复合聚合物组合物的制作方法_4

文档序号:9932225阅读:来源:国知局
一种或多种增稠剂,例如基于纤维素的增稠剂, 例如径乙基纤维素、疏水性改性的碱溶性乳液(HASE增稠剂,例如UCAR P化YP册BE TR-116) W及疏水性改性的乙氧基化氨基甲酸醋增稠剂化抓R);或任选地一种或多种其它中和剂, 例如氨氧化物、胺、氨W及碳酸盐。
[0067] 形成水性分散液
[0068] 水性分散液可W通过任何数目的所属领域的技术人员认可的方法形成。在一个实 施例中,一种或多种聚締控、一种或多种亚粒子W及任选地一种或多种稳定剂在压出机中 与水和中和剂(例如氨、氨氧化钟或两个的组合)一起烙融捏合形成分散液。在另一实施例 中,混配一种或多种聚締控和一种或多种亚粒子,并且接着在挤压机中在任选稳定剂、水和 一种或多种中和剂存在下烙融捏合聚締控/亚粒子化合物,由此形成分散液。在一些实施例 中,首先将分散液稀释成含有约1重量%到约3重量%的水,然后进一步稀释到包含超过约 25重量%的水。
[0069] 可W使用所属领域中已知的任何烙融捏合方法。在一些实施例中,使用捏合机、 BANBURY混合器、单螺杆挤压机或多螺杆挤压机,例如双螺杆挤压机。用于制造根据本发明 的分散液的方法不受具体限制。举例来说,将挤压机(在某些实施例中,例如为双螺杆挤压 机)禪合到背压调节器、烙体累或齿轮累。示范性实施例还提供了原料储存器和初始水储存 器,其各自包括累。分别从基质储存器和初始水储存器提供所需量的基质和初始水。可W使 用任何适合的累,但在一些实施例中,例如,使用了在240己压力下提供约150cc/min的流量 的累向挤压机中提供基质和初始水。在其它实施例中,液体注入累在200己下提供300CC/ min的流量或在133己下提供600cc/min的流量。在一些实施例中,在预热器中预加热碱和初 始水。
[0070] -种或多种呈团块、粉末或薄片形式的聚締控从馈送器馈入到烙融或混配树脂的 挤压机的入口。一种或多种亚粒子可与一种或多种聚締控一起通过馈送器同时馈入到挤压 机中;或在替代方案中,一种或多种亚粒子可混配成一种或多种聚締控,并且接着通过馈送 器馈入到挤压机。在替代方案中,其它一种或多种亚粒子可通过乳化区之前的入口进一步 定量到包含一种或多种聚締控和任选地一种或多种亚粒子的烙融化合物中。在一些实施例 中,分散剂通过并且与树脂一起添加到一种或多种聚締控中,并且在其它实施例中,分散剂 分别地提供到双螺杆挤压机中。树脂烙融物随后从挤压机的混合与输送区传递到乳化区, 在乳化区中,通过入口从水和碱储存器添加初始量的水和碱。在一些实施例中,可W向水流 中另外或仅仅添加分散剂。在一些实施例中,可W通过水入口从水储存器向挤压机的稀释 与冷却区再添加稀释水。通常,分散液在冷却区中稀释到至少30重量%水。
[0071] 在其它实施例中,交联剂(例如过氧化物)W及官能化添加剂(例如顺下締二酸)可 与稀释水一起注入,使得在挤压机或烙融渗合器/捏合机中的高溫下,运些可使官能基交联 和/或官能化。另外,稀释的混合物可W稀释任何次数,直到达到所需的稀释水平。在一些实 施例中,水没有添加到双螺杆挤压机中,而是在烙融物离开挤压机之后添加到含有树脂烙 融物的物流中。使用运一方式,挤压机中的蒸汽压积聚得W消除并且在如转子定子混合器 的二次混合装置中形成分散液。
[0072] 在其它实施例中,聚締控分散液与顺下締二酸和有机过氧化物一起在加压的反应 器中在高溫(>120°C)下加热,使得过氧化物交联聚締控并且还将顺下締二酸接枝到聚締 控。可向运些官能化粒子进一步添加丙締酸壳层形成核/壳型复合粒子。
[0073] 烙融捏合产物包含分散于水中的官能化和/或交联聚合物粒子,其体积平均粒径 为150nm到2000nm。本文中包括并且本文中公开150nm到2000nm的全部值和子范围;例如粒 径可在 150、350、550、750、950、1150、1350、1550、1750或1950皿的下限到200、400、600、800、 1000、1200、1400、1600、1800或 2000nm 的上限的范围。
[0074] (甲基)丙締酸单体
[0075] 如本文所用,术语"(甲基)丙締酸"意思是丙締酸或甲基丙締酸。
[0076] 本文所用的(甲基)丙締酸醋单体包括例如Cl-C18(甲基)丙締酸醋,例如丙締酸下 醋、丙締酸乙醋、丙締酸2-乙基己醋、丙締酸丙醋、丙締酸甲醋、丙締酸己醋、甲基丙締酸下 醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸乙基己醋、丙締酸硬脂酷醋、丙締酸苯甲醋、甲基丙締酸环 己醋、甲基丙締酸异冰片醋、甲基丙締酸四氨巧喃甲醋、甲基丙締酸环戊醋、甲基丙締酸= 氣乙醋、甲基丙締酸径乙醋W及甲基丙締酸二环戊二締醋W及其渗合物,W及其组合。
[0077] (甲基)丙締酸单体可经官能化、单官能化或其组合。
[0078] 示范性官能化(甲基)丙締酸单体包括(但不限于)丙締酸、甲基丙締酸、甲基丙締 酸缩水甘油醋、甲基丙締酸締丙基醋、甲基丙締酸径基乙醋W及丙締酷胺。
[00巧]乳液聚合
[0080] 乳液聚合条件在所属领域中是众所周知的。乳液聚合工艺通常利用一种或多种表 面活性剂。任选地,示范性表面活性剂包括例如十二烷基苯横酸钢表面活性剂。
[0081] -种或多种交联和/或接枝键联剂可任选地添加到乳液聚合中。示范性交联剂包 括例如二乙締基苯;含有乙締基的单体,包括(异)氯尿酸=締丙醋和偏苯=甲酸=締丙醋; (多)烧二醇二(甲基)丙締酸醋化合物,包括乙二醇二甲基丙締酸醋巧GDMA)、二乙二醇二甲 基丙締酸醋、1,6-己二醇二(甲基)丙締酸醋、(多)乙二醇二(甲基)丙締酸醋、(多)丙二醇二 (甲基)丙締酸醋、(多)下二醇二(甲基)丙締酸醋、季戊四醇四(甲基)丙締酸醋、季戊四醇S (甲基)丙締酸醋、季戊四醇二(甲基)丙締酸醋、=径甲基丙烷=(甲基)丙締酸醋、二季戊四 醇六(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋W及甘油S(甲基)丙締酸醋W及其混 合物和组合。
[0082] 示范性接枝键联剂包括例如甲基丙締酸締丙醋、顺下締二酸二締丙醋W及丙締酷 氧基丙酸締丙醋。
[0083] 在替代实施例中,本发明的复合聚合物粒子可用作基质聚合物树脂中的添加剂。 此类基质聚合物树脂可包括例如聚碳酸醋(PC)和PC渗合物、聚醋(例如聚对苯二甲酸下二 醋/聚对苯二甲酸乙二醋(PBT/PET)和聚乳酸)、聚苯乙締(PS)、苯乙締类共聚物(例如丙締 腊下二締苯乙締(ABS))、聚氯乙締(PVC)、聚酷胺(PA)(例如聚酷胺6和聚酷胺66似及缩醒 树脂(例如POM共聚物)。
[0084] 复合聚合物粒子
[0085] 如本文所用,术语复合聚合物粒子指的是由(甲基)丙締酸单体在聚締控分散液存 在下乳液聚合制成的粒子。
[0086] 在一个实施例中,复合聚合物粒子具有交联结构。
[0087] 在另一实施例中,复合聚合物粒子呈现核/壳结构。
[0088] 在另一实施例中,复合聚合物粒子具有含部分壳结构的核。
[0089] 在另一实施例中,复合聚合粒子的聚締控组分在形成聚締控分散液之后(包括例 如在乳液聚合加工期间)官能化。
[0090] 在一个替代实施例中,复合聚合物粒子具有其中核包含聚締控的核/壳结构。
[0091] 在另一替代实施例中,复合聚合物粒子具有其中(甲基)丙締酸单体聚合到聚締控 上W形成围绕聚締控核的至少一部分壳的核/壳结构。
[0092] 在一些实施例中,复合聚合物粒子可含有50重量%到95重量%衍生自締控的单元 和5重量%到50重量%衍生自(甲基)丙締酸的单元。本文中包括并且本文中公开50重量% 到95重量%的所有个别值和子范围;举例来说,衍生自締控的单元可为从55、60、65、70、75、 80、85、90或95重量%的上限到50、55、60、65、70、75、80、85或90重量%的下限。举例来说,衍 生自締控的单元可在50到95重量%范围内,或在替代方案中,衍生自締控的单元可在60到 95重量%范围内,或在替代方案中,衍生自締控的单元可在70到90重量%范围内,或在替代 方案中,衍生自締控的单元可在85到95重量%范围内,或在替代方案中,衍生自締控的单元 可在65到85重量%范围内。本文中包括并且本文中公开5到50重量%的所有个别值和子范 围;举例来说,衍生自(甲基)丙締酸的单元可在从10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%的 上限到5、10、15、20、25、30、35、40或45重量%的下限的范围内。举例来说,衍生自(甲基)丙 締酸的单元可在5到50重量%范围内,或在替代方案中,衍生自(甲基)丙締酸的单元可在10 到50重量%范围内,或在替代方案中,衍生自(甲基)丙締酸的单元可在5到40重量%范围 内,或在替代方案中,衍生自(甲基)丙締酸的单元可在5到30重量%范围内,或在替代方案 中,衍生自(甲基)丙締酸的单元可在15到35重量%范围内。
[0093] 在复合粒子的一些实施例中,甲基(丙締酸)相部分交联。
[0094] 在复合粒子的一些实施例中,(甲基)丙締酸相的Tg为至少50°C。至少50°C的所有 个别值和子范围都包括在本文中并且公开于本文中。举例来说,(甲基)丙締酸相的Tg可为 至少50°C,或在替代方案中,(甲基)丙締酸相的Tg可为至少50°C,或在替代方案中,(甲基) 丙締酸相的Tg可为至少60°C,或在替代方案中,(甲基)丙締酸相的Tg可为至少70°C,或在替 代方案中,(甲基)丙締酸相的Tg可为至少80°C到125°C的上限。
[00%]复合聚合物组合物可用作基质树脂中的添加剂来改进基质树脂的一种或多种特 性。此类特性包括例如抗冲击强度、冷溫度特性、耐候性、色彩稳定性、高溫特性和可加工 性。
[0096] 此外,使用或不使用基质树脂时,复合聚合物组合物可适用。举例来说,复合聚合 物组合物可用于罐涂层、涂层、纤维素涂层、黏合剂W及非编织纺织物、纺织物涂层、墨水和 颜料、膜、吸附剂、离子交换、地毯衬底或粘着剂,纤维粘着剂、擦拭产品和发泡体。
[0097] ^ I^lJ
[0098] ^实例说明本发明,但并不打算限制本发明的范围。
[0099] 根据W下程序,利用KWP(克虜伯维尔纳和弗莱德尔公司(Krupp Wernerfe Pfleiderer Corp.)(拉姆齐(Ramsey)
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