[發明專利]一種増粘聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201110404209.0
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102492103A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 胡志濱;潘好學;周志全
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞成科訊實業有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F2/24;C04B26/04;C09D125/14;C09D7/12
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技術領域

本發明涉及一種増粘聚合物，以及該増粘聚合物的制備方法。

背景技術

增加水性涂料的粘度在建筑、紡織、日化、造紙領域具有非常重要的意義，能改善體系的流動性能，防止涂料出現流掛現象的發生，增加產品的美觀。能增加水性涂料粘度的物質有有機膨潤土，羧甲基纖維素，丙烯酸類聚合物以及聚氨酯類聚合物。有膨潤土，具有良好的懸浮性和分散性，但是流平性和光澤度較差，且對表面活性劑比較敏感；纖維素類品種多，且長時間作為增加涂料粘度物使用，對涂料具有很強的増粘作用，但是流平性較差，易受微生物降解；聚氨酯増粘聚合物可使涂料具有較好的流平性、疏水性和生物穩定性，但是由于其獨特的膠束増粘機理，涂料配方中影響膠束的組份會對其増粘性能產生影響，因此使用該類物質對水性涂料進行増粘時，不便輕易改變涂料所用的乳液、分散劑、消泡劑等。丙烯酸類増粘聚合物為丙烯酸酯共聚乳液，富含羧基，在堿性體系中電離成-COO^-，羧酸根離子同種電荷相互排斥，使螺旋狀的分子鏈伸展為棒狀，從而增加水溶液粘度。丙烯酸聚合物在增加水基涂料的粘度同時還能使水基涂料具有良好的流平性和生物穩定性，但是對pH比較敏感。

王晨等(化學學報，2010，68(7)：689-696)和朱曉麗等(化學學報，2008，66(22)：2525-2532)分別公開了用二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)作為功能單體和三苯基乙基苯氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)作功能單體，制備對苯丙乳液具有增稠效果的聚合物的方法。

發明內容

本發明的目的在于公布一種對水基涂料具有増粘效果的丙烯酸聚合物。

本發明的另一目的在于公布制備對水基涂料具有増粘效果的丙烯酸聚合物的方法。

本發明還有一個目的是將本發明的増粘聚合物應用于水基涂料中。

本發明提供了一種用于水基涂料的具有増粘效果的丙烯酸聚合物，其特征在于外觀為帶藍色熒光的乳白色乳液，固含量28-32％，粘度＜100mpa.s，PH＝2-4，該增粘聚合物具有優異的增稠性能，并采用以下技術方案制備：

該増粘聚合物由聚合單體和功能單體經乳液聚合而來，聚合單體優選丙烯酸、甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，馬來酸酐中的三種或三種以上；

功能單體優選二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)，三苯基乙基苯氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)，SIPOMER?HPM100以及SIPOMER?HPM400中的兩種或兩種以上，兩種或兩種以上的功能單體的組合物我們稱之為復合功能單體；

聚合單體占總單體量的75-99.5％；

復合功能單體占總單體量的0.5-25％，最優選為復合功能單體占單體重量的1-15％，可根據對產品性能要求不同而調整復合功能單體中各種單體的比例，每種功能單體占單體量的0.5-25％，最優選為每種功能單體占單體重量的1-15％；

為了考察體系中復合功能單體(即兩種或兩種以上的改性單體組合物)比只含一種功能單體時的性能差異，本發明也用一種改性單體做了増粘聚合物的合成。當合成體系中加入相同比例的改性單體時，使用復合功能單體具有更強的增稠能力；當増粘能力相同時，復合功能單體的用量只需要單種改性單體量的70-85％。改性單體的價格在100元/kg以上，節約15-30％的改性單體對產品的成本具有很重要的意義。不僅在產品成本上有優勢，在性能上也有優勢。體系中單獨使用一種改性單體，對不同基料、不同環境中的增粘能力不一樣，如SEM對苯丙乳液的增粘能力強，而對水的増粘能力弱，耐高剪切；而BEM對水的増粘能力強而對苯丙乳液的増粘能力弱，耐低剪切。使用復合功能單體，可以獲得増粘性能更好，應用范圍更為廣泛的產品，實驗證明產品的保水性能也更好，對pH敏感降低。

乳化劑為反應型乳化劑和非反應型乳化劑的組合，反應型乳化劑優選含雙鍵的烷基醚硫酸鹽；非反應型乳化劑選自十二烷基苯磺酸納，N-十二烷基二甲胺，十二烷基硫酸鈉，壬基酚基聚氧乙烯醚，烷基二苯醚二磺酸二鈉，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯中兩種或兩種以上；

乳化劑用量為單體總量的0.05-10％，最優選乳化劑為單體總量的1-5％；且反應型乳化劑占乳化劑總量的0.5-80％，非反應型乳化劑占乳化劑總量的10-70％；最優選為反應型乳化劑占乳化劑總量的40-55％，非反應型乳化劑占乳化劑總量的45-60％；

優選交聯劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯，交聯劑為單體總量的0.01-5％；