[发明专利]通过使用离子交联剂将固体级低聚物与聚合物进行离子交联而制备的交联产物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有交联产物的组合物，所述交联产物通过使用离子交联剂将固体级低聚物和聚合物进行离子交联而制得。本发明还涉及所公开的组合物的制备方法。

背景技术

某些使用交联剂的应用，例如用硫系交联剂对沥青的改性，需要最低温度来活化交联剂。例如，许多含有硫系交联剂的产品都需要120℃以上的最低活化温度。因此，特别是对沥青而言，硫系交联剂被用于热混合应用(从160℃至200℃)。此外，硫系交联剂对某些低温应用不太有效(例如在120℃至140℃的温度下进行的温混合沥青应用)。因此，期望制备出基于无需高温活化的交联剂的组合物。

发明内容

本文公开的是含有交联产物的组合物，所述交联产物通过使用离子交联剂将固体级低聚物和聚合物进行离子交联而制得。在一些实施方案中，聚合物进一步衍生自疏水单体和/或气相单体。在一些实施方案中，固体级低聚物与聚合物发生反应。在一些实施方案中，聚合物是衍生自固体级低聚物的共聚物。在一些实施方案中，聚合物是羧化的苯乙烯-丁二烯胶乳共聚物、非羧化的苯乙烯-丁二烯胶乳共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯无规共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

聚合物还可衍生自亲水单体。在一些实施方案中，亲水单体包括羧酸单体。在一些实施方案中，疏水单体包括苯乙烯、丁二烯、羧酸系疏水单体或其混合物。例如，疏水单体可以包括苯乙烯和(甲基)丙烯酸系疏水单体。或者，疏水单体可以包括苯乙烯和丁二烯。在一些实施方案中，聚合物衍生自4至80重量％的苯乙烯(例如，25至59重量％)、4至80重量％的丁二烯(例如，25至59重量％)以及8至25重量％的固体级低聚物。在一些实施方案中，疏水单体可以由丁二烯组成。

在一些实施方案中，聚合物衍生自气相单体(例如，乙烯、丙烯、异丁烯、氯乙烯、偏二氯乙烯或其混合物)。聚合物还可衍生自乙酸乙烯酯。在一些实施方案中，聚合物衍生自乙烯(例如16至41重量％)和81重量％以下(例如，41至67重量％)的乙酸乙烯酯以及8至25重量％的固体级低聚物。聚合物还可衍生自羧酸单体。交联产物可以不含硫。

固体级低聚物可衍生自乙烯基芳族单体(例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯或其组合)。在一些实施方案中，固体级低聚物还衍生自羧酸单体(例如，丙烯酸)或它的盐或酯。在一些实施方案中，固体级低聚物是改性的丙烯酸共聚物的胺盐、改性的丙烯酸共聚物的铵盐或其组合。

离子交联剂可以至少是2价(例如，至少3价)。在一些实施方案中，离子交联剂包括锆。交联产物可以包括0.01至5重量％的离子交联剂。组合物可以是含有聚合物的水性分散体。在一些实施方案中，组合物具有至少50％的固体含量且在20℃时其粘度可以为40至5,000cP。在一些实施方案中，聚合物作为粉末提供。

在此公开的组合物可以用于多种应用，其包括，但不限于，油漆或涂料、纸张粘合或涂布组合物(例如，纸张浸润(saturation))、地毯(carpet)组合物、胶黏剂、泡沫或沥青组合物。在此公开的沥青组合物可以具有76℃以上的SHRP高温。

本发明还公开了一种组合物的制备方法，该方法包括使用离子交联剂将固体级低聚物与聚合物交联形成交联产物。在一些实施方案中，聚合物衍生自疏水单体和/或气相单体。在一些实施方案中，所述方法还包括在交联步骤前使固体级低聚物与聚合物反应的步骤。在一些实施方案中，所述方法还包括在交联步骤前通过单体与固体级低聚物共聚来形成聚合物的步骤。所述聚合物可以通过乳液聚合形成。在一些实施方案中，交联步骤可以在环境温度(即，20至25℃)下进行。在此公开的方法还可以包括在160℃以下(例如，140℃以下或120℃以下)的温度下将交联产物与沥青混合来产生沥青组合物的步骤。在一些实施方案中，沥青组合物在不使用硫系交联剂的情况下制备。

一个或多个实施方案的细节在下文进行描述。其他的特征、目的和优点将从说明书、附图和权利要求书中明显看出。

附图说明

图1描述了在离子交联剂的不同重量百分比下SGO-改性的苯乙烯丁二烯胶乳的沥青粘度。

图2描述了在离子交联剂的不同重量百分比下SGO-改性的苯乙烯丁二烯胶乳的SHRP高温(℃)。

图3描述了使用不同交联剂时SGO-改性的苯乙烯丁二烯胶乳的沥青粘度。

图4描述了使用不同交联剂时SGO-改性的苯乙烯丁二烯胶乳的SHRP高温(℃)。

具体实施方式