[发明专利]一种増粘聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种増粘聚合物，以及该増粘聚合物的制备方法。

背景技术

增加水性涂料的粘度在建筑、纺织、日化、造纸领域具有非常重要的意义，能改善体系的流动性能，防止涂料出现流挂现象的发生，增加产品的美观。能增加水性涂料粘度的物质有有机膨润土，羧甲基纤维素，丙烯酸类聚合物以及聚氨酯类聚合物。有膨润土，具有良好的悬浮性和分散性，但是流平性和光泽度较差，且对表面活性剂比较敏感；纤维素类品种多，且长时间作为增加涂料粘度物使用，对涂料具有很强的増粘作用，但是流平性较差，易受微生物降解；聚氨酯増粘聚合物可使涂料具有较好的流平性、疏水性和生物稳定性，但是由于其独特的胶束増粘机理，涂料配方中影响胶束的组份会对其増粘性能产生影响，因此使用该类物质对水性涂料进行増粘时，不便轻易改变涂料所用的乳液、分散剂、消泡剂等。丙烯酸类増粘聚合物为丙烯酸酯共聚乳液，富含羧基，在碱性体系中电离成-COO^-，羧酸根离子同种电荷相互排斥，使螺旋状的分子链伸展为棒状，从而增加水溶液粘度。丙烯酸聚合物在增加水基涂料的粘度同时还能使水基涂料具有良好的流平性和生物稳定性，但是对pH比较敏感。

王晨等(化学学报，2010，68(7)：689-696)和朱晓丽等(化学学报，2008，66(22)：2525-2532)分别公开了用二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)作为功能单体和三苯基乙基苯氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)作功能单体，制备对苯丙乳液具有增稠效果的聚合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于公布一种对水基涂料具有増粘效果的丙烯酸聚合物。

本发明的另一目的在于公布制备对水基涂料具有増粘效果的丙烯酸聚合物的方法。

本发明还有一个目的是将本发明的増粘聚合物应用于水基涂料中。

本发明提供了一种用于水基涂料的具有増粘效果的丙烯酸聚合物，其特征在于外观为带蓝色荧光的乳白色乳液，固含量28-32％，粘度＜100mpa.s，PH＝2-4，该增粘聚合物具有优异的增稠性能，并采用以下技术方案制备：

该増粘聚合物由聚合单体和功能单体经乳液聚合而来，聚合单体优选丙烯酸、甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，马来酸酐中的三种或三种以上；

功能单体优选二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)，三苯基乙基苯氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)，SIPOMER HPM100以及SIPOMER HPM400中的两种或两种以上，两种或两种以上的功能单体的组合物我们称之为复合功能单体；

聚合单体占总单体量的75-99.5％；

复合功能单体占总单体量的0.5-25％，最优选为复合功能单体占单体重量的1-15％，可根据对产品性能要求不同而调整复合功能单体中各种单体的比例，每种功能单体占单体量的0.5-25％，最优选为每种功能单体占单体重量的1-15％；

为了考察体系中复合功能单体(即两种或两种以上的改性单体组合物)比只含一种功能单体时的性能差异，本发明也用一种改性单体做了増粘聚合物的合成。当合成体系中加入相同比例的改性单体时，使用复合功能单体具有更强的增稠能力；当増粘能力相同时，复合功能单体的用量只需要单种改性单体量的70-85％。改性单体的价格在100元/kg以上，节约15-30％的改性单体对产品的成本具有很重要的意义。不仅在产品成本上有优势，在性能上也有优势。体系中单独使用一种改性单体，对不同基料、不同环境中的增粘能力不一样，如SEM对苯丙乳液的增粘能力强，而对水的増粘能力弱，耐高剪切；而BEM对水的増粘能力强而对苯丙乳液的増粘能力弱，耐低剪切。使用复合功能单体，可以获得増粘性能更好，应用范围更为广泛的产品，实验证明产品的保水性能也更好，对pH敏感降低。

乳化剂为反应型乳化剂和非反应型乳化剂的组合，反应型乳化剂优选含双键的烷基醚硫酸盐；非反应型乳化剂选自十二烷基苯磺酸纳，N-十二烷基二甲胺，十二烷基硫酸钠，壬基酚基聚氧乙烯醚，烷基二苯醚二磺酸二钠，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中两种或两种以上；

乳化剂用量为单体总量的0.05-10％，最优选乳化剂为单体总量的1-5％；且反应型乳化剂占乳化剂总量的0.5-80％，非反应型乳化剂占乳化剂总量的10-70％；最优选为反应型乳化剂占乳化剂总量的40-55％，非反应型乳化剂占乳化剂总量的45-60％；

优选交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯，交联剂为单体总量的0.01-5％；