[发明专利]复合聚合物颗粒及制备颗粒的方法

说明书

制备水性分散体的方法，该方法包括：熔融捏合非官能化聚烯烃(共)聚合物、改性聚烯烃共聚物、表面活性剂和水以提供水性分散体，水性分散体中固体的平均直径小于400纳米；和用碱将水性分散体中和至pH5或更高。制备复合聚合物颗粒的方法，该方法包括：提供本文所述的水性分散体；在乳液聚合条件下将(甲基)丙烯酸单体和引发剂与水性分散体混合。复合聚合物颗粒，包括：由非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物限定的核，其中所述改性聚烯烃共聚物包括聚合形式的选自酸性单体和烯烃单体的单体单元。

背景技术

水性聚烯烃分散体已用于制备混合材料，例如复合聚合物颗粒。已经证明了复合聚合物颗粒，其是聚烯烃-丙烯酸杂化物。这种杂化物具有相对高的T_g，例如80℃。期望制备具有低T_g的聚烯烃-丙烯酸杂化物，例如50℃或低于50℃。具有较低的T_g允许杂化物用作粘合剂。丙烯酸材料通常用作粘合剂，具有低T_g的复合聚合物颗粒是在各种应用中替代丙烯酸材料的候选材料。与纯丙烯酸系统相比，复合聚合物颗粒的聚烯烃部分提供改善的疏水性，从而提供改善的耐水性。

发明内容

一种制备水性分散体的方法，该方法包括：熔融捏合非官能化聚烯烃(共)聚合物、改性聚烯烃共聚物、表面活性剂和水以提供水性分散体，水性分散体中固体的平均直径小于400纳米；和用碱将水性分散体中和至pH5或更高。

一种制备复合聚合物颗粒的方法，该方法包括：提供权利要求1或2中任一项制备的水性分散体；在乳液聚合条件下将(甲基)丙烯酸单体和引发剂与所述水性分散体混合，加入所述(甲基)丙烯酸单体使得非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物的组合与(甲基)丙烯酸单体的比例按重量计为20：1至1：2。

一种复合聚合物颗粒，包括：由非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物限定的核，其中所述改性聚烯烃共聚物以聚合形式包括选自酸性单体和烯烃单体的单体单元，其中酸性单体与烯烃单体的比例为0.5wt％至20wt％；由Tg低于50℃的(甲基)丙烯酸共聚物限定的壳；其中非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物的组合与(甲基)丙烯酸共聚物的比例按重量计为20：1-1：2。

具体实施方式

本公开描述了复合聚合物颗粒及其制备方法。复合聚合物颗粒由水性分散体制备。复合聚合物颗粒由核和壳限定，该核广义地定义为非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物的组合，该壳广义地定义为(甲基)丙烯酸共聚物。复合聚合物颗粒组合物通过水性分散体和(甲基)丙烯酸单体在引发剂存在下的乳液聚合制备。本文更详细地描述了复合聚合物颗粒及其制备方法。本文还更详细地描述了制备水性分散体的方法。

如本文所用，“(共)聚合物”是指均聚物或共聚物。

如本文所用，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸、甲基丙烯酸及其组合。任选地，丙烯酸或甲基丙烯酸进一步被取代。

复合聚合物颗粒的核由非官能化聚烯烃(共)聚合物和改性聚烯烃共聚物的组合限定。如本文所用，“非官能化的”是指(共)聚合物上不存在反应性极性基团。如本文所用，“改性聚烯烃共聚物”是指用中和剂中和聚烯烃共聚物的至少一些酸基团。

非官能化聚烯烃(共)聚合物由一种或多种烯烃单体制备。在一种情况下，非官能化聚烯烃(共)聚合物是均聚物。在一种情况下，非官能化聚烯烃(共)聚合物是共聚物。

改性聚烯烃共聚物包括聚合形式的一种或多种烯烃单体和一种或多种酸性单体，其中酸性单体与烯烃单体的比例为0.5wt％至20wt％。在一种情况下，酸性单体与烯烃单体的比例为0.75wt％至15wt％。在一种情况下，酸性单体与烯烃单体的比例为1.0wt％至10wt％。改性聚烯烃共聚物被中和剂部分或完全中和。