[发明专利]基于多乙烯基硅氧烷低聚物的聚合物分散体及其制备方法和用途

说明书

背景技术

聚合物分散体可以用于制备一些消费品。可以测定这些产品在例如内聚强度、韧性、粘附力和防护性能方面的机械性能。已使用一些方法来提高这些特性。例如将交联剂加入至分散体中以提高产品的内聚强度。然而，虽然交联剂可使得内聚强度(cohesive strength)提高，这些试剂通常降低产品的其他机械特性（例如韧性）。此外，使用这些试剂（特别是大量使用）导致产品的成本显著提高。

发明内容

本文描述了基于多乙烯基硅氧烷低聚物的聚合物分散体及其制备方法和用途。所述基于多乙烯基硅氧烷低聚物的聚合物分散体为可包括水和聚合物的聚合物水分散体，所述聚合物衍生自至少一种具有Si-O-Si主链和至少一个烷氧基的多乙烯基硅氧烷低聚物和一种或多种另外的单体。聚合物可以为丙烯酸基聚合物、苯乙烯-丙烯酸基共聚物，或苯乙烯-丁二烯基共聚物。在某些实例中，所述一种或多种另外的单体包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸乙基己基酯、丙烯腈的单体及其混合物。

在某些实例中，所述至少一种多乙烯基硅氧烷低聚物包括多于一个甲氧基和/或多于一个乙氧基。所述聚合物可以衍生自10重量%或更低的至少一种多乙烯基硅氧烷低聚物，基于聚合物的干重计。例如，聚合物可以衍生自0.005重量%至5重量%或0.01重量%至1重量%的至少一种多乙烯基硅氧烷低聚物，基于聚合物的干重计。在某些实例中，聚合物水分散体还可以包括表面活性剂。

本文还描述了制备所述聚合物水分散体的方法。该方法可以包括使所述至少一种具有Si-O-Si主链和至少一个烷氧基的多乙烯基硅氧烷低聚物和一种或多种另外的单体共聚合以制备聚合物水分散体。在某些实例中，共聚合使用乳液聚合进行。在某些实例中，由所述方法制备的聚合物包括丙烯酸基聚合物、苯乙烯-丙烯酸基共聚物，或苯乙烯-丁二烯基共聚物。

本文还描述了包含所述聚合物水分散体的产品。例如聚合物水分散体可以用于一些应用，包括粘合剂（例如地板粘合剂(flooring adhesive)）、涂料、膜、油漆、填隙剂(caulk)和密封剂。在某些实例中，所述产品可以包括一种或多种添加剂，包括例如增塑剂、聚结剂、中和剂、分散剂、稳定剂、颜料、填料及其混合物。在某些实例中，所述一种或多种添加剂包括碳酸钙。本文还描述了制备所述产品的方法。所述方法包括提供水性聚合物并且使该聚合物水分散体干燥。

在以下说明书中详细阐述了一个或多个详细的实施方案。其他特征、目的和优点将由说明书和权利要求书显而易见。

具体实施方式

本文描述了基于多乙烯基硅氧烷低聚物的聚合物分散体及其制备方法和用途。所述基于多乙烯基硅氧烷低聚物的聚合物分散体可以以聚合物水分散体形式制备。聚合物水分散体可以包括水和聚合物，所述聚合物衍生自至少一种多乙烯基硅氧烷低聚物和一种或多种另外的单体。例如，聚合物可以衍生自至少一种多乙烯基硅氧烷低聚物和一种或多种丙烯酸酯单体、苯乙烯或丁二烯以形成丙烯酸基聚合物、苯乙基-丙烯酸基共聚物，或苯乙烯-丁二烯基共聚物。

多乙烯基硅氧烷低聚物可以包括Si-O-Si主链。例如，多乙烯基硅氧烷低聚物可以具有式I代表的结构：

(式I)

在式I中，每个A基团独立地选自氢、羟基、烷氧基、取代或未取代的C_1-4烷基，或取代或未取代的C_2-4烯基，并且n为1至50的整数（例如10）。

如本文所使用的，术语“烷基”和“烯基”包括直链或支链的单价取代基。实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、乙烯基、烯丙基等。术语“烷氧基”包括通过氧原子连接于分子的烷基。实例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。术语“取代的”表示主要的取代基连接于一个或多个另外的组分，例如OH。

式I中每个A基团可以为不同的基团或相同的基团。同样在式I中，至少两个连接于Si-O-Si主链的基团为乙烯基（例如一个或多个A基团可为乙烯基）。在某些实施方案中，至少一个在式I的重复部分中的A基团为乙烯基。多乙烯基硅氧烷低聚物中多乙烯基的存在使得低聚物分子能够在聚合物分散体中作为交联剂。另外在式I中，至少一个连接于Si-O-Si主链的基团为烷氧基。例如，一个或多个A基团可以为甲氧基、乙氧基，或这些的结合（即，该至少一个多乙烯基硅氧烷低聚物可以包括多于一个甲氧基和/或乙氧基）。在某些实施方案中，一个在基团A的重复部分中的A基团为乙烯基并且其他A基团为烷氧基。在某些实施方案中，所有的A基团为乙烯基或烷氧基。