用于在家居护理中的光泽应用的聚氨酯/聚丙烯酰混杂物分散体的制作方法_4

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如至少250g/mol或至少300g/mol。例如,用于形成 聚氨醋的聚離二醇的数均分子量可W是250-1000g/mol。
[0202] 聚離多元醇可W通过含有活泼氨原子的起始化合物、例如水或关于制备聚醋多元 醇所述的二醇与环氧烧例如环氧己烧、环氧丙烷、环氧了烧、氧化苯己締、四氨快喃、表氯醇 W及它们的混合物反应获得。示范性的聚離包括聚四氨快喃(PTH巧和聚丙二醇(PPG)。例 子包括来自Invista的Terathane?PTHF多元醇和来自ArcoQiemical的具有较低一元醇 含量的Acclaim?PPG二醇。
[0203] 在一个实施方案中,聚離多元醇是分子量为至少200g/mol或至少250g/mol的聚 丙二醇或聚了二醇。聚離多元醇的用量可W是基于聚氨醋干重量计的至少10重量%,或至 少20重量%,或至少40重量%,和可W是至多80重量%,或至多60重量%,或至多55重 量%。在一个实施方案中,其存在量是40-55重量%。 阳204] F.水分前忡改讲化合物
[0205] 因为聚氨醋通常是疏水性和非水分散性的,所W在示范性聚氨醋聚合物和预聚物 中包含至少一种水分散性改进化合物W帮助所述聚合物/预聚物在水中的分散。
[0206] -般而言,水分散性改进化合物带有至少一个亲水性基团或能使得聚合物/预聚 物链具备亲水性的基团(例如通过化学改性,例如成盐)。该些化合物可W是非离子性、阴 离子性、阳离子性或两性离子性的或其组合。例如,阴离子性基团例如駿酸基团可非活 性形式被引入预聚物中,随后用成盐化合物活化,例如下文中详述的叔胺,从而使得预聚物 具有至少10m巧OH/g或至少12m巧OH/g或至少14m巧OH/g或至少16m巧OH/g的酸值。酸值 可W是至多200m巧OH/g,或至多130m巧OH/g,或至多60m巧OH/g,或至多40m巧OH/g。
[0207] 示范性聚氨醋包含至少一种衍生自水分散性改进化合物(即单体)F1的单元,其 具有至少一个亲水性、离子性或潜在离子性/亲水性基团。在示范性的聚氨醋中,单体F1 可W包括含駿酸的二醇。
[0208] 在该里有用的含駿酸的二醇的例子包括具有通式(册)兴(COOH)y的哲基駿酸,其 中Q是直链或支化的含1-12个碳原子的姪基,X和y是1-3。该些哲基駿酸的例子包括 2, 2-双-二哲甲基丙酸,二哲甲基了酸,巧樣酸,酒石酸,己醇酸,乳酸,苹果酸,二哲基苹果 酸,等等,W及它们的混合物。二哲基駿酸的具体例子是2, 2-双-二哲甲基丙酸和二哲甲 基了酸。
[0209] 示范性的含駿酸的二醇F1可W具有至多200g/mol的分子量。在一个具体实施方 案中,含駿酸的二醇是2, 2-二(哲甲基)丙酸,并且酸是被部分或完全中和的。
[0210] 其它水分散性改进化合物巧也可W反应进入预聚物主链中,并且包含侧挂和端 部的亲水性环氧己烧或脈单元。特别感兴趣的非离子类型的水分散性改进化合物是侧链亲 水性单体。
[0211] 可被引入示范性聚氨醋中且可用作水分散性改进剂的具有聚氧化締侧链的多元 醇可W具有含有聚氧化締重复单元(例如约5-50或约15或约20至约30或约40个)的 侧链。含有氧化締单体的侧链的数均分子量通常为约350-5, 000,或约750-2, 000。例子参 见美国专利No.3, 905, 929。另外,美国专利No.5, 700, 867描述了引入聚(环氧己烧)侧 链的方法。其它例子包括亚烷基氧的聚合物和共聚物,其中亚烷基氧基团具有2-10个碳原 子,例如参见美国专利No.6, 897, 281。
[0212] 具有聚环氧己烧(阳0)侧链的示范性多元醇是S哲甲基丙烷单己氧基化甲基離, 可W作为Tegomer D-3403从Degussa-Goldschmi化获得或作为化er?N120从化rstop获 得。Tegomer D-3403和化er N120通常具有平均侧链聚合度为约23-26个环氧己烧重复单 yn〇
[0213] 在非离子类型的分散性改进添加剂(例如聚氧化締)及其低聚物的情况下,它们 的存在量可W是占聚氨醋聚合物的至多10重量%,或至多5重量%,或至多3. 5重量%。。214] G.《择氨酸酷
[0215] 合适的多异氯酸醋具有按照每分子计平均约两个或更多个异氯酸醋基团,例如平 均约2-4个异氯酸醋基团,和包括脂族、脂环族、芳脂族、芳族和杂环的多异氯酸醋,及其低 聚产物,它们单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。例如是二异氯酸醋。单官能的 异氯酸醋也可W用于配制剂中,例如作为分子量控制剂。
[0216] 合适的脂族多异氯酸醋的具体例子包括具有5-20个碳原子的a,?-亚烷基二 异氯酸醋,例如六亚甲基-1,6-二异氯酸醋(皿I),1,12-十二烧二异氯酸醋(C12DDI), 2, 2,4-S甲基-六亚甲基二异氯酸醋,2, 4,4-S甲基-六亚甲基二异氯酸醋,2-甲 基-1,5-五亚甲基二异氯酸醋,赖氨酸二异氯酸醋等等。可W使用具有少于5个碳原子的 多异氯酸醋,但是也可能由于它们的高挥发性和毒性而不适用于某些应用。示范性的脂族 多异氯酸醋包括六亚甲基-1,6-二异氯酸醋、2, 2, 4-S甲基-六亚甲基-二异氯酸醋和 2, 4, 4-S甲基-六亚甲基二异氯酸醋。
[0217] 合适的脂环族多异氯酸醋的具体例子包括二环己基甲烧二异氯酸醋(可W作 为Desmo化r?w从BayerCo巧oration),异佛尔酬二异氯酸醋,1, 4-环己烧二异氯酸 醋,1,3-二-(异氯酸基甲基)环己烧,甲基环己烧二异氯酸醋,环己烧=异氯酸醋,它们的 异构体等等。示范性脂环族多异氯酸醋包括二环己基甲烧二异氯酸醋和异佛尔酬二异氯酸 醋。
[021引合适的芳脂族多异氯酸醋的具体例子包括间-四甲基苯二甲撑二异氯酸醋, 对-四甲基苯二甲撑二异氯酸醋,1,4-苯二甲撑二异氯酸醋,1,3-苯二甲撑二异氯酸醋,等 等。示范性的芳脂族多异氯酸醋是四甲基苯二甲撑二异氯酸醋。
[0219] 合适的芳族多异氯酸醋的例子包括二苯基亚甲基二异氯酸醋,甲苯二异氯酸醋, 亚苯基二异氯酸醋,蒙二异氯酸醋,四氨化蒙二异氯酸醋,二亚苯基二异氯酸醋,二甲基二 亚苯基二异氯酸醋,二氯二亚苯基二异氯酸醋,立苯基甲烧=异氯酸醋,它们的异构体,等 等。示范性的芳族多异氯酸醋包括4, 4'-二苯基亚甲基二异氯酸醋和甲苯二异氯酸醋
[0220] 合适的杂环异氯酸醋的例子包括5, 5' -亚甲基二慷基异氯酸醋和5, 5' -亚异丙 基二慷基异氯酸醋。
[022。 也可W使用上述异氯酸醋的二聚体、S聚体和低聚物。例子包括聚合的MDI。
[0222] 异氯酸醋可W单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。
[0223] 在一个实施方案中,异氯酸醋包括二环己基甲烧二异氯酸醋。
[0224] 在示范性实施方案中,制备的聚醋/聚離预聚物通常是被异氯酸醋封端的。为此 目的,预聚物中的异氯酸醋当量与活泼氨的当量比率(NCO:OH比率)可W是约1.3/1至约 2. 5/1,例如约1. 5/1至约2. 1/1,和在一个实施方案中是约1. 7/1至约2/1。
[022引如果需要的话,也可W制备0H-封端的预聚物。在该种情况下,使用相对于NC0过 量的0H当量。
[0226] 比催化剂
[0227] 异氯酸醋封端的预聚物的形成可W在不使用催化剂的情况下实现。但是,在一些 情况下可W使用催化剂。合适的催化剂的例子包括辛酸亚锡,二月桂酸二了锡,W及叔胺化 合物,例如S己胺和二-(二甲基氨基己基)離,吗咐化合物例如0,0 二吗咐代二己基 離,駿酸饿,駿酸饿锋,氯化铁(III),辛酸钟,己酸钟,和来自Air Prcxlucts的DABC0?(双 环胺)。合适的催化剂是来自Elf Atochem Noi~th America的FASCAT?2003。催化剂的用 量通常是约5-200份/每100万份的预聚物反应物总重量。 阳22引 J.化分子量《元醇(预聚物扩链剂)
[0229] 因为预聚物是在升高的温度下和一般在不存在水的情况下形成,所W醇官能度通 常适合用于预聚物扩链,从而提供对于温度和混合的更好控制。任何低分子量(小于500g/ mol)的多元醇可W用作预聚物扩链剂。与聚離和/或聚醋多元醇不同的低分子量多元醇可 W具有小于300g/mol的分子量,例如小于200g/mol。示范性的预聚物扩链剂包括二醇单 体。也可W使用具有多于两个哲基的多元醇。低分子量多元醇的例子包括具有按照每分子 计平均两个哲基或其它NC0反应性基团的单体多元醇。
[0230] 适合用作预聚物扩链剂的单体多元醇的例子包括具有2-12个碳原子、例如2-8 个碳原子的那些,例如1,2-己二醇(己二醇),二甘醇,1,2-丙烷二醇(或1,2-丙二醇), 1,3-丙烷二醇(或1,3-丙二醇),了二醇,例如1,4-了烧二醇(或1,4-了二醇),己二醇, 例如1,6-己二醇(或1,6-六亚甲基二醇),2-甲基-1,3-丙烷二醇,2, 2-二甲基-1,3-丙 烧二醇(或新戊二醇),1,4-二(哲基甲基)环己烧(或环己烧二甲醇),它们的混合物等 等,W及面代二醇,例如二漠新戊二醇,W及它们的混合物。
[0231] 该些多元醇可W按照基于聚氨醋聚合物组分总量计的0. 1-10重量%加入,和在 一些实施方案中是至多4重量%。
[0232] 在一个实施方案中,低分子量多元醇J是1,4-了二醇。其可0-3.0重量%的 浓度存在于聚氨醋聚合物中,例如至少0. 1重量%或至少0. 2重量%。在一些实施方案中, 1,4- 了二醇在聚氨醋聚合物中的存在量是至多2. 0重量%或至多0. 5重量%。
[023引在一些实施方案中,低分子量多元醇J;聚醋/聚離多元醇E之间的比率是在 0. 002:1至0. 04:1的范围内。
[0234] 低分子量多元醇可W帮助改进聚氨醋聚合物的刚性和强度。
[0235] 在另一个示范性实施方案中,不使用预聚物扩链剂。 。23引K.预聚物中巧剂
[0237] 预聚物的任选中和操作将駿基转化成駿酸根阴离子,因此具有改进水分散性的效 果。合适的中和剂包括叔胺,金属氨氧化物,氨氧化锭,麟,W及本领域技术人员公知的其它 试剂。例如是叔胺,包括S己胺(TEA),W及二甲基己醇胺值MEA),N-甲基吗咐,化及它们 的混合物。认识到可W代替叔胺使用伯胺或仲胺,如果它们具有足够的位阻W避免在扩链 过程中的干扰的话。
[023引中和剂的用量可W按照中和剂摩尔数;在聚氨醋中的駿基摩尔数的比率表示为 0. 001至1:1 (或过量),例如至少0.01:1,或至少0. 1:1,或至少0.2:1。 阳23引 L.分前体扩链剂/专化剂
[0240] -般而言,分散体扩链剂L1具有两个反应性基团,而支化和交联剂L2具有至少= 个反应性基团。该里将能理解的是,支化剂也用作扩链剂。
[0241] 在形成预聚物中使用的扩链剂在该里称为预聚物扩链剂J,并且如上所述。用于在 预聚物分散在水中期间或之后使聚氨醋聚合物扩链的那些扩链剂在该里称为分散体扩链 剂。分散体扩链剂可W具有18-500g/mol的分子量。
[0242] 在此方法的分散阶段期间,分散体扩链剂与水在与剩余NC0的反应中竞争。在该 种情况下,反应性更高的胺官能度通常是合适的。作为分散体扩链剂,水、具有平均约2个 或更多个伯胺和/或仲胺基团的无机或有机多胺中的至少一种或其组合适合用于此目的。 示范性的分散体扩链剂包括分子量为至多500g/mol、至多300g/mol或至多200g/mol的多 胺。
[0243] 适合用作分散体扩链剂的有机胺包括二胺和多胺。示范性的胺分散体扩链剂包括 己二胺巧DA),二亚己基S胺值ETA),S亚己基四胺(TETA),间-苯二甲撑二胺(MXDA),氨 基己基己醇胺(AEEA),2-甲基戊二胺等等,W及它们的混合物。也合适的是丙二胺,了二 胺。六亚甲基二胺,亚环己基二胺,亚苯基二胺,甲苯二胺,3, 3-二氯联苯胺,4, 4'-亚甲 基-二-(2-氯苯胺),3, 3-二氯-4, 4-二氨基二苯基甲烧,横化伯胺和/或仲胺等等,W及 它们的混合物。
[0244] 合适的无机胺包括阱、取代的阱和阱反应产物等等,W及它们的混合物。如果氨 (N&)在分散步骤期间用作中和剂,则其也可W对在分散阶段期间的剩余NC0的消耗做出贡 献,同时形成端部脈。
[0245] 示范性的分散体扩链剂是己二胺。
[0246] 分散体扩链剂
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