[发明专利]由聚合物和纳米颗粒制成的杂化颗粒

说明书

本发明涉及基于纳米级SiO₂颗粒和至少两种不同乙烯基聚合物的杂化颗粒，涉及包括该杂化颗粒的分散体，以及涉及可由其获得的聚合物材料。

聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯在现有技术中具有悠久的历史。它们例如用于制备有机玻璃或所谓的丙烯酸酯橡胶。

纯的化学交联的聚丙烯酸酯仅具有较低的强度。聚合物的机械性能可以通过使用填料来改进。因为丙烯酸酯基团较容易皂化水解，所以只有一些填料可以和聚丙烯酸酯一起使用，例如炭黑。但是，这样损害了聚丙烯酸酯经常需要的透明度。

EP 1 216 262描述一种制备颗粒水性分散体的方法，其中该颗粒由聚合物和细微无机固体组成。EP 0505230A1描述了复合颗粒，其由在各情况下包裹SiO₂颗粒的聚合物基质组成。Angewandte Makromolekulare Chemie 242(1996)105-122描述了通过在官能化和未官能化SiO₂颗粒存在下，丙烯酸乙酯的乳液聚合制备胶乳颗粒。

本发明基于的任务是提供通用的且为可由其制备的聚合物材料提供良好机械性能的杂化颗粒。

本发明的主题因此为一种包括至少两种乙烯基聚合物(乙烯基聚合物A和B)的杂化颗粒，其中乙烯基聚合物A包括平均粒度为1至150nm的胶态SiO₂颗粒，和乙烯基聚合物B能够使本发明的杂化颗粒彼此交联。

乙烯基聚合物A和B彼此不同。它们可以例如就其化学组成、化学非均匀性、立构规整度、玻璃化转变温度、分子量和/或交联度方面彼此不同。乙烯基聚合物A和B优选在其单体组成方面不同。因此，乙烯基聚合物可以在存在的单体方面彼此不同，或者-如果在各情况下存在相同的单体的话-在各个单体的比例方面彼此不同。

词语乙烯基聚合物表示可通过乙烯基单体聚合获得的聚合物，这些聚合物优选通过自由基聚合获得。乙烯基聚合物可以为均聚物或共聚物，优选为共聚物。对基于丙烯酸和甲基丙烯酸的酯的均聚物和共聚物极特别感兴趣。

乙烯基单体被理解为包括烯属不饱和C-C键的单体，所述键优选是末端的。乙烯基单体优选能够进行自由基聚合。

可以使用的乙烯基单体的实例为二烯烃，例如异戊二烯或丁二烯，卤乙烯例如氯乙烯，乙烯基酯例如乙酸乙烯酯和α-支化的单羧酸的乙烯基酯，苯乙烯和取代苯乙烯，丙烯酸和甲基丙烯酸和其衍生物例如(甲基)丙烯酸的酯，(甲基)丙烯腈，和(甲基)丙烯酸酐。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯优选在烷基链中具有1至18个碳原子，更优选1至12个碳原子。烷基链可以是线性或支化的，并且可以具有其它官能团，例如氨基或醇基。

乙烯基单体的实例为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸仲丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸乙基己酯，丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸正己酯，甲基丙烯酸异冰片基酯，丙烯腈，甲基丙烯腈，苯乙烯，1,3-丁二烯，1,2-丁二烯，异戊二烯，乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，氯乙烯，偏二氯乙烯，丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，丙烯酸2-羟乙基酯，甲基丙烯酸2-羟乙基酯，丙烯酸羟丙基酯，甲基丙烯酸丙二醇酯，单丙烯酸丁二醇酯，丙烯酸乙基二甘醇酯，丙烯酸二甲基氨基乙酯，甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯，N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺，丙烯酸二乙基氨基乙酯，甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯，2-氯代丙烯腈，N-羟基甲基丙烯酰胺，N-羟基甲基甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸2-磺乙基酯，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，富马酸，马来酸，巴豆酸，衣康酸，甲基丙烯酸缩水甘油酯，二丙酮丙烯酰胺，二丙酮甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺基乙醇酸，甲基丙烯酰胺基乙二醇甲醚。

特别优选的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯和丙烯酸乙基己酯。特别优选的甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)。同样特别感兴趣的是PVC和苯乙烯与丙烯腈的共聚物(SAN)。苯乙烯可以用作共聚单体，以改变聚合物A或聚合物B的折射率。

乙烯基聚合物A和B优选选自基于二烯烃，例如异戊二烯或丁二烯，卤乙烯例如氯乙烯，乙烯基酯例如乙酸乙烯酯和α-支化的单羧酸的乙烯基酯，苯乙烯和取代苯乙烯，丙烯酸和甲基丙烯酸和其衍生物例如(甲基)丙烯酸的酯，(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酸酐的聚合物。特别优选的聚合物为丙烯酸和甲基丙烯酸的酯的聚合物。