[发明专利]聚合物乳液的生产

说明书

本发明涉及一种制备在水中的聚合物的方法，包括制备包含HASE型共聚物的乳液，以及包含至少一个可聚合的烯属不饱和度的单体和生成自由基的化合物的混合物，然后通过在高于聚合反应所需温度的温度下加热使乳化单体聚合。本发明还涉及以这种方式生产的聚合物及其用途。

说明书

本发明涉及一种制备在水中的聚合物的方法，其包括制备包含HASE型共聚物的乳液，以及包含至少一个可聚合的烯属不饱和度的单体和生成自由基的化合物的混合物，然后通过在高于聚合反应所需温度的温度下加热使乳化单体聚合。本发明还涉及制备的聚合物及其用途。

尽管存在制备在水中的聚合物的方法，但是现有技术的方法并不总是能够为遇到的问题提供令人满意的解决方案。

特别地，用于制备聚合物乳液的现有技术方法需要使用大量表面活性化合物。

此外，已知方法并不总是能够控制乳化单体颗粒的尺寸或所制备的单体颗粒的尺寸。

在现有技术的制备水性介质中聚合物的方法并不总是能够产生高的固体含量水平。

因此，需要有可用于制备在水中的聚合物的改进方法。

根据本发明的方法使得可以提供针对现有技术方法的所有问题或一些问题的解决方案。

因此，本发明提供一种制备在水中的聚合物(P1)的方法，其包括：

(a)在低于40℃的温度下，制备包含水和至少一种HASE型共聚物(P2)的混合物，该共聚物(P2)通过碱完全中和或部分中和，

(b)在搅拌和温度低于40℃的条件下加入：

(b1)至少一种含有至少一个可聚合的烯属不饱和度的单体，和

(b2)至少一种生成自由基的化合物，和

(c)通过在大于50℃的温度下搅拌加热来聚合单体(b1)。

有利地，根据本发明的方法可以与少量的或非常少量的表面活性化合物(小于5重量％的单体，优选小于3重量％或小于1重量％的单体)一起使用，实际上即使在不存在表面活性化合物的情况下也是可行的。

在实施根据本发明的方法的步骤(a)和步骤(b)期间，单体(b1)的液滴通过HASE型共聚物(P2)分散。在聚合(c)期间，聚合物(P1)的液滴也通过共聚物(P2)分散。

特别有利地，在实施根据本发明的方法期间所形成的液滴具有可控的尺寸。优选地，单体(b1)或聚合物(P1)的液滴具有50nm至50μm，更优选50nm至500nm或1μm至50μm的尺寸。单体(b1)或聚合物(P1)的液滴的尺寸也可以为50nm至1μm或500nm至50μm。

根据本发明的方法通过HASE型共聚物(P2)制备的单体(b1)的乳液或聚合物(P1)的乳液具有可以相当广泛地变化的固体含量。优选地，该固体含量为乳液的10重量％至50重量％，优选为乳液的15重量％至45重量％或20重量％至40重量％。

根据本发明的方法使用的共聚物(P2)通常可以是已知的。该共聚物(P2)是HASE(疏水改性的碱溶性乳液)型的聚合物，其通过碱处理变得可溶。它是包含酸基团和疏水基团的线性或交联丙烯酸共聚物。这种HASE型共聚物由阴离子单体例如丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚合产生、由疏水性非离子单体的共聚合产生、和由疏水缔合大分子单体的共聚合产生。在通常小于5的低pH并且不添加碱的情况下，HASE型丙烯酸共聚物不溶于水并以胶乳的形式存在。在加入碱的过程中，阴离子基团被部分中和或完全中和，并且共聚物溶解于水中。

优选地，根据本发明的方法，HASE型共聚物(P2)通过以下单体的聚合反应获得：