[發(fā)明專利]包含具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物顆粒的雜化膠乳及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480007617.4
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN104968628A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·王;W·洪;Y·翟;J·帕庫施
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B28/00;C04B40/00;C08F257/02;C08F265/04;D06N5/00;E04D5/00
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包含具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物顆粒的雜化膠乳(hybrid?latex)及其制備方法。本發(fā)明還涉及所述雜化膠乳在聚合物防水膜和聚合物改性的灰漿中的用途。

背景技術(shù)

水泥基建筑材料是現(xiàn)代建筑的基礎(chǔ)且被廣泛使用。然而，由于其多孔性和脆性的性質(zhì)，導(dǎo)致拉伸強度、粘附強度、斷裂韌性、抗?jié)B性、耐腐蝕性、耐磨性、抗裂性和耐久性等都不是人們所期望的，因此，在一些領(lǐng)域內(nèi)它的應(yīng)用需要顯著改變，所述領(lǐng)域為例如柔性水泥基防水膜、水泥基瓷磚膠粘劑、防水灰漿、耐腐蝕灰漿、修補灰漿、水泥基底漆等。通過聚合物、特別是聚合物乳液的改性，上述性質(zhì)可被顯著地改善。許多聚合物乳液已被用于水泥的改性，例如丙烯酸膠乳、乙烯-乙酸乙烯酯膠乳、氯丁二烯膠乳、苯乙烯-丁二烯膠乳、丙烯腈-丁二烯膠乳、天然橡膠膠乳等，其中由于苯乙烯-丁二烯膠乳的優(yōu)異的疏水性和耐皂化性，其被廣泛且普遍地用于水泥基材料的改性。

然而，由于過去十年汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對用于輪胎的橡膠的需求持續(xù)增加。另外，由于苯乙烯-丁二烯橡膠的相對低的成本且易于獲得，因此其逐漸代替了天然橡膠。因此，丁二烯的價格正在快速增加，以致苯乙烯-丁二烯膠乳的成本也相應(yīng)地快速增加。這對一些對成本更加敏感的領(lǐng)域產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，例如紙張、地毯、膠粘劑和建筑材料(如苯乙烯-丁二烯膠乳改性的水泥基材料)等。因此，需要找到一種能代替現(xiàn)有的苯乙烯-丁二烯膠乳或能降低其成本而不犧牲其性能的替代物。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供一種包含具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物顆粒的雜化膠乳，其中：

(1)核的共聚單體包含：

(a)單乙烯基芳族化合物，和

(b)不飽和羧酸酯；

(2)殼的共聚單體包含：

(a)單乙烯基芳族化合物，和

(b)共軛二烯；

其中所述核的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-50℃至50℃，且所述殼的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-50℃至50℃。

本發(fā)明還提供所述雜化膠乳在聚合物防水膜和聚合物改性的灰漿中的用途。

在本發(fā)明中，通過用不飽和羧酸酯改性苯乙烯-丁二烯膠乳來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。在本發(fā)明的雜化膠乳中，丁二烯被具有更低成本的不飽和的羧酸酯部分地替換，以使苯乙烯-丁二烯膠乳的成本大幅度地降低。由于聚合物顆粒具有核-殼結(jié)構(gòu)，苯乙烯-丁二烯共聚物存在于聚合物顆粒的殼中，因此保留了苯乙烯-丁二烯膠乳的一些優(yōu)異性質(zhì)，例如疏水性和耐皂化性等。另外，為了滿足不同的應(yīng)用，核或殼中的成分可獨立地變化且所述膠乳的性質(zhì)可通過設(shè)計所述聚合物的成分而廣泛地變化，例如將柔性材料逐漸變成剛性材料。

具體實施方式

在本發(fā)明的一個實施方案中，本發(fā)明提供一種包含具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物顆粒的雜化膠乳，其中：

(1)核的共聚單體包含：

(a)單乙烯基芳族化合物，和

(b)不飽和的羧酸酯；

(2)殼的共聚單體包含：

(a)單乙烯基芳族化合物，和

(b)共軛二烯；

其中所述核的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-50℃至50℃，且所述殼的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-50℃至50℃。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述核的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-20℃至20℃，優(yōu)選為-10℃至10℃。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述殼的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-20℃至20℃，優(yōu)選為-20℃至0℃。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述不飽和的羧酸酯選自(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯，優(yōu)選為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯以及它們的組合，更優(yōu)選為丙烯酸正丁酯。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述單乙烯基芳族化合物各自獨立地選自苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯以及它們的組合，優(yōu)選為苯乙烯。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述共軛二烯選自1,3-丁二烯、異戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯以及它們的組合，優(yōu)選為1,3-丁二烯。