[发明专利]减敏的热塑性聚合物含水分散体

说明书

发明背景

技术领域

本发明总地涉及热塑性聚合物含水分散体、其使用方法以及由其制备的制造制品和配制产品。

背景技术

热塑性聚合物如聚烯烃广泛地用于工业来制备各种不同的制造产品。可以用于制造许多产品的热塑性聚合物如聚烯烃的可用制备类型是热塑性聚合物(例如聚烯烃)含水分散体。热塑性聚合物含水分散体使用水作为分散介质来分散细粒固体形式的热塑性聚合物。

当然，许多热塑性聚合物(包括聚烯烃)的疏水性使得形成和稳定热塑性聚合物含水分散体是不可预期的。分散剂通常试图形成分散体，或使分散体稳定，或者形成分散体和使分散体稳定两者。一些类型的分散剂的实例是表面活性剂和某些含极性基团的合成聚合物。

其中，美国专利申请公开号US2007/0292705A1提及含水分散体，其包括：(A)形成聚合物分散相的至少一种基于乙烯的聚烯烃；(B)至少一种分散剂；和(C)水，其中该分散体的pH小于12，其中聚合物分散相的体积平均粒度(volume average particle size)小于约5微米。该公开还提及应该避免含高含量碱土金属离子如Ca²⁺的水。

其中，US2010/0143652A1提及复合材料结构体以及施用泡沫至基底上的方法。该泡沫包括水和热塑性聚合物如聚烯烃。一些方法实施方式使用聚烯烃的发泡的含水分散体，其含有分散剂和发泡表面活性剂。发泡表面活性剂使得用于起泡的气体(通常为空气)均匀和有效地分散进入到发泡分散体中。

本领域需要新型的热塑性聚合物含水分散体。

发明内容

本发明发明人期望制备配制的产品，该产品具有小于9的pH，或允许额外的金属阳离子如Ca²⁺，或者具有小于9的pH和允许额外的金属阳离子如Ca²⁺两者。例如，对于香波制物，期望的pH为pH5；对于皮革应用，期望的pH为pH2至约pH8；对于粘合剂应用(其含有含羧基的官能团的成分如聚丙烯酸)，期望的pH为pH5。本发明发明人确定，用于这些配制产品的有用成分应该是聚烯烃含水分散体，其包含呈细碎固体形式的至少一种聚烯烃、作为分散介质的水和作为分散剂的至少一种含疏水链的羧酸盐。

但是，本发明发明人意料不到地发现当他们尝试制备分散体时存在问题。当发明人降低这些分散体的pH(例如通过添加测定量的盐酸至约pH10的初始分散体)时，在pH8.9至pH8.5(例如pH8.6)，分散体很快变得不稳定，快速形成相分离的混合物，所述相分离的混合物具有主要是液体的相和主要含有细粒固体聚烯烃的聚集体的相。该聚集体的粘度显著高于分散体，不适合作为预期配制产品中的成分。

同样，发明人设法解决前述问题(参见US2007/0292705A1)，即可能含有另外金属阳离子(例如来自所谓硬水的另外金属阳离子)的分散体的分散体-失稳效应。发明人发现，即使当分散体的pH大于pH9时，另外金属阳离子导致在聚烯烃含水分散体中形成聚集体。

尽管聚烯烃含水分散体领域的不可预测性，发明人发现对于前述问题的解决方案。发明人开发一种类型的分散体减敏剂(dispersion desensitizer)以及确定其抑制团聚有效量，这会向聚烯烃含水分散体赋予对于低于pH9.0的pH的耐受性、对于另外金属阳离子含量的耐受性或者优选对于低于pH9.0的pH和另外金属阳离子含量的耐受性两者，从而形成不敏感的聚烯烃含水分散体。发明人确定这种分散体减敏剂的实例，然后开发使用它们的方法从而制备不敏感聚烯烃含水分散体(不敏感分散体)的实例。

所开发的分散体减敏剂意料不到地良好地起作用。例如，本申请实验显示，该不敏感分散体甚至当其pH降低至pH5(以及至少在一些情形中降低至pH1.4或0.7)时不团聚。同样，在不敏感分散体含有另外金属阳离子的实验中，不形成聚集体。因此，不敏感分散体可用作pH低于pH9.0的配制产品的成分，或者含有另外金属阳离子的配制产品的成分，或者用作pH低于pH9.0和含有另外金属阳离子两者的配制产品的成分。发明人发现，他们的解决方案也对任何有团聚倾向的热塑性聚合物的含水分散体起作用，所述有团聚倾向的热塑性聚合物否则当暴露于将会导致团聚的条件(would-be agglomeration condition)如前述pH<pH9或另外金属阳离子含量条件时会团聚。发明人还发现，他们的解决方案对含疏水链的羧酸根的任何盐起作用，其中在该不敏感分散体中使用或不使用含极性基团的聚合物作为额外的分散体形成试剂。