[發明專利]一種可聚合表面活性劑

有效

• 申請號: 201010293283.5
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN101982224A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 蔡洪喜
• 申請（專利權）人: 佛山市科的氣體化工有限公司
• 主分類號: B01F17/42
• 分類號: B01F17/42;C08G65/326;C08G65/327;C08G65/334;C08G65/335;C08F2/26
• 代理公司: 佛山市永裕信專利代理有限公司 44206
• 代理人: 陳思聰

技術領域

本發明屬于有機化合物表面活性的技術領域，特別是一種具有烯丙基或甲基烯丙基基團的可聚合表面活性劑。

背景技術

在乳液聚合或樹脂分散體系中，往往都要用到表面活性劑，用作乳化、分散、潤濕、起泡、洗滌等功能。通過使用合適的表面活性劑，使得應用體系的產品質量得到質的飛躍，但聚合反應殘留的表面活性劑也帶來一系列的問題。

例如，體系中殘留的離子化合物會導致懸浮聚合物失去穩定性，并導致不適宜的絮凝。當乳液產品涂覆到基材上形成涂層或粘合劑后，殘留的表面活性劑會影響對基材的粘附力，尤其是表面活性劑用量較大的時候更是如此，所得薄膜的耐擦洗性和耐水性都會受到不利影響。此外，殘留的表面活性劑有時還會引起“噴霜”，在將其應用于基材時，會使最終聚合物薄膜或薄層的表面不規整。

低溫時，在乳膠液成冰的壓迫下，乳化劑分子會解吸，導致乳膠液的凍融穩定性差；某些場合需在乳膠液中添加顏料等時，乳化劑會與顏料分散劑在乳膠粒和水、顏料和水的兩個界面產生競爭吸附，從而影響乳膠液的流變性能和穩定性；產生過多的泡沫；凝膠法制取固體產品時，乳化劑會殘留在廢水中，造成環境污染；應用于涂料等成膜情況下，乳化劑會發生遷移，影響膜的光澤性和耐水性；殘留的乳化劑還會造成成膜速率慢。

迄今為止，已經有很多專利文獻提出在乳液聚合過程中使用某些可聚合表面活性劑。例如，美國專利4918211闡述了一種含苯環的非離子可聚合表面活性劑及其衍生物，美國專利4939283闡述了一種由傳統非離子表面活性劑與烯丙氧基縮水甘油醚反應得到的可聚合表面活性劑，美國專利5296627闡述了一種乙烯封端的烯丙氧基可聚合表面活性劑，美國專利6649718闡述了一種由長鏈環氧烷烴和烯丙醇反應得到的可聚合表面活性劑，美國專利7026418闡述了一種含有可聚合雙鍵的環氧烷烴和縮水甘油醚的共聚物作為表面活性劑。

這些可聚合表面活性劑主要用于各種單體的乳液聚合，但在實際應用中并不能使人滿意，原因之一是原材料價格較高或得率較低導致產品價格昂貴，難以應用；原因之二是其乳化和分散性能不如傳統表面活性劑；原因之三是有些合成反應使得可聚合部分消失，導致其不具備了可聚合特性；原因之四是某些產品或原料或生產工藝不環保，致使難以推廣。

發明內容

本發明的目的是克服上述已有技術的缺陷，提供一種可聚合表面活性劑，具體來說，是由一種縮水甘油醚化合物和烯丙醇或甲基烯丙醇進行醚化反應，得到的產物通過環氧加成，得到含有烯丙基或甲基烯丙基基團的非離子表面活性劑，以及由此衍生的陰離子可聚合表面活性劑。合成的可聚合表面活性劑具有優良的乳化和分散性能，并可與乙烯類單體徹底共聚，制得穩定性能優良，防靜電、耐溫性、耐水性優良的乳膠產品。本發明得到的可聚合表面活性劑可采用常規的方法加入到乳液聚合中，并且乳化產生的泡沫較常規表面活性劑低。

本發明所采用的技術方案為：一種可聚合表面活性劑，其特征在于：包括一種可聚合單體，結構式如式(I)，和一種二聚物，結構式如式(II)：

式(I)

式(II)

式中，R₁和R¹為3-30個碳原子的烷基、烯基、苯基、烷基苯基、二苯基等，可以相同或不同；

R₂為氫或甲基；

A為2-4個碳原子的亞烴基；

n為1-90的整數；

X為氫或者硫酸根、磷酸根、丁二酸根，結構式如式(III)中的一種結構：

——X：????????????????????????????式(III)

——SO₃M???????????????????????????(a)

式中，M為氫、鈉、鉀、銨離子或低級醇胺；R₃為式(I)或式(II)中去掉X后的剩余基團。

進一步地，結構式如式(I)的可聚合單體，與結構式如式(II)的二聚物的質量比在80∶20到99∶1之間。

在式(I)和式(II)中，R₁和R¹為3-30個碳原子的烷基、烯基、苯基、烷基苯基、二苯基等，例如正丁基、辛烷基、十二烷基、烯丙基、苯基、甲苯基、壬基苯基、鄰苯基苯基等，或者它們的混合物。式(I)中的R₁和式(II)中的R₁、R¹可以相同也可以不同，當它們相同時，式(I)和式(II)兩種組分可以通過一步反應制得。