[发明专利]反相亲水聚合物及其在水－可膨胀弹性体组合物中的应用

说明书

本发明涉及水-可溶胀组合物、制备该组合物用的分散体和聚合物微粒。

从US 6,358,580已经知道包含弹性体组分和粒状吸水材料的水-可溶胀密封，所述吸水材料是多糖与超吸水聚合物的组合，所述超吸水聚合物选自基于甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸及其盐、聚丙烯酰胺等的聚合物。超吸水聚合物的平均颗粒尺寸为5～800μm。在一种适用的超吸水剂中，只有2.3重量％颗粒的颗粒尺寸小于50μm。

在适用于各种民用工程和建筑工程中的包含水-溶胀部分和非-水-溶胀部分的水封密封剂已描述在，例如，EP 588,286 A1中：作为非-水-溶胀部分，可选择氯乙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、EPDM和硅树脂，而作为水-溶胀材料，可选择聚氨酯树脂、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等。在氯乙烯树脂的情况下，似乎可优选还用增塑剂，如邻苯二甲酸酯，如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二-十三烷基酯或偏苯三酸酯、1，2，4，5-苯四酸酯或己二酸酯等。在实施例中，仅公开了未知来源的水溶胀聚氨酯树脂和颗粒尺寸。

US 4,532,298公开了包含氯丁橡胶、高吸水性树脂、橡胶状聚合物和金属氧化物-基硫化剂的水可溶胀橡胶组合物。优选高溶胀树脂以粉碎到颗粒尺寸分布能通过20目孔的筛，对应于840μm的粉末形式应用。文中提到，粗粉末在用水溶胀时会表现出膨胀不均匀性或可能疏松表面的光洁度。

WO 97/34945公开了喷雾干燥颗粒，其尺寸为至少90重量％大于20μm，而且由初级颗粒形成，其中初级颗粒的尺寸是，至少90重量％小于10μm且由水溶性烯类不饱和单体或单体混合物的聚合物和5～2000ppm多烯不饱和交联剂形成，所述颗粒已用喷雾干燥初级聚合物颗粒在非水液体中的反相乳液而形成。尤其已公开初级颗粒如下：90重量％初级颗粒的尺寸为0.5～3μm，由包含80重量％以氯代甲烷季铵化的二甲基氨基乙基丙烯酸酯和20重量％丙烯酰胺的混合物，在有亚甲基-双-丙烯酰胺存在下，反相乳液聚合而成。这种颗粒被应用于絮凝或增粘组合物中，例如，用于污泥处理领域或在造纸工艺中。未公开水-可溶胀性能，也未用来制造水-可溶胀组合物。

US 4,585,812 A公开了以含有无水水-可溶胀聚合物颗粒的分散体的非-水液体，如油和二甲苯，为特征的组合物，颗粒中，1重量份小于3μm，1～7重量份(见第6栏25～34行)是10～300μm的粗颗粒。实施例1涉及非交联共聚物，在其中，聚合前，即脱氧化和加入引发剂之前，颗粒尺寸是1～2μm。未公开所得聚合细颗粒的颗粒尺寸。在实施例2中，制造了另一种非交联共聚物，在其中，颗粒尺寸小于3μm，但仍未明确颗粒尺寸是否小于2μm。细颗粒未与水-不溶性热塑性聚合物混合。而且，颗粒未用来制造密封。

EP 0 179 937 A1公开了基本上由弹性体、吸水树脂和水溶性树脂的均匀混合物组成的水-溶胀弹性体3-组分组合物，在其中，水溶性树脂选自下列一组：聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和它们的混合物。该专利申请的缺点在于，除弹性体以外，还需要另外2种树脂才能达到理想效果。另一个缺点是，当弹性体在接触水而溶胀时，会损失水溶性树脂，因为已溶解的一个个分子会渗出弹性体进入水相。在随后的再水化步骤中，该弹性体导致较差的溶胀性。吸水树脂的颗粒直径应小于400μm，优选小于100μm。但未公开颗粒直径的下限值。仅在实施例1中提到聚丙烯酸钠Aquakeep^4S的交联产物，其颗粒直径为70μm。也提到过其它吸水树脂，例如，在实施例3(Sanwet IM-300)和实施例9(Sumikagel S-50)中，但未给出颗粒直径。而且，虽然EP 0 179 937在第5页第16行提到，较细颗粒尺寸的优点在于获得更均匀的组合物以及从其获得的溶胀产物变得均匀，但未给出水-可溶胀树脂的颗粒尺寸与弹性体的溶胀行为或保留率之间的关系。

因此本发明的目的是提供水-溶胀聚合物颗粒的可溶胀性和保留性更好的水-可溶胀组合物。而且，用来制造这类水-可溶胀组合物的分散体和聚合物微粒，如粉末状微粒，也是另外的目的。此外，还要提供不含第三聚合物树脂的微粒、含微粒的分散体和含微粒的水-可溶胀组合物。

因此，本发明的目标是能通过组合非-水-溶胀热塑性或弹性体聚合物和水-溶胀材料而获得的水-可溶胀组合物，它包含

(a)5～70重量％，优选10～60重量％，最优选15～50重量％亲水聚合物微粒，