[发明专利]一种最终聚合物水分散体系及其制备方法和用途

权利要求书

1．一种最终聚合物水分散体系，其固体体积浓度至少为50％(体积)，它通过在表面活性物质和自由基聚合引发剂存在下，在聚合釜中加入至少一种起始聚合物Ⅰ的起始水分散体系Ⅰ和至少一种起始聚合物Ⅱ的起始水分散体系Ⅱ的情况下，至少一种可自由基聚合的单体进行自由基水乳液聚合获得，条件是

a)起始聚合物Ⅰ存在于至少一种起始水分散体系Ⅰ中，其形式为：在分散的起始聚合物粒子中，≤50nm的非零粒径粒子至少占其总量的1％(重量)，粒径≥300nm的至少占65％(重量)，

b)所述至少一种起始聚合物Ⅰ的用量占至少一种可自由基聚合的单体和以起始水分散体系Ⅰ、Ⅱ形式加入的起始聚合物Ⅰ、Ⅱ的总量的2-60％(重量)，

c)所述至少一种起始聚合物Ⅱ的用量至多占至少一种可自由基聚合的单体和以起始水分散体系Ⅰ、Ⅱ形式加入的起始聚合物Ⅰ、Ⅱ的总量的15％(重量)，

d)在自由基水乳液聚合开始之前，聚合釜中所述起始水分散体系Ⅰ的初始加入量为零，

e)所述起始水分散体系Ⅱ在自由基水乳液聚合开始之前就全部加入聚合釜中，

f)在自由基水乳液聚合开始之前，聚合釜中用于聚合的所述至少一种单体的初始加入量为零，

g)从自由基水乳液聚合开始起，全部所述至少一种单体的加入方式为：在任何时候，已经加入聚合釜中的全部单体的聚合转化率至少为80mol％时再补加，

h)自由基水乳液聚合开始后的任何时候，已经以至少一种起始水分散体系Ⅰ的形式加入聚合釜中的起始聚合物Ⅰ的粒子摩尔数与已经加入聚合釜中的用于自由基聚合的至少一种单体的摩尔数的比值V的范围为＞0至10，比值V与以至少一种起始水分散体系Ⅰ的形式加入的全部起始聚合物粒子的摩尔数与用于自由基聚合的全部单体的摩尔数的比值是一致的，

i)至少一种起始水分散体系Ⅰ全部加入后，再将至多为用于自由基聚合的至少一种单体总量的20mol％的额外单体加入到聚合釜中，

j)加入的至少一种起始水分散体系Ⅰ中，按其中起始聚合物Ⅰ的含量计，至少含1-6％(重量)表面活性物质，

k)加入的至少一种起始水分散体系Ⅱ中，按其中起始聚合物Ⅱ的含量计，至少含1-6％(重量)表面活性物质，

l)按可自由基聚合的至少一种单体和以起始水分散体系Ⅰ、Ⅱ形式加入的起始聚合物Ⅰ、Ⅱ的总量计，最终的聚合物水分散体系含1-6％(重量)表面活性物质，

m)按已经加入聚合釜中的单体量计，从自由基水乳液聚合开始起，任何时候聚合釜中所含表面活性物的量减去j)、k)述及的加入聚合釜中表面活性物质的最小量，得到的差值小于5％(重量)，

n)自由基聚合引发剂的总用量为基于用于自由基聚合的至少一种单体的总量的0．1-5％(重量)，并且在自由基水乳液聚合过程中，以下述方式加入聚合釜中：使自由基水乳液聚合继续至用于聚合的至少一种单体的总量的聚合转化率至少为90mol％。

2．权利要求1的最终聚合水分散体系，可用下述方法获得：聚合用单体和至少一种起始水分散体系Ⅰ连续添加，并同时开始、同时结束。

3．权利要求1的最终聚合物水分散体系，其中至少一种起始聚合物Ⅰ的用量为2-10％(重量)，基于可自由基聚合的至少一种单体和以起始水分散体系Ⅰ、Ⅱ的形式加入的起始聚合物Ⅰ、Ⅱ的总量计。

4．权利要求1的最终聚合物水分散体系，其中聚合用至少一种单体的用量至少为80％(重量)，基于可自由基聚合的至少一种单体和以起始水分散体系Ⅰ、Ⅱ的形式加入的起始聚合物Ⅰ、Ⅱ的总量计。

5．权利要求1的最终聚合物水分散体系，其固体体积浓度≥50％(体积)并具有下述粒径分布：

5-30％(重量)的聚合物≤200nm

10-40％(重量)的聚合物≤300nm

20-45％(重量)的聚合物≤400nm

25-50％(重量)的聚合物≤500nm

30-65％(重量)的聚合物≤600nm

50-90％(重量)的聚合物≤700nm

80-99％(重量)的聚合物≤800nm

100％(重量)的聚合物≤1000nm。