爾含量＝j/(p+k+j)＝0.01～15％，以共聚單體的總量計。