[发明专利]可再分散的核壳聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒状弹性体核壳共聚物，其包含有机聚硅氧烷核聚合 物A、聚二烷基硅氧烷壳B及由单烯键式不饱和单体的有机聚合物组成 的壳D，以及其制备方法。

背景技术

具有核壳结构的接枝共聚物包含有机硅聚合物以及围绕橡胶颗粒形 成壳的接枝链，诸如EP 1101799的一系列出版物公开了其制备方法。

但是所有所述的方法的缺点在于，通常通过沉淀反应制备粉末，因 而所分离的粉末不仅具有更高水平的盐污染物，而且无法在溶剂、诸如 环氧树脂的有机树脂系统或热塑性聚酯中完全再分散。

具有核壳结构的可在水或含水系统中再分散的接枝共聚物同样是已 知的，通常用于水泥系统的改性。

所述方法在此同样具有以下缺点，这些材料无法在有机介质中再分 散。

因此，寻找一种制备可在有机介质中再分散的核壳聚合物粉末的方 案，该核壳聚合物粉末包含由有机硅聚合物组成的弹性体核A及有机聚 合物壳D或任选存在的两种其他的内壳B和C，其中内壳B由有机硅聚 合物组成，而壳C由有机聚合物组成，该聚合物具有特定的粒径。

在此，位于核中的橡胶相优选为硅橡胶或硅橡胶与诸如二烯橡胶、 氟橡胶或丙烯酸酯橡胶的有机橡胶的混合物，核的至少40重量％必须由 橡胶相组成。在此，特别优选为至少50％由硅橡胶组成的核。

DE 1595554(US-A-3,445,415)公开了一种用于制备含水的接枝共 聚物胶乳的方法，其中不饱和单体接枝在通式RSiO3/2的有机硅氧烷上。 该方法的缺点在于，由此仅能制得硬的聚合物，而无法制得具有弹性体 特性的接枝共聚物。

DE 2421288(US-A-3,898,300)描述了一种用于制备接枝共聚物的 方法，其中苯乙烯和其他单烯键式不饱和化合物接枝在聚有机硅氧烷接 枝基体上。为此，将聚有机硅氧烷的混合物或聚有机硅氧烷与有机硅氧 烷的混合物用作乳液中的初始进料，利用均化装置进行均匀化，随后与 有机单体进行接枝。

利用该非常复杂的方法仅能获得具有宽的粒径分布的多分散的接枝 共聚物分散体。利用该方法无法制备具有单峰粒径分布且粒径小于 0.1μm的接枝共聚物。

DE-A-2539572描述了由未详细定义的有机聚硅氧烷或硅橡胶及乙 烯基单体和/或丙烯酸单体组成的接枝共聚物。利用高速旋转的搅拌装置 加以搅拌以进行聚合反应，获得粒径为1至3mm的多分散产品。

DE-A-3629763描述了使用乙烯基单体和/或丙烯酸单体的硅橡胶接 枝共聚物，其中硅橡胶相应当至少部分交联。虽然已经均化该混合物以 制备接枝基体，但是接枝基体的粒径已经为300nm。均化导致多分散的 粒径分布。

EP-A-231776描述了一种由聚酯和聚硅氧烷接枝共聚物组成的混合 物。在利用Ultra Turrax或均化器预先均化之后，通过使单体硅烷进行乳 液聚合而制备聚硅氧烷。随后将聚硅氧烷接枝基体与乙烯基单体接枝。 根据相同的方法制备US-A-4,690,986中所述的聚有机硅氧烷接枝共聚 物。在实施例中，接枝共聚物的粒径为300nm；由于均化获得多分散的 粒径分布。

例如EP-A-246537中所述的具有核壳结构的颗粒状接枝共聚物包含 聚硅氧烷或硅酮，并具有多于一个壳。在各种情况下于均化步骤之后制 备硅氧烷接枝基体或硅橡胶接枝基体，这导致多分散的粒径分布。

DE-A-3617267及DE-A-3631539描述了一种接枝共聚物，其包含 硅橡胶核、由丙烯酸酯橡胶组成的第一壳及由单烯键式不饱和单体组成 的接枝的壳。

EP-A-296402涉及硅橡胶接枝共聚物，其由橡胶状有机聚合物核与 有机聚硅氧烷壳组成，在其上接枝烯键式不饱和单体。

所有这些产品均导致单分散或多分散的聚硅氧烷共聚物，其任选还 具有一个有机壳，而且该共聚物的分布取决于制备方法，是单分散或多 分散的。

这些发明的缺点在于，聚硅氧烷共聚物存在于含水分散体中，只有 通过萃取或者通过在非溶剂中沉淀才能从该含水分散体中获得。