[发明专利]聚合物颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及聚合物颗粒。特别地，本发明涉及形成用于遮盖(opacifying)的聚合物颗粒的乳液聚合方法。 

背景技术

含有孔隙的聚合物颗粒赋予含有该聚合物颗粒的组合物良好的性能这一点已为本领域所熟知。这些聚合物颗粒可用作不透明试剂来进行补充或代替着色物质。这些聚合物颗粒可用于各种应用当中，例如油漆、涂料、油墨、遮光剂和造纸工业。 

生产这些聚合物颗粒的常规方法需要形成一个遇碱可溶胀聚合物芯并将该聚合物芯封装在聚合物鞘中。通常是在聚合物颗粒形成过程中加入碱从而在聚合物芯外围形成聚合物鞘时使聚合物颗粒发生溶胀。干燥后，溶胀的聚合物芯收缩从而在聚合物颗粒内部形成孔隙。 

聚合物鞘(sheath)通常在聚合物芯形成期间经增塑而增大聚合物芯的溶胀，这样可改进聚合物颗粒的遮盖特性。传统的对聚合物鞘进行增塑的方法通常是通过添加溶剂或增加游离单体的浓度来降低聚合物鞘的玻璃化转变温度。然而，溶剂诱导的增塑可能会存在缺点，这是由于溶剂是挥发性有机化合物，并且如果不去除溶剂，则会永久性降低聚合物鞘的玻璃化转变温度。 

同样地，增加游离单体浓度来增塑聚合物鞘的常统方法也存在缺点。这些传统方法包括通过提高单体添加速率或添加抑制剂来抑制聚合物鞘的自由基聚合而达到增加游离单体浓度的目的。提高单体添加速率由于会引起聚合反应增加从而导致产生的热量增加，因此在大规模生产应用中很难进行控制，故该方法可能会存在问题。使用抑制剂对自由基聚合进行抑制也存在问题，这是因为该方法需要额外的步骤来停止聚合物鞘的聚合然后再引发聚合，这会导致使用过量的引发剂。 

发明内容

本发明是一种制备用于遮盖的乳液聚合物颗粒的方法。该方法包括 沿可溶胀聚合物芯进行聚合物鞘的乳液聚合，并在聚合物芯溶胀期间添加非均聚单体。 

附图说明

图1是采用本发明方法生产的聚合物颗粒的示意图。 

图2是对制备图1中聚合物颗粒的本发明方法进行描述的流程图； 

尽管上述附图对应于本发明的一种实施方式，但正如讨论中所提及的，还存在其它的实施方式。在任何情况下，本公开对发明只起到说明作用而不构成任何限制。应当理解的是，本领域技术人员可设计出各种其它的改进和实施方式，它们都落入本发明原理的范围和精神内。图的绘制可能不是按比例的。在图中使用相同的标记数字表示相同的部件。 

具体实施方式

本发明包括用于遮盖的聚合物颗粒以及形成这种聚合物颗粒的方法。该方法涉及使用非均聚单体来增强聚合物颗粒的遮盖特性。 

图1是采用本发明方法制备遮盖聚合物颗粒10的示意图；虽然不希望局限于理论，但仍认为聚合物颗粒10的结构代表了通过本发明的一些实施方式制得的聚合物颗粒的结构。聚合物颗粒10包括聚合物芯12，任选的中间层14，以及聚合物鞘16。聚合物鞘16形成了聚合物颗粒10的最外层部分，任选的中间层14处于聚合物芯12和聚合物鞘16之间。聚合物芯12是可溶胀的聚合物芯，其是由暴露于溶胀试剂而发生溶胀的组合物形成。聚合物芯12可包括一层或多层，且可包含一个或多个聚合物晶种(未显示)。在一示例的实施方式中，聚合物芯12是由一碱可溶胀的组合物形成，而聚合物鞘16是由一碱非溶胀的组合物(即在碱存在的条件下不会显著溶胀的组合物)形成。 

如图1所示，聚合物颗粒10包括单一中间层14。聚合物颗粒10可包含任意数目的中间层14。当存在时，中间层14可部分或完全地包封聚合物芯12，随后其又部分或完全地被聚合物鞘16所包封。在一些实施方式中，中间层14为促进聚合物鞘16沿聚合物颗粒10外围形成的接合层。在一些实施方式中，聚合物芯12，中间层14，和/或聚合物鞘16通过图1中所示的不同的界面或边界而形成相互分离的独特轮廓。在其它的实施方式中，这些轮廓存在部分重叠而不会因为界面或边界的不 同而完全分离。 

根据重量来衡量，聚合物颗粒10的各层比例可能会有所不同。聚合物芯12和中间层14的适当的重量比率为约1∶0.5～约1∶10，特别合适的重量比率为约1∶1～1∶7。聚合物芯12和聚合物鞘16的适当的重量比率为约1∶5～约1∶20。在示例的实施方式中，聚合物颗粒10包括约5份聚合物芯材料(即包含在聚合物芯12中的材料)，约14份中间层材料(即包含在中间层14中的材料)以及约86份聚合物鞘材料(即包含在聚合物鞘16中的材料)。