[发明专利]1-烯烃和乙烯基酯的高转化率的乳液聚合方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及新的工艺条件，更具体地说涉及组合物的乳液聚合，它是醋酸乙烯酯、直链α-烯烃和任选的第三种不同的烯属不饱和共聚单体的共聚物，其中α-烯烃在加入聚合混合物之前进行乳化。本发明还涉及得到的共聚物在粘合剂和涂料中的应用，特别是与无机粘结剂例如水泥或石膏组合使用。它还可以用于含有无机填料和有机和/或无机混入物的不含水泥的混合料中。

背景技术

醋酸乙烯酯的共聚物在多种应用中具有广泛用途，特别是以含水胶乳的形式作为涂料组合物例如油漆和粘合剂，以及用于水泥添加剂和粘合剂的可再分散粉末。在特定的应用领域中，醋酸乙烯酯的固有性能要求进行增塑。因而通过使用各种化学种类的外部增塑剂对醋酸乙烯酯共聚物进行增塑。醋酸乙烯酯聚合物也可以通过内部增塑剂使用共聚单体进行增塑，所述共聚单体例如为丙烯酸酯、具有长烷基链的乙烯基酯或者马来酸酯、乙烯等。这样的共聚单体也可以用于改变和消除聚醋酸乙烯酯本身的不合需要的性能，例如其在碱性环境中的皂化。

现已发现，通过将相对少量的直链α-烯烃与占优势的量的醋酸乙烯酯以及任选的一种或多种其它共聚单体进行共聚，可以将有利的性能赋予得到的聚合物。

α-烯烃在自由基聚合中的化学行为不同于其它乙烯基单体。例如，使用10至20％的α-烯烃和醋酸乙烯酯的混合物将导致α-烯烃向聚合物中的低的纳入。这是由于在生长聚合物链自由基向α-烯烃单体转移后形成共振稳定烯丙基自由基，这降低单体的总体转化率。在过去的几十年中以提出了几种工艺条件以便改善转化率。US 3,689,432指出使用t-十二烷基硫醇和甲醛合次硫酸锌是一种选择。在US 3,755,237中，特定的不饱和单体的存在有助于提高当以低的百分比使用时α-烯烃的纳入，并且是对于最高达9个碳原子的α-烯烃，因此第三种烯烃的强制性存在在有限数量的具体情况中起作用。GB 1,104,536和GB 1,111,168限于含有具有6或8个碳原子的α-烯烃的胶乳的制备。更近的工作，例如在WO 2007/113180或WO2007/012616中，提出聚苯乙烯种子的存在提高具有5至12个碳原子的链的α-烯烃的转化率，实施例基于1-辛烯。

如现有技术中所示，工业中仍然需要适合以高的α-烯烃转化率水平制备胶乳的方法。

发明内容

因此，本发明的目标是提供以＞90％，优选＞95％，更优选≥98％的高的烯烃转化率水平进行醋酸乙烯酯和至少一种α-烯烃的乳液共聚的方法。

我们已发现，通过在表面活性剂和/或胶体保护剂的存在下加入预乳化的α-烯烃，具有9至25个单元的碳原子链的α-烯烃的高水平纳入成功地与醋酸乙烯酯反应。

预制的乳液包含α-烯烃、任选的其它不饱和可聚合单体、胶体保护剂例如PVOH(它是85-99摩尔％水解的，尤其是87至89摩尔％水解的)、表面活性剂和消泡剂。α-烯烃以总单体含量的1至25重量％的水平加入，优选范围为5至15重量％。其它不饱和可聚合单体可以选自醋酸乙烯酯，丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯和或环烷基酯，乙烯，乙烯基酯例如VeoVa(三级支化酸的乙烯基酯，来自Hexion Specialty Chemicals)、月桂酸的乙烯基酯、2-乙基己酸的乙烯基酯，以及马来酸的单酯或二酯，以及它们的组合。

本发明中使用的α-烯烃碳链将由9至25个单元组成，优选12至18个单元。

通过该方法，我们获得0.1μ-10μ，优选0.2μ-4μ范围内的聚合物颗粒尺寸分布。如此获得的胶乳以及它们得到的可再分散粉末具有高Tg同时具有低MFFT，这对于在复合材料例如瓷砖粘合剂以及用于纸、木材、地毯、楼面料等的粘合剂中是特别有利的。

具体实施方式

实施例

用于制备胶乳的一般流程：