專利名稱:水性乳液聚合用乳化劑體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種新型的乳化劑體系,涉及此體系作為水性聚合物分散體的乳化劑和分散劑的用途,涉及含有此體系的水性聚合物分散體,涉及其制備方法,以及涉及其用途。
水性聚合物分散體在涂層材料方面已獲得了廣泛的應(yīng)用,比如以分散體涂料、乳膠涂料和粘合涂料的形式,在建筑防護(hù)和防腐方面,以及在紙張、織物和地毯的涂膜方面。不論是用作顏料和/或無機(jī)填料的粘結(jié)劑,比如高度填充的內(nèi)墻涂料、中度填充的涂料及紙張涂膠,還是用于水硬性組合物,比如水泥灰漿的改性,水性聚合物分散體要面對就電解質(zhì)穩(wěn)定性和顏料親和性方面的特殊要求。對水性聚合物分散體更常見的要求是剪切穩(wěn)定性、好的成膜性、成膜的耐水性以及即使在高固含量下的良好的穩(wěn)定性。當(dāng)以水性乳液聚合方法制備水性聚合物分散體時,上述性能主要受所用乳化劑影響,而在許多情況下與單體組成的關(guān)系很小或沒有關(guān)系。而且,用于自由基水性乳液聚合反應(yīng)的初始單體乳液要求具有非常低的流阻。此性質(zhì)常常也受選用的乳化劑影響。
利用至今用于自由基水性乳液聚合反應(yīng)的乳化劑或乳化體系,不可能制備同時滿足上述要求的分散體。于是已嘗試采用其它方式制備具有特殊性能點的分散體。
比如,通過與親水單體如丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚,以增加分散體的穩(wěn)定性的方法是已知的。此技術(shù)的主要缺點是,當(dāng)聚合物分散體用于改性水硬性組合物目的時,此類共聚單體會延緩組合物的硬化。
因此,本發(fā)明的一個目的是,尋找一種方法,以通過自由基乳液聚合反應(yīng)制備具有改進(jìn)性能點的水性聚合物分散體,以給出具有就剪切穩(wěn)定性和成膜性來講的好的機(jī)械性能,并一般貯存穩(wěn)定性也好的水性聚合物分散體。特別地,本法得到的聚合物分散體應(yīng)該避免在用于改性水硬性組合物目的時現(xiàn)有技術(shù)已知的缺點,尤其是緩凝。
我們發(fā)現(xiàn),采用包括至少一種硫酸單酯鹽和至少一種烷氧化醇的乳化劑體系來進(jìn)行水性乳液聚合反應(yīng),就可實現(xiàn)此目的。我們也驚奇地發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用此乳化劑體系制備水性聚合物分散體時,有可能降低親水共聚單體的含量,甚至到零,而對分散體的穩(wěn)定性基本無害。
因此,本發(fā)明提供了一種方法,通過至少一種烯屬不飽和單體的自由基乳液聚合反應(yīng)來制備水性聚合物分散體,其包括采用了一種乳化劑體系,其本身包括a)C9~C15醇或烷氧化C9~C15醇的硫酸單酯鹽,及b)烷氧化C8~C16醇。
本發(fā)明也提供這種乳化劑體系。組分a)適宜的乳化劑a)是硫酸單酯的堿金屬鹽如鈉或鉀鹽,或銨鹽如來自氨或有機(jī)胺如一、二或三C1~C4烷基胺或一、二或三乙醇胺的鹽。單酯的醇組分優(yōu)選烷氧化C9~C15醇。適宜的此類醇是自然存在的或合成的、線型或支化的C9~C15醇,例子包括通常極低支化度的脂肪醇,可通過如天然存在的脂肪酸的還原得到;羰基合成醇,可通過羰基合成法得到,并且一般比脂肪醇具有更高的支化度;線型齊格勒伯醇等。醇可以單獨(dú)或以混合物的形式應(yīng)用。作為乳化劑a)的醇組分,特別推薦使用十二烷醇。醇以需要的化學(xué)計量比同至少一種C2~C4烯化氧如環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和優(yōu)選環(huán)氧乙烷發(fā)生反應(yīng),以便烷氧化。平均烷氧化度一般是1~35,優(yōu)選2~18,特別是2~8,尤其是3。
在此新型方法的優(yōu)選實施方案中,用作乳化劑體系組分a)的化合物是乙氧化十二烷醇的硫酸單酯鈉鹽,特別是其平均乙氧化度3。組分b)適宜的乳化劑b)是烷氧化、優(yōu)選乙氧化C8~C16醇。特別適宜的醇是在上述組分a)中提到的天然和合成醇。優(yōu)選使用支化醇或支化醇的混合物,異十三烷醇是特別優(yōu)選的。平均烷氧化度是5~35,優(yōu)選5~10,特別是6~9。
在此新型方法的優(yōu)選實施方案中,用作乳化劑體系組分b)的化合物是乙氧化異十三烷醇,特別是其平均乙氧化度約為8。
為制備水性聚合物分散體,優(yōu)選采用水溶液形式的乳化劑體系。
此新型的乳化劑體系可以單獨(dú)使用或同其它乳化劑和/或保護(hù)膠體共用。
此乳化劑體系在選用的乳化劑和/或保護(hù)膠體總體中占的比例是至少10wt%,優(yōu)選至少40wt%,特別是至少50wt%。此新型乳化劑體系優(yōu)選單獨(dú)選用。
一般地,陰離子乳化劑a)在此乳化劑體系中占的重量比是至少30wt%,優(yōu)選至少50wt%,基于a)和b)的總量。
為制備水性聚合物分散體,本乳化劑體系選用量是0.05~10wt%,優(yōu)選0.1~5wt%,基于單體的量。
在此新型方法的一個特定的實施方案中,選用了一種乳化劑體系,其另外包括酚-或萘磺酸-甲醛縮合物。適宜的萘磺酸-甲醛縮合物的例子是BASF AG的Tamol系列。用量一般約0.1~2.0wt%,基于待聚合單體的總量。這些乳化劑體系優(yōu)選地適于制備用以改性水硬性組合物的水性聚合物分散體。
其它適宜的乳化劑是專業(yè)人員諳熟的和經(jīng)常在水性乳液聚合反應(yīng)中作為分散劑的乳化劑;其例如Houben-Weyl,Methoden derorganischen Chemie,Volume XIV/1,Makromolekulare Stoffe[Macromolecular substances],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart,1961,pp.411~420所描述。同本新型乳化劑體系相容的陰離子和非離子乳化劑都是適宜的。
同保護(hù)膠體相反,相對分子量一般低于3500道爾頓的其它乳化劑優(yōu)選采用。
可以采用的另外的非離子乳化劑是芳脂族或脂族非離子乳化劑,如乙氧化一、二及三烷基酚(EO單元3~50,烷基C4~C10),長鏈醇的乙氧化物(EO單元9~50,烷基C17~C36),以及聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物。
適宜的另外陰離子乳化劑的例子是硫酸烷酯(烷基C8~C22)、乙氧化烷基酚(EO單元3~50,烷基C4~C9)、烷基磺酸(烷基C12~C18)和烷芳基磺酸(烷基C9~C18)的堿金屬鹽和銨鹽。其它適宜的乳化劑見于Houben-Weyl(loc.cit.,pp.192~208)。同樣適宜作為陰離子乳化劑的是雙(酚磺酸)醚和/或其堿金屬鹽或銨鹽,在一個或兩個芳環(huán)上帶有一個C4~C24烷基。這些化合物是公知的,比如在US-A-4,269,749中,并且市面有售,如Dowfax2A1(陶氏化學(xué)公司)。
適宜的保護(hù)膠體的例子是,聚乙烯醇和部分水解的聚醋酸乙烯酯,聚丙烯酸酯,聚乙烯基吡咯烷酮,纖維素和纖維素衍生物如甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素,淀粉和淀粉衍生物如氰烷基醚淀粉、羥烷基醚淀粉和羧甲基淀粉,蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物如明膠和明膠衍生物等。保護(hù)膠體的具體描述見于Houben-Weyl,loc.cit.,pp.411~420。
用于制備聚合物的單體混合物包括50~100wt%、優(yōu)選60~99.9wt%的至少一種可自由基聚合的烯屬不飽和單體(基本單體)和0~50wt%、優(yōu)選0.1~40wt%的至少一種共聚單體。
適宜的單體是,α,β-單烯屬不飽和C3~C6一元和二元羧酸與優(yōu)選1~12碳、特別優(yōu)選1~8碳烷醇的酯如丙烯酸和/或甲基丙烯酸同甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和2-乙基己醇的酯,乙烯醇同C1~C20一元羧酸的酯如甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、月桂酸和硬脂酸乙烯酯,乙烯基芳香化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰-氯苯乙烯或乙烯基甲苯,鹵乙烯和偏二鹵乙烯如氯乙烯和偏氯乙烯,α,β-烯屬不飽和腈如丙烯腈和甲基丙烯腈,C2~C6單烯烴如乙烯和丙烯,以及含有2~8碳原子和至少兩個烯屬雙鍵的非芳香族烴如丁二烯、異戊二烯和氯丁二烯,以及它們的混合物。
適宜的共聚單體的例子是,α,β-單烯屬不飽和C3~C6一元和二元羧酸及其酰胺如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺,還有乙烯基磺酸及其水溶鹽,以及N-乙烯基吡咯烷酮。經(jīng)常用來提高成型自最終水性聚合物分散體的膜的內(nèi)部強(qiáng)度的單體,一般也只是以很少的量共聚,通常0.5~10wt%,基于待聚合單體的總量。這些單體一般帶有一個環(huán)氧基、羥基、N-羥甲基、羰基或至少兩個非共扼烯屬不飽和雙鍵。例子是,α,β-單烯屬不飽和C3~C10羧酸的N-羥烷基酰胺及其與C1~C4醇的酯,其中特別優(yōu)選的是N-羥甲基丙烯酰胺和N-羥甲基甲基丙烯酰胺,硅烷化單體如γ-甲基丙烯酰氧丙基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷,帶有兩個乙烯基的單體,帶有兩個亞乙烯基的單體以及帶有兩個鏈烯基的單體。這里,二元醇與α,β-單烯屬不飽和一元羧酸的二酯特別適用,其中丙烯酸和甲基丙烯酸依次優(yōu)選采用。那些帶有兩個非共扼烯屬不飽和雙鍵的單體的例子是,亞烷基二醇的二丙烯酸和二甲基丙烯酸酯如二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯以及二丙烯酸丙二醇酯,二乙烯基苯,甲基丙烯酸乙烯酯,丙烯酸乙烯酯,甲基丙烯酸烯丙酯,丙烯酸烯丙酯,馬來酸二烯丙酯,富馬酸二烯丙酯,亞甲基雙丙烯酰胺,丙烯酸環(huán)戊二烯酯或三烯丙基三聚氰酸。在本文中也特別重要的是丙烯酸和甲基丙烯酸的羥C1~C8烷酯如丙烯酸或甲基丙烯酸的n-羥乙酯、n-羥丙酯、n-羥丁酯,以及化合物如雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸的乙酰乙酸基乙酯。
在一個優(yōu)選的實施方案中,可自由基聚合的烯屬不飽和單體(基本單體)以上述的優(yōu)選比例從如下的三類中選擇- 第I類乙烯基芳香族化合物,特別是苯乙烯和/或丁二烯- 第II類丙烯酸和/或甲基丙烯酸與C1~C12烷醇的酯,特別是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,和/或苯乙烯- 第III類醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或乙烯。
水性聚合物分散體以通常的方式通過自由基水性乳液聚合反應(yīng)制備。聚合一般在30~100℃下進(jìn)行。聚合介質(zhì)可以或者僅含有水,或者是由水與水溶性液體如甲醇的混合物組成。優(yōu)選只用水。進(jìn)行乳液聚合反應(yīng),或者以分批法或者以進(jìn)料法的形式,包括乳液進(jìn)料、單體進(jìn)料、分階段和逐級過程。一般優(yōu)選進(jìn)料法,其中以部分或所有聚合反應(yīng)混合物作為初始底料,加熱到聚合溫度并預(yù)先聚合以形成種子膠乳,然后將剩余的聚合反應(yīng)混合物,通常以兩個或多個互不接觸的原料流的方式,其中的一個或多個原料流含有純態(tài)或乳化態(tài)的單體,連續(xù)地、分階段地或者在濃度梯度疊加的方法在保持聚合反應(yīng)進(jìn)行的同時,添加到聚合反應(yīng)區(qū)域中。為降低分散介質(zhì)的表面張力并進(jìn)而便于加以攪拌,初始底料和/或單體進(jìn)料中適宜含有少量的乳化劑。
包括此新型乳化劑體系的初始單體乳液適宜地具有低的流阻。
可以采用的聚合反應(yīng)引發(fā)劑是可在聚合反應(yīng)條件下斷裂成自由基的所有化合物,例子是過氧化物、氫過氧化物、過氧化氫、過硫酸鹽、偶氮化合物和氧化還原催化劑。優(yōu)選采用水溶性引發(fā)劑。在有些情況下,采用不同種聚合反應(yīng)引發(fā)劑的混合物是適宜的,比如過氧化氫和過硫酸鈉或鉀的混合物。過氧化氫和過硫酸鈉的混合物可以以任何需要的比例應(yīng)用。同樣適宜作為引發(fā)劑的有機(jī)過氧化物的描述見EP-A-0536597。這些聚合反應(yīng)引發(fā)劑按通常用量使用,比如0.01~5wt%,優(yōu)選0.1~2.0wt%,基于聚合單體。
其它適宜的引發(fā)劑是氧化還原催化劑。氧化還原催化劑包括作為氧化組分的上述至少一種的過化合物,和作為還原組分的如抗壞血酸、葡萄糖、山梨糖、銨或堿金屬的亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、連二硫酸鹽、焦亞硫酸鹽或硫化物,金屬鹽如鐵(II)離子或銀離子,或羥甲基次硫酸鈉。
基于聚合單體總量,自由基引發(fā)劑體系一般采用的量是0.1~2wt%。特別優(yōu)選以銨鹽和/或堿金屬過硫酸鹽,單獨(dú)或作為復(fù)合體系組分用作引發(fā)劑。特別優(yōu)選使用過硫酸鈉。
此自由基引發(fā)劑體系可以全部添加到聚合反應(yīng)器的初始底料中,或者在各個階段中按自由基水性乳液聚合反應(yīng)過程的消耗速率連續(xù)或分批地加入。這特別,如已知的那樣,有賴于引發(fā)劑體系的化學(xué)本性和聚合反應(yīng)溫度。引發(fā)劑體系優(yōu)選以其消耗速率添加到聚合反應(yīng)區(qū)域中。
自由基水性乳液聚合反應(yīng)通常在大氣壓下進(jìn)行,但也可以在正壓或負(fù)壓下進(jìn)行。特別當(dāng)采用氣態(tài)單體時,聚合反應(yīng)可以在高壓下進(jìn)行。因此,聚合溫度高于100℃,比如高達(dá)約130℃也是可能的。
如果需要的話,單體混合物可以在常用的聚合反應(yīng)調(diào)節(jié)劑的存在下聚合,比如硫醇,例如叔十二碳硫醇。調(diào)節(jié)劑相應(yīng)用量為0.01~5wt%,基于單體混合物的總量。
常用的助劑也可以在初始加料階段、在其中一個進(jìn)料流階段或者在聚合反應(yīng)結(jié)束之后添加到聚合物分散體中。因此如果需要的話,分散體的pH值可以通過酸或堿調(diào)整,比如堿金屬的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽或醋酸鹽、氨,HCl等。更為適宜的助劑是還原劑和漂白劑,比如羥甲基次硫酸的堿金屬鹽(比如BASF AG的RongalitC)。
更為適宜的助劑是焦磷酸鹽,如焦磷酸鈉,其可以添加的量為0~2wt%。它們尤其起到緩沖劑、分散劑、調(diào)節(jié)粒徑的鹽組分以及分散體的穩(wěn)定劑的作用。
其它適宜的助劑是消泡劑,比如低乙氧化度的脂肪醇,聚硅氧烷等。為調(diào)配灰漿組合物,優(yōu)選采用環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物及其脂肪酸酯作為消泡劑。
作為新型乳化劑體系額外組分的上述酚-和萘磺酸一甲醛縮合物也可以作為助劑添加到分散體中,同樣也是在聚合結(jié)束之后。
如果需要的話,聚合反應(yīng)結(jié)束后,添加一般與先前所用不同的第二引發(fā)劑,進(jìn)行后聚合反應(yīng)。而且,得到的產(chǎn)物可以借助蒸汽除臭。適宜的除臭設(shè)備包括一般適于此目的的設(shè)備,比如可以分批方式操作的汽提塔。
新型水性聚合物分散體一般制備成總體固體含量15~75wt%,優(yōu)選30~60wt%。
聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般是-10~90℃,優(yōu)選0~70℃。
得到的聚合物的粒徑變化從細(xì)到粗。數(shù)均聚合物粒徑一般在范圍10~2000nm內(nèi),優(yōu)選50~1500nm,特別是100~1000nm。
本發(fā)明還提供以上述方法可得的水性聚合物分散體。這些分散體適宜地具有好的剪切穩(wěn)定性,并因此可以經(jīng)受住,例如出現(xiàn)在制備工藝范圍的攪拌過程中的剪切力,而對最終的聚合物分散體的性能基本無害。而且,采用新型乳化劑體系制備的分散體即使在高的固體含量下也具有好的穩(wěn)定性。再者,因為一般具有好的電解質(zhì)穩(wěn)定性并同時具有顏料親和性,它們可以用于相當(dāng)廣泛的不同應(yīng)用領(lǐng)域,包括比如作為紙張涂膠,顏料組合物,如高嶺土、白堊、白云石等無機(jī)填料,高度充填的內(nèi)墻涂料,中度充填涂料,粘合劑如地板和瓦片粘合劑,密封劑等的添加劑和/或粘結(jié)劑。
包括新型乳化劑體系的水性聚合物分散體特別適宜作為水硬性組合物的添加劑,比如作為添加劑來改性灰漿和修復(fù)用水泥。本文中優(yōu)選采用其新型乳化劑體系中含有酚-或萘磺酸-甲醛縮合物的或者在聚合反應(yīng)結(jié)束后添加了這種縮合物的聚合物分散體。本文中也優(yōu)選采用只含有少量共聚的親水共聚單體的上述聚合物分散體。在用于礦質(zhì)凝固組合物的改性時,這些共聚單體的比例不超過5wt%,基于單體總量。雖然如此,特別地,分散體不含有任何親水共聚單體,結(jié)果會導(dǎo)致固化,卻沒有其它情況下常見的緩凝。本發(fā)明的聚合物分散體顯而易見穩(wěn)定性高,并表現(xiàn)出好的成膜性和膜體好的耐水性。
本發(fā)明以如下并不限于此的實施例進(jìn)行更具體的說明。實施例實施例199.88kg去離子水,4.99kg的20%濃度乙氧化異十三烷醇水溶液,其平均乙氧化度約8,以及7.45kg的33.5%濃度苯乙烯種子(平均粒徑約25~40mm)的混合物加入到反應(yīng)器中。然后加熱到85℃,并添加26.056kg進(jìn)料流I,8.590kg進(jìn)料流II和3.660kg進(jìn)料流III。初始底料加熱到95℃以進(jìn)行初始聚合反應(yīng),并在溫度一達(dá)到90℃后就開始計量添加剩余的進(jìn)料流I、II、III。連續(xù)添加4.0小時(進(jìn)料流I和II)或4.5小時(進(jìn)料流III)。當(dāng)最后的加料結(jié)束后,在95℃進(jìn)行后聚合0.75小時。產(chǎn)物膠乳轉(zhuǎn)移到事先抽成真空并批量操作的汽提塔中,以氮?dú)庋a(bǔ)償任何殘余的負(fù)壓,膠乳加熱到80℃,并接著通入氮?dú)庵敝吝_(dá)到超過預(yù)調(diào)壓力約0.5巴的過壓力。然后在3小時內(nèi)同時添加進(jìn)料流IV和V。接著,添加適量的進(jìn)料流VI以調(diào)整pH值到8.5~9.5,并且產(chǎn)物用蒸汽除臭。最后,添加進(jìn)料流VII,并添加氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值8.5~10。進(jìn)料流I63.22kg 去離子水0.47kg 基于乙二胺四乙酸的配位劑,40%濃度水溶液(BASF AG的TrilonB)83.23kg 焦磷酸鈉,3%濃度水溶液17.84kg 乙氧化十二烷醇的硫酸單酯鈉鹽(乙氧化度3),28%濃度水溶液34.24kg N-羥甲基丙烯酰胺,35%濃度水溶液6.49kg 叔十二碳硫醇325.11kg 苯乙烯進(jìn)料流II162.30kg 丁二烯進(jìn)料流III126.05kg 去離子水9.49kg 過硫酸鈉進(jìn)料流IV12.83kg 去離子水2.14kg 特丁基過氧化氫,70%濃度水溶液進(jìn)料流V17.23kg 去離子水1.50kg 亞硫酸氫鈉進(jìn)料流VI4.00kg 去離子水5.99kg 氫氧化鈉,25%濃度水溶液進(jìn)料流VII39.95kg 乙氧化異十三烷醇(乙氧化度8),20%濃度水溶液13.87kg 萘磺酸-甲醛縮合物,45%濃度水溶液(BASF AG的TamolNN)1.50kg 消泡劑,基于40份的丙氧化牛油脂肪醇和60份的EO/PO嵌段共聚物硬脂酸酯物理性能- 固含量50.4%- pH值9.6- 大于180μm凝塊的含量0.002%為測定凝塊含量,1kg分散體以每個篩孔180μm的已知重量的尼龍篩過濾。收集的凝塊用蒸餾水完全洗滌并同尼龍篩一起干燥。收集的凝塊的重量以反稱法稱量,以重量百分?jǐn)?shù)表示(基于分散體的重量)。- 透射率,LT值(水中0.01%的濃度)42以0.01%濃度水溶液測定透射率。- 粘度(Brookfield粘度計測定,23℃,20rpm)78mPas- 平均粒徑193nm平均粒徑以超離心測定。應(yīng)用性能- 按照DIN 18555測定氣孔率。- 按照EN 196測定彎曲抗拉強(qiáng)度。- 按照EN 196測定壓縮強(qiáng)度。- 按照DIN 18555在芯孔上測定張力下的粘合強(qiáng)度。- 按照DIN 52450測定mm/m收縮。- 按照DIN 1060測定延伸率。實施例2基于實施例1聚合物分散體的無纖維修復(fù)用灰漿- 濕組分54kg 實施例1聚合物分散體83kg 水137kg- 干組分185kg 0.063~0.4mm石英砂185kg 0.15~0.6mm石英砂185kg 0.5~1.25mm石英砂166kg 1.5~3.0mm石英砂273kg CEM I 32.5R水泥6kg 微細(xì)二氧化硅1000kg 總計- 制備干組分與濕組分以預(yù)設(shè)的比例充分混合- 聚合物/水泥比0.1- 水/水泥比0.4- 氣孔率(%)4.8- 5分鐘后延伸率(cm)13
如應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,此新型聚合物分散體制備了具有良好性能的灰漿組合物。實施例3基于實施例1聚合物分散體的改性灰漿- 標(biāo)準(zhǔn)砂與水泥(CEM I 32.5R)混合,EN 196
如實施例3顯示,同沒有改性的灰漿相比,以新型聚合物分散體改性的灰漿具有高得多的延伸率和同樣更高的壓縮強(qiáng)度,因此有更好的應(yīng)用性能。
權(quán)利要求
1.一種乳化劑體系,包括a)C9~C15醇或烷氧化C9~C15醇的硫酸單酯鹽,b)烷氧化C8~C16醇。
2.權(quán)利要求1的乳化劑體系,其包括作為乳化劑a)的乙氧化C9~C15醇的硫酸單酯鹽。
3.權(quán)利要求1或2的乳化劑體系,其中乳化劑a)具有平均乙氧化度1~35,優(yōu)選2~18,特別是2~8,尤其是3。
4.前述權(quán)利要求中任何一個的乳化劑體系,其中乳化劑a)是堿金屬或銨鹽。
5.前述權(quán)利要求中任何一個的乳化劑體系,其中乳化劑a)的烷氧化的醇是十二烷醇。
6.前述權(quán)利要求中任何一個的乳化劑體系,其包括作為乳化劑b)的乙氧化C8~C16醇。
7.權(quán)利要求6的乳化劑體系,其中乙氧化C8~C16醇具有平均乙氧化度5~35,優(yōu)選5~10,特別是6~9。
8.權(quán)利要求6或7的乳化劑體系,其中乳化劑b)的乙氧化的醇是異十三烷醇。
9.前述權(quán)利要求中任何一個的乳化劑體系,其中乳化劑a)在乳化劑體系中占的重量比是至少等于和優(yōu)選大于乳化劑b)占的重量比。
10.前述權(quán)利要求中任何一個的乳化劑體系,其另外包括酚-或萘磺酸-甲醛縮合物。
11.通過至少一種烯屬不飽和單體的自由基乳液聚合反應(yīng)制備聚合物水性分散體的方法,其包括采用了權(quán)利要求1~10任何一種的乳化劑體系。
12.權(quán)利要求11的方法,其中乳化劑體系僅包括來自a)和b)類型的乳化劑。
13.權(quán)利要求11的方法,其中乳化劑體系同至少一種其它的乳化劑和/或保護(hù)膠體共用。
14.權(quán)利要求13的方法,其中乳化劑體系占的比例是至少10wt%,優(yōu)選至少40wt%,特別是至少50wt%,基于采用的乳化劑的總量。
15.權(quán)利要求13或14的方法,其中采用的乳化劑體系另外包括分散劑,優(yōu)選酚-或萘磺酸-甲醛縮合物。
16.權(quán)利要求11~15任何一個的方法,其中乳化劑體系的用量0.05~10wt%,優(yōu)選0.1~5wt%,基于單體的量。
17.權(quán)利要求11~16任何一個的方法,其中乳化劑體系以水溶液的形式應(yīng)用。
18.權(quán)利要求11~17任何一個的方法,其中采用的烯屬不飽和單體選自,α,β-不飽和C3~C6一元和二元羧酸酯、乙烯醇與C1~C20一元羧酸的酯、乙烯基芳香化合物、鹵化乙烯、偏二鹵乙烯、α,β-烯屬不飽和腈、C2~C6單烯烴、有至少兩個烯屬雙鍵的非芳香族烴,以及它們的混合物,單獨(dú)或與共聚單體一起使用。
19.權(quán)利要求18的方法,其中烯屬不飽和單體選自,丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸和衣康酸與甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和2-乙基己醇的酯,甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰-氯苯乙烯、乙烯基甲苯,氯乙烯、偏二氯乙烯,丙烯腈、甲基丙烯腈,乙烯、丙烯,1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯及其混合物。
20.權(quán)利要求18或19的方法,其中共聚單體選自,α,β-烯屬不飽和C3~C6一元和二元羧酸及其酰胺,優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸,丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、乙烯基磺酸及其鹽,N-乙烯基吡咯烷酮,α,β-不飽和C3~C10羧酸的N-羥烷基酰胺和C1~C4醇酯,優(yōu)選N-羥甲基丙烯酰胺和N-羥甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥烷酯、甲基丙烯酸羥烷酯,烯屬不飽和醛和酮,硅烷化單體,以及它們的混合物。
21.權(quán)利要求11~20任何一個的方法,其中采用的烯屬不飽和單體選自I)苯乙烯和/或丁二烯;II)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或苯乙烯;III)醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或乙烯。
22.可以由權(quán)利要求11~21任何一個方法制備的水性聚合物分散體。
23.權(quán)利要求22的水性聚合物分散體的用途,作為顏料組合物、無機(jī)填料、內(nèi)墻或外墻涂料、紙張涂膠、水硬性組合物、粘合劑和密封劑的添加劑或粘結(jié)劑。
24.權(quán)利要求23的用途,用以改性灰漿或修復(fù)用水泥。
全文摘要
一種乳化劑體系,包括a)C
文檔編號C08F2/00GK1247544SQ98802552
公開日2000年3月15日 申請日期1998年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月14日
發(fā)明者B·斯坦格, P·凱勒, E·維斯圖巴, A·德拉貢 申請人:巴斯福股份公司