專利名稱：可濕氣固化的聚丙烯酸系共聚物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及當(dāng)暴露于大氣濕度時(shí)可固化的并且具有橡膠彈性的聚合物，特別 是涉及含有丙烯酸系成分的這樣聚合物。
背景技術(shù)：
控制聚合物性能是復(fù)雜系列的材料權(quán)衡。不變的是，當(dāng)給定的聚合物不能表現(xiàn)出 所希望的特征時(shí)，就會對分子量、支化度、共聚物嵌段等進(jìn)行改性以試圖獲得所希望的性 能。如果這些努力失敗了，就會選擇新的基本單體并且重復(fù)所述過程。聚氨酯聚合物是可濕氣固化的，并具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如誘人的粘附力和橡膠彈性、 回收利用、對混凝土的粘附力以及可忽略的收縮率。聚氨酯體系的缺點(diǎn)是，如果被制備成更 快的固化，則貯存周期短；易于水解降低了耐氣候性；褪色以及經(jīng)常需要底膠。硅聚合物是可濕氣固化的，并具有優(yōu)異的耐氣候性，該聚合物本身具有優(yōu)異的扭 轉(zhuǎn)度(torsional rotation)使得其具有優(yōu)異的撓性。該體系的缺點(diǎn)是其大約六個(gè)月的短 暫保存期限，并且由于該聚合物表面能低而不能自身粘接。這使得所述聚合物的再應(yīng)用變 得困難。聚硫化物聚合物是可濕氣固化的，其特點(diǎn)在于其韌性和耐久性。聚硫化物聚合物 的一些缺點(diǎn)是其令人不愉快的味道和緩慢的固化速度。通過將硅烷接枝到被異氰酸酯封端 的聚醚型多元醇，制得硅烷基化的聚氨酯聚合物。這些“雜化的”聚合物顯示了對許多基質(zhì) 的良好粘附力以及良好的耐氣候性。缺點(diǎn)是成本高。丙烯酸系聚合物由于其成本效率、在無色素產(chǎn)品中的透明性以及抗紫外線而為人 所熟知。丙烯酸類樹脂在可濕氣固化性還不為人所知，并且大多數(shù)是熱塑性樹脂。有人通 過加入被硅烷封端的丙烯酸系聚合物制得可濕氣固化的丙烯酸系密封劑，以制造用于窗戶 背面底層的材料，但這種密封劑具有有限的強(qiáng)度和彈性，而且制造昂貴。由于丙烯酸系樹脂誘人的主要性能，存在對于一類交聯(lián)以提供廣泛范圍性質(zhì)的可 濕氣固化的丙烯酸系樹脂的需求。還存在對于保持了紫外線穩(wěn)定性、光學(xué)透明度、耐磨性和 傳統(tǒng)熱塑性丙烯酸系樹脂的物理性質(zhì)的丙烯酸系彈性體的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的濕氣固化而形成的聚丙烯酸 系聚合物。每種預(yù)聚物鏈段的平均分子量為3，000 600，000g/mol。每種所述預(yù)聚物鏈段 是選自下列單體作為主要的單體基團(tuán)的單體的均聚物或共聚物甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸 crc16烷基酯、甲基丙烯酸Ci-Cm烷基甲基酯。所述預(yù)聚物通過濕氣固化誘導(dǎo)的脲、氨酯或它們的組合而相互連接。當(dāng)所述聚合物暴露于大氣濕度時(shí)，很容易固化，而不會包含揮發(fā)性 有機(jī)化合物或者形成揮發(fā)性有機(jī)化合物。所述聚合物同樣在無HAP(有害空氣污染物)下 形成。通過控制預(yù)聚物的性質(zhì)，獲得多種熱固性聚合物的性質(zhì)。包含少量的官能化丙烯酸系單體來形成預(yù)聚合物，該單體即為異氰酸酯或者通過 隨后的反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為異氰酸酯。在本發(fā)明中有效應(yīng)用的官能化丙烯酸系單體包括羥基、伯 胺基、仲胺基、磺酸基或者環(huán)氧基。脫離無水的貯存狀態(tài)而應(yīng)用時(shí)，所述的預(yù)聚物就會暴露 于大氣濕度而固化。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種實(shí)質(zhì)上不含有揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)的可濕氣固化的聚丙烯 酸系組合物。通過選擇單體、預(yù)聚物鏈長度和預(yù)聚物官能度，本發(fā)明的聚丙烯酸系組合物容 易調(diào)整以獲得各種所描述的性能，包括固化速率、玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、線性百分延長率和拉 伸強(qiáng)度。本發(fā)明的組合物也實(shí)質(zhì)上不會釋放出有害空氣污染物(HAP)。在本文所使用的“實(shí)質(zhì)上不含有V0C”，其被定義為滿足規(guī)章限制將V0C含量限定 為小于總重量的1%，由此提供免除V0C控制規(guī)章的本發(fā)明組合物。在本文所使用的“實(shí)質(zhì)上不含有HAP”，其被定義為滿足規(guī)章限制將HAP含量限定 為小于總重量的3%，由此提供了免除HAP控制規(guī)章的本發(fā)明組合物。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的預(yù)聚物是由含有官能團(tuán)的丙烯酸系單體和不含反應(yīng)性官能 團(tuán)的丙烯酸單體(在本文同義的描述為“非反應(yīng)性的”或者“非官能化的”)的共聚而形成 的。根據(jù)本發(fā)明，含有反應(yīng)性基團(tuán)的丙烯酸系單體包括羥基丙烯酸酯，例如丙烯酸-2-羥基 乙基酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙基酯和丙烯酸-3-羥基丙基酯；伯胺基丙烯酸酯，例如甲基 丙烯酸-1-羥基-2-氨基丙基酯、甲基丙烯酸-1-氨基-2-羥基丙基酯、丙烯酰胺和甲基丙 烯酸-3-羥基丙基酯；仲胺基丙烯酸單體，例如甲基丙烯酸-2-叔丁基氨基乙酯；磺酸類， 例如2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸；環(huán)氧基丙烯酸酯單體，例如甲基丙烯酸甘油醚酯； 異氰酸酯丙烯酸系單體，例如a，a-二甲基-間-異丙烯基芐基異氰酸酯。根據(jù)本發(fā)明， 被認(rèn)為是非反應(yīng)性的丙烯酸系單體是指僅包含結(jié)合有丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯部分的 脂肪族部分的那些。根據(jù)本發(fā)明，非官能化的丙烯酸系單體示例性地包括甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯。根據(jù)本發(fā)明，非官能化的丙烯酸系單體通過常規(guī)的自由基機(jī)理，優(yōu)選在自由基催 化劑存在下聚合，以形成聚丙烯酸系預(yù)聚物、聚甲基丙烯酸系預(yù)聚物或者多種類型的非官 能化丙烯酸系單體的共聚物預(yù)聚物。在聚合反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行到預(yù)定水平，典型地生成分子量 為3，000 600，000g/mol，優(yōu)選為5，000 400，000g/mol的非官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈 段之后，然后加入官能化的丙烯酸系單體并且進(jìn)行共聚，以生成具有末端基和/或從非官 能化的丙烯酸系預(yù)聚物主鏈延伸而來的側(cè)鏈官能團(tuán)的丙烯酸系預(yù)聚物?；蛘?，將相對于非 官能化的丙烯酸系單體典型為0. 01 3摩爾百分比的很小百分比的官能化的丙烯酸系單 體預(yù)混合，并且通過常規(guī)的自由基機(jī)理，優(yōu)選在自由基催化劑的存在下進(jìn)行共聚。所獲得的 丙烯酸系預(yù)聚物具有分布在整個(gè)預(yù)聚物鏈段的官能團(tuán)?？梢岳斫獾氖?，不管聚合反應(yīng)的方 案如何，通過引入鏈轉(zhuǎn)移劑例如硫醇，可以很容易地控制預(yù)聚物的分子量。自由基丙烯酸酯聚合反應(yīng)條件是本領(lǐng)域中眾所周知的，示例性的包括將100重量份的各種單體和0. 6份作為自由基聚合反應(yīng)引發(fā)劑的過氧化苯甲酰、0. 5份作為鏈轉(zhuǎn)移劑 的十二烷硫醇、70重量份甲苯和30重量份異丙醇一起裝載至高壓釜中?？梢岳斫獾氖?，通 過使用不同的鏈轉(zhuǎn)移劑例如巰基乙醇，不僅控制預(yù)聚物的分子量，而且還增加了預(yù)聚物的 官能度。在自生壓力下加熱到90攝氏度4小時(shí)，這對于誘導(dǎo)聚合反應(yīng)是適合的。然后在所 獲得的丙烯酸系預(yù)聚物溶液中選擇性加載官能化的丙烯酸系單體，并進(jìn)一步反應(yīng)以在所獲 得的預(yù)聚物中引入官能度。可以理解的是，以未反應(yīng)的單體可以很容易地監(jiān)測聚合反應(yīng)條 件，來確定聚合反應(yīng)的完全程度。不考慮引入本發(fā)明的丙烯酸系預(yù)聚物中的具體官能團(tuán)，通過隨后的所述官能團(tuán)部 分與異氰酸酯部分(-NC0)反應(yīng)以生成具有濕氣固化誘導(dǎo)的脲鍵或者聚氨酯鍵的本發(fā)明聚 合物，所述預(yù)聚物被賦予可濕氣固化性。所述的預(yù)聚物很容易包裝，并且當(dāng)從不含V0C、不含 HAP、或者不含V0C和HAP的包裝中擠出并暴露于環(huán)境水分時(shí)，容易濕氣固化。通過常規(guī)的方法，氨基官能團(tuán)部分與光氣發(fā)生反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為異氰酸酯官能團(tuán)部 分。優(yōu)選的，隨后的氨基官能團(tuán)到異氰酸酯官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化優(yōu)選包括除去副產(chǎn)物鹽酸。同樣 的，羥基官能團(tuán)部分也很容易直接反應(yīng)以獲得異氰酸酯官能度，或者通過與胺的中間反應(yīng)， 然后再以此為基礎(chǔ)通過與光氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為異氰酸酯基團(tuán)。本發(fā)明的丙烯酸系預(yù)聚物的替代的固化機(jī)理是所述預(yù)聚物的官能團(tuán)與聚異氰酸 酯的反應(yīng)。在這里所使用的聚異氰酸酯被定義為包括具有至少兩個(gè)異氰酸酯官能度的分 子。示例性的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(TDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、己撐二異氰酸 酯(HDI)和甲基聯(lián)苯二異氰酸酯。引入三異氰酸酯或者更高程度的異氰酸酯可以認(rèn)為是將 異氰酸酯官能度添加到本發(fā)明的預(yù)聚物中的簡便途徑。本發(fā)明很容易被形成為通過與大氣濕度接觸可固化的一部分可擠出預(yù)聚物，或者 可選擇地，提供為兩部分可固化體系。此外，磺酸官能團(tuán)部分，例如通過將2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸結(jié)合到本發(fā)明 的預(yù)聚物中所得到的磺酸官能團(tuán)，對于在預(yù)聚物中生成異氰酸酯官能度的次級反應(yīng)來說也 是可以接受的。同樣，本發(fā)明預(yù)聚物中存在的環(huán)氧官能度很容易通過開環(huán)反應(yīng)以生成混合 的羥基和氨基官能度，隨后再反應(yīng)得到異氰酸酯官能度。環(huán)氧化物開環(huán)以生成混合的羥基 和氨基官能度詳見美國專利US2，949，445?；谟梢韵率将@得的丙烯酸系單體的摩爾百分比加權(quán)求和，很容易計(jì)算本發(fā)明的 丙烯酸系預(yù)聚物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度
Tg預(yù)聚物=±f Tg 1其中，f是單體n的摩爾分?jǐn)?shù)，Tgn是單體n的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，其中TgjPTg預(yù)聚 物的單位是開氏度。在一個(gè)實(shí)施例中，丙烯酸烷基酯為主要的丙烯酸單體，較少量的 甲基丙烯酸甲基酯，以及0.01 3摩爾百分比的官能化的單體2-羥基丙烯酸酯，得到了具 有特別誘人的密封劑性質(zhì)的本發(fā)明丙烯酸系聚合物?？梢园l(fā)現(xiàn)，很容易調(diào)節(jié)本發(fā)明的濕氣固化丙烯酸系聚合物的性質(zhì)以適應(yīng)特殊的應(yīng) 用。通過實(shí)施例，預(yù)聚物鏈段的分子量、每個(gè)預(yù)聚物單元的可濕氣固化官能度、預(yù)聚物粘度 和形成為脲鍵、氨酯鍵或者其組合的濕氣固化鍵的同一性，以及這種鍵是預(yù)聚物的末端還是側(cè)鏈，這些均是用于調(diào)節(jié)合成的丙烯酸系聚合物性質(zhì)的性質(zhì)。由于具有調(diào)節(jié)合成的丙烯 酸系聚合物性質(zhì)的能力，本發(fā)明丙烯酸系聚合物組合物適宜于多種應(yīng)用，示例性的包括密 封劑、膠粘劑、涂料。在固化之后，本發(fā)明聚合物的濕含量通常為0. 005 0. 1的總重量百 分比，優(yōu)選為0. 02 0. 05總重量百分比。本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述如下非限制性實(shí)施例。這些實(shí)施例意圖解釋本發(fā)明的具體 形式，并不打算限制所附權(quán)利要求的記載范圍。實(shí)施例1-官能化的可濕氣固化預(yù)聚物的合成175g丙烯酸丁酯(Tg_55°C )、110g丙烯酸甲酯(Tg 8°C )、13g甲基丙烯酸月桂酯 (Tg-65°C )、3g甲基丙烯酸甲酯(Tg 105°C )和lg丙烯酸羥基乙酯(Tg_15°C )與1. 5g十二 烷硫醇和0. 3g過氧化苯甲酰一起加入混合罐中，并且機(jī)械攪拌1分鐘。100g乙酸叔丁基酯 加入圓底燒瓶中、并且進(jìn)行回流。在3小時(shí)以上的時(shí)間里，逐滴加入含有過氧化物和硫醇的 丙烯酸酯系單體混合物，將該混合物用機(jī)械攪拌加熱至110°C以上。在15分鐘以上的時(shí)間 里，再向燒瓶中加入0. 3g的過氧化苯甲酰，隨后保持反應(yīng)溫度1小時(shí)。然后，再在5分鐘以 上的時(shí)間里，加入0. lg過氧化苯甲酰，再使反應(yīng)溫度保持1小時(shí)。此后，再加入30g溶劑， 反應(yīng)混合物在氮?dú)鈨艋_啟下冷卻至80°C。加入異氰酸酯(甲苯二異氰酸酯)以提供相對 于與丙烯酸羥乙酯結(jié)合的羥基、加上混合物中存在的硫醇基、再加上混合物中存在的水分 化學(xué)計(jì)量比當(dāng)量的異氰酸酯基團(tuán)。根據(jù)所述的合成，存在0.016mol的羥基和硫醇基。通過 卡爾-費(fèi)希爾滴定法(Karl Fischer titration)可以容易地確定該混合物中水分的含量。 將異氰酸酯與混合物合并并且再混合10分鐘后，以0. 4g的量加入二辛基錫羧酸鹽催化劑， 繼續(xù)再混合1小時(shí)。所獲得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物的平均分子量為100，000g/mol，玻璃 轉(zhuǎn)變溫度為_35°C。當(dāng)暴露于環(huán)境水分時(shí)，所獲得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物就會濕氣固化成 含有氨基甲酸乙酯鍵的聚丙烯酸系樹脂?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)各種單體的摩爾分?jǐn)?shù)加權(quán)玻璃轉(zhuǎn)變溫度、鏈增長劑(十二烷 硫醇)的量、官能單體的性質(zhì)以及預(yù)聚物的官能度，可以控制所獲得的濕氣固化聚丙烯酸 的性質(zhì)。本實(shí)施例中合成的預(yù)聚物特別適宜于用作具有線性延長率為500 1000%的密封 劑，其對玻璃和鋁基質(zhì)具有良好的粘附力。^mm 2- mm^m tr mmm^m^m^^將實(shí)施例1中的丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酯分別替換為相應(yīng)量的甲基丙 烯酸甲酯和丙烯酸甲酯，重復(fù)實(shí)施例1的方法，以得到以丙烯酸單體的摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)為 13%的丙烯酸甲酯和33%的甲基丙烯酸甲酯，其單體百分比加權(quán)預(yù)聚物玻璃轉(zhuǎn)變溫度 為25°C。所獲得的預(yù)聚物的平均分子量為36，000，平均官能度為3。采用標(biāo)準(zhǔn)方法AAMA 1. 1. 3. 3805. 2-92、AAMA1. 1. 3. 3805. 9-92 和 ASTM D-412 測定，濕氣固化時(shí)，聚丙烯酸的拉 伸強(qiáng)度為147磅/線性英寸，線性百分延長率為565%。所獲得的聚丙烯酸系樹脂相對于 實(shí)施例1的產(chǎn)品較硬，但仍是可流動的。由這種預(yù)聚物所形成的聚丙烯酸系聚合物的高拉 伸強(qiáng)度和高粘結(jié)強(qiáng)度是以相對于實(shí)施例1的聚丙烯酸喪失對玻璃、鋁基質(zhì)的粘附力為代價(jià) 的。
_3] ^mm 3- M^m^Mmm^mmmmm^ 采用占已有丙烯酸酯系單體11摩爾百分比和已有丙烯酸單體73摩爾百分比的甲 基丙烯酸酯系(甲基丙烯酸甲酯)，同時(shí)適當(dāng)減少剩余的丙烯酸酯系聚合物，重復(fù)實(shí)施例1的方法。得到的預(yù)聚物的加權(quán)單體百分比玻璃轉(zhuǎn)變溫度為50°C。異氰酸酯基團(tuán)濕氣固化時(shí) 形成交聯(lián)的聚合物，制備了相對于根據(jù)實(shí)施例2所制備的聚合物具有更低的粘著性，但韌 性和硬度明顯更高的聚合物。_仿丨丨4 ‘搞氧北胃隱勁勿☆成,采用96摩爾百分比的丙烯酸酯系單體(甲基丙烯酸甲酯)和3摩爾百分比丙烯 酸酯系單體(丙烯酸甘油醚酯)，重復(fù)實(shí)施例1的方法。將混合物冷卻至80°C并開始氮?dú)?凈化后，得到的結(jié)合有環(huán)氧基團(tuán)的聚合物再以30g乙酸叔丁酯、3g蒸餾水和相對于已有環(huán) 氧基團(tuán)為化學(xué)計(jì)量過量的乙胺進(jìn)行稀釋?；旌衔镌?0°C熱壓處理48小時(shí)，以誘導(dǎo)環(huán)氧化物 環(huán)的氨基化。切斷反應(yīng)物環(huán)氧化物而形成得到的鄰近的羥基和氨基，隨后在70°C和氮?dú)庀?經(jīng)過實(shí)施例1的方法與異氰酸酯反應(yīng)，將至少一半已有的羥基和/或氨基轉(zhuǎn)化為按照實(shí)施 例1的異氰酸酯基團(tuán)。合成的聚合物所具有的玻璃轉(zhuǎn)變溫度、粘著性和粘附力，其每項(xiàng)均在 實(shí)施例1得到的聚丙烯酸系的15%以上的范圍內(nèi)。實(shí)施例5氨基官能化的預(yù)聚物將實(shí)施例1中丙烯酸羥基乙基酯替換為等摩爾量的甲基丙烯酸-2-叔丁基氨基乙 基酯，重復(fù)實(shí)施例1的方法。冷卻至80°C并開始氮?dú)鈨艋螅铣傻念A(yù)聚物和得到的氨基官 能化的預(yù)聚物與光氣在密封的反應(yīng)瓶中反應(yīng)，并進(jìn)一步反應(yīng)將預(yù)聚物中多數(shù)的氨基官能度 轉(zhuǎn)化為異氰酸酯官能度，同時(shí)揮發(fā)并中和產(chǎn)生的HC1。濕氣固化時(shí)，得到的聚丙烯酸具有和 上面實(shí)施例的聚合物相似的性質(zhì)。說明書中提及的專利文獻(xiàn)和出版物表示了本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的水 平。作為參考文獻(xiàn)合并在這里的這些文獻(xiàn)和出版物，達(dá)到了如同每一件單獨(dú)的文獻(xiàn)或者出 版物作為參考文獻(xiàn)特定地、個(gè)別地結(jié)合在這里的程度。前面的描述是對本發(fā)明詳細(xì)的實(shí)施方式的例證性說明，但不意味著以此限制本發(fā) 明的實(shí)施。下面的權(quán)利要求，包括其等同替代均是用來限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種聚丙烯酸系聚合物，包括平均分子量為3,000～600,000g/mol的多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段，所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段每種均為由選自下列單體所組成的組中的單體作為主要的單體基團(tuán)的均聚物或共聚物甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸C1-C16烷基酯和甲基丙烯酸C1-C16烷基甲基酯，所述多種丙烯酸系聚合物鏈段通過濕氣固化誘導(dǎo)的脲鍵或者氨酯鍵相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述濕氣固化誘導(dǎo)的鍵是在不含揮發(fā)性有機(jī) 成分的混合物中形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，進(jìn)一步包括0.005 0. 1總重量百分比的濕含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的主要單體組 分為甲基丙烯酸甲酯，并且丙烯酸系聚合物鏈段的玻璃轉(zhuǎn)變溫度為_25°C -15°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的主要單體組 分為丙烯酸C1-C16烷基酯，并且丙烯酸系聚合物鏈段的玻璃轉(zhuǎn)變溫度為-60°c -35°c。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述多種丙烯酸酯系預(yù)聚物鏈段每種均連接 有平均3 4個(gè)包括端點(diǎn)在內(nèi)的所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段中的其它丙烯酸系預(yù)聚物鏈 段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述多種丙烯酸酯系預(yù)聚物鏈段每種均連接 有平均2 3個(gè)包括端點(diǎn)在內(nèi)的所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段中的其它丙烯酸系預(yù)聚物鏈 段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段是以減少摩爾 量存在的丙烯酸C1-C16烷基酯單體、甲基丙烯酸甲酯單體和官能化的丙烯酸系單體的共聚 物。
9.一種用于使聚丙烯酸系聚合物濕氣固化的方法，包括形成分子量為3，000 600，000g/mol的多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段，所述多種丙烯酸系 聚合物鏈段每種均為由至少一種非反應(yīng)性單體和官能化的丙烯酸系單體形成的共聚物，所 述至少一種非反應(yīng)性單體選自由下列基團(tuán)所組成的組甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸C1-C16烷 基酯和甲基丙烯酸C1-C16烷基甲基酯，所述官能化的丙烯酸系單體選自由下列基團(tuán)所組成 的組羥基、伯胺基、仲胺基、磺酸基和環(huán)氧基；使存在于所述多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段中的每種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段中的多種官能 團(tuán)部分反應(yīng)，以將所述官能團(tuán)部分轉(zhuǎn)化為異氰酸酯，從而生成異氰酸酯官能化的丙烯酸系 預(yù)聚物鏈段；將所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段在無水狀態(tài)下貯存；將所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段施加于基質(zhì)；以及為所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的濕氣固化留有充足的時(shí)間以誘導(dǎo)固 化，從而形成聚丙烯酸系聚合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述基質(zhì)是玻璃。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述基質(zhì)選自由如下基質(zhì)所組成的組鋁、聚氯 乙烯和鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述試劑是環(huán)氧氯丙烷。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述試劑是二異氰酸酯，其存在的量使所述二異氰酸酯的第一異氰酸酯部分與所述官能團(tuán)部分反應(yīng)，第二異氰酸酯進(jìn)行濕氣固化。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述官能團(tuán)部分是羥基。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述官能團(tuán)部分是伯胺基。
16.一種使聚丙烯酸系聚合物濕氣固化的方法，包括 形成分子量為3，OOO 600，000g/mol的多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段，所述多種丙烯酸系 聚合物鏈段每種均為由至少一種非反應(yīng)性單體和官能化的異氰酸酯系單體形成的共聚物， 所述至少一種非反應(yīng)性單體選自下列單體所組成的組甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸C1-C16烷 基酯、甲基丙烯酸C1-C16烷基甲基酯，從而生成異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段； 將所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段在無水狀態(tài)下貯存； 將所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段施加于基質(zhì)；以及 為所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的濕氣固化留有充足的時(shí)間以誘導(dǎo)固 化，從而形成聚丙烯酸系聚合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述基質(zhì)是玻璃。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述基質(zhì)選自如下基質(zhì)所組成的的組鋁、聚 氯乙烯和鋼。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述異氰酸酯官能化的丙烯酸系預(yù)聚物鏈段 通過從無水貯存管中擠出來施加。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述聚丙烯酸系聚合物不含揮發(fā)性有機(jī)化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種由多種丙烯酸系預(yù)聚物鏈段的濕氣固化形成的聚丙烯酸系聚合物。每種所述預(yù)聚物鏈段的平均分子量為5000～400,000g/mol。每種所述預(yù)聚物是選自下列單體作為主要的單體基團(tuán)的單體的均聚物或共聚物甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸C1-C16烷基酯、甲基丙烯酸C1-C16烷基甲基酯。該預(yù)聚物通過濕氣固化誘導(dǎo)的脲、氨酯或其組合相互連接。所述聚合物暴露于大氣濕度時(shí)，沒有引入或產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物，容易固化。所述聚合物同樣是無HAP(有害空氣污染物)下形成的。通過控制預(yù)聚物的性質(zhì)，可以獲得多種熱固性聚合物的性質(zhì)。包括少量官能化的丙烯酸系單體形成預(yù)聚物，所述丙烯酸系單體是異氰酸酯或者通過隨后的反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為異氰酸酯。在這里有效應(yīng)用的官能化的丙烯酸單體包括羥基、伯胺基、仲胺基、磺酸基或者環(huán)氧基。脫離無水的貯存狀態(tài)應(yīng)用時(shí)，所述預(yù)聚物就會暴露于大氣濕度而固化。
文檔編號C08G18/62GK101855260SQ200880115170
公開日2010年10月6日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者宇鐸·朱, 泰·丹尼斯·哈維 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司