[发明专利]聚脲大分子单体及其胶乳

说明书

本发明涉及一种组合物，其含有a)聚合物颗粒的稳定水性分散体，所述聚合物颗粒含有一种或多种以下结构单元：i)聚脲大分子单体；和ii)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、或苯乙烯单体、或它们的组合；和/或b)以下物质的水性混合物：i)聚脲大分子单体聚合物颗粒；和ii)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、或苯乙烯类聚合物颗粒、或它们的组合，其中聚脲大分子单体由下式I表征：其中A¹、A²、R¹、R²和R³如本文所定义。用本发明的化合物制备的组合物可用于形成具有优异的低温成膜性、硬度与挠性之间平衡的涂料。

技术领域

本发明涉及一种聚脲大分子单体(PUM)，其可用于制备各种乳液聚合物的水性分散体。

背景技术

丙烯酸类聚合物和聚氨酯的水性分散体一般用于相似的细分市场。相比于丙烯酸类分散体，聚氨酯分散体(PUD)通常在涂料应用领域提供优异的成膜性、挠性与硬度之间的平衡，而在粘合剂应用领域提供优异的韧性、耐磨性与机械挠性之间的平衡。另一方面，丙烯酸类物质可提供杰出的外部耐久性和耐化学性，其比PUD更节约成本。

PUD与丙烯酸类物质不同的性能概况可归因于它们聚合物链结构的显著差异。成本与性能平衡的压力使得PUD使用者开始评估PUD/丙烯酸类掺混物和杂混物，取得有限的成功。(参见例如聚氨酯“/丙烯酸类杂混物与相关聚氨酯分散体和丙烯酸类乳液掺混物的性能比较与对比(Comparing and contrasting the properties of urethane/acrylichybrids with those of corresponding blends of urethane dispersions andacrylic emulsions)”R.A.Brown等，Progress in Organic Coatings2005,52(1),73-84；以及“水性聚氨酯/聚丙烯酸叔丁酯杂混物分散体的合成与性能(Synthesis andproperties of aqueous polyurethane/polytert-butylacrylate hybriddispersions)”H.T.Lee等，Journal of Polymer Research2005,12(4),271-277；和美国专利第5,650,159号。)

因此找到获取丙烯酸类和PUD所需性能的成本节约的方法将是本领域的一大进展。

发明内容

本发明是式(I)的化合物：

其中n是1-20；

R¹、R²和R³各自独立地是C₂-C₂₀烷二基、C₃-C₂₀环烷二基、C₆-C₂₀芳二基、或C₇-C₂₀芳烷二基；

X和Y独立的是O或NR⁴，其中R⁴是H或C₁-C₆烷基，前提是X和Y中至少一个是NH；

A¹和A²中至少一个是–C(O)-(Z)_m-R⁵；-CH₂CH(OH)R⁶；-CR⁷＝CH-C(O)O(CH₂)_pR⁸；

-C(O)-Y'-(CH₂)_pR⁹；或CH₂-CH₂-C(O)-O-R¹⁰；