用于制备水性乙烯基聚合物分散体的方法与流程

文档序号:12690613阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于制备水性涂料组合物的方法,包括制备可水塑多相乙烯基聚合物颗粒的分散体,包括:

(1)第一聚合步骤,其包括:

(1a)制备第一单体混合物(1a1)、表面活性剂(1a2)和水溶性无机盐(1a3)在水中的乳液(1A),

其中所述第一单体混合物(1a1)包括

1)羧酸官能性单体,

2)任选的1)以外的交联单体

3)1)和2)以外的乙烯基单体,和

4)任选的链转移剂,

其中表面活性剂(1a2)是含有少于60wt%环氧乙烷的硫基阴离子表面活性剂,并且

其中在聚合(1b)开始时所述水溶性无机盐(1a3)的含量为0.01至3g/kg水,

(1b)对得到的乳液1A进行乳液聚合,形成可水塑第一阶段聚合物颗粒分散体(1B),所述第一阶段聚合物的Tg根据福克斯方程式计算为10至125℃,

(2)第二聚合步骤,其包括

(2a)向分散体1B中加入第二单体混合物(2a1),所述第二单体混合物(2a1)包括

1)选自与所述第一单体混合物(1a1)中相同的单体

2)任选的用于预交联的包括2种或更多种烯属不饱和基团的单体(2a2),优选其量少于2wt%,

其中羧酸官能性单体在所述第二单体混合物中存在的量为使得所得第二聚合物的酸值小于23mg KOH/g,并且

其中单体混合物(2a1)的量为单体混合物(1a1)加上(2a1)的总重量的10至90wt%,

(2b)使第二单体混合物(2a1)聚合,以在所述第一阶段聚合物颗粒分散体(1B)中形成第二阶段聚合物,以形成多相颗粒分散体(2B),

其中通过在水塑化步骤(3)之前或者在过程中加入涂料添加剂,将可水塑分散体(2B)配制成涂料组合物,

(3)任选地,通过加入碱,优选挥发性碱,至pH为6.5至10,优选9,使所述多相颗粒分散体(2B)水塑化,

(4)任选地,加入单独的交联剂,用以与单体混合物(1a1)或(2a1)中的交联单体反应,或者与不饱和基团(2a2)反应。

2.根据权利要求1所述的方法,其中在聚合步骤(2b)中,所述多相颗粒分散体(2B)中的多相颗粒的平均粒度小于80nm,所述粒度是通过动态光散射测得的Z均平均值。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述多相颗粒分散体(2B)在至少35wt%的固体含量下透明度值为至少35。

4.根据权利要求1-3所述的方法,其中所述第一单体混合物(1a1)包括:

1)1-45wt%的羧酸官能性单体,其中wt%相对于所述第一单体混合物中的单体总重量,

2)0-20wt%任选的1)以外的交联单体,

3)98.5-50wt%1)和2)以外的乙烯基单体,

4)任选的链转移剂。

5.根据权利要求1-4所述的方法,其中相对于所述第一单体混合物(1a1)的总量,表面活性剂(1a2)的量小于2wt%。

6.根据权利要求1-5所述的方法,其中所述表面活性剂(1a2)选自烷基乙氧基化物硫酸盐和磺酸盐、烷基酚乙氧基化物硫酸盐和磺酸盐、烷基硫酸盐和磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺基琥珀酸盐、含有少于60wt%的环氧乙烷的硫基表面活性剂、具有能够参与自由基聚合的烯属不饱和键的硫基表面活性剂及其混合物。

7.根据权利要求1-6所述的方法,其中所述第一阶段聚合物颗粒分散体(1B)的粒度小于50nm,所述粒度是通过动态光散射测得的Z均平均值。

8.根据权利要求1-7所述的方法,其中在所述第二聚合开始之前,pH仅调节至以下程度:所述第一聚合物不被中和和溶解,并且所述颗粒保持为具有可测量粒度的颗粒,优选地,在所述第二聚合开始时pH小于7。

9.根据权利要求1-8所述的方法,还包括步骤(3),所述步骤(3)包括通过加入碱,优选挥发性碱,至pH为6.5至9,使所述多相颗粒分散体(2B)水塑化。

10.根据权利要求1-9所述的方法,还包括步骤(4),所述步骤(4)包括加入单独的交联剂,用以与所述第一或第二阶段聚合物中的交联单体反应,或者与所述第二阶段聚合物中的预交联单体(2a2)的不饱和基团反应。

11.根据权利要求1-10所述的方法,还包括步骤(5),所述步骤(5)包括加入另一种水性聚合物,优选水性聚合物分散体。

12.一种水性涂料组合物,其能够根据如权利要求1-11中任一项所述的方法得到。

13.根据权利要求12所述的水性涂料组合物,其中所述多相颗粒的平均粒度小于80nm,并且优选包括小于20wt%、优选小于10wt%的粒度大于80nm的颗粒。

14.根据权利要求12或13所述的水性涂料组合物,其包括中和的水塑化第一阶段聚合物,且pH为6.5至10。

15.根据权利要求12或13所述的水性涂料组合物,其包括未中和的可水塑第一阶段聚合物,且pH为4至7,优选6.5。

16.pH为4至8的根据权利要求15所述的水性涂料组合物用于涂布木材的用途。

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