[发明专利]稳定性和耐久性改进的氯乙烯胶乳组合物

说明书

发明范围：本发明涉及氯乙烯胶乳共聚物。更具体地说，本发明涉及的是尤其可用于涂料组合物的稳定耐久的氯乙烯胶乳共聚物。

氯乙烯胶乳共聚物在技术上是众所周知的。这些共聚物的优点在于色透明性，柔软和防护性能。这些性能使得氯乙烯胶乳共聚物十分适用作塑料和表面涂层。

本文所关心的是需要改进氯乙烯胶乳共聚物的耐久性。一般说来，胶乳共聚物的耐久性可以通过提高它的分子量和/或共聚入被认为可使共聚物耐久性改善的单体。虽然在理论上是可行的，但是，具有耐久性的单体的共聚合受到一些因素限制，诸如单体的混溶性或根据地方和国家安全防护法单体的批准使用。

本发明提供了新种类的氯乙烯胶乳共聚物，其中所含用量虽少而行之有效的一类选择单体，改善了共聚物的稳定性和使用性能。

按照上述内容，本发明提供了一种改进的卤代乙烯胶乳组合物，该组合物里含聚合的表面活性剂的水中含有游离基加成聚合性烯类不饱和单体的一种胶乳共聚物;本发明的改进之处是，在共聚物中引入了一种用量虽少而行之有效的多烯类不饱和单体，这种单体最好是一种三聚氰酸三烯丙基酯。

在本发明的一个优选实施方案中，卤代乙烯单体用的是氯乙烯，另一种共聚单体是α-烯烃。所用“胶乳共聚物”术语是指从分散的水相中制得的单体共聚物。所用的“胶乳组合物”术语是指由胶乳共聚物和一种聚合的表面活性剂组成的最终组合物。本发明改善了共聚物的高温加工性（在约250°F）。

本发明还包含一种涂料组合物，尤其是一种含本发明卤代乙烯胶乳组合物的水基涂料组合物。本发明另外包含的是把该组合物涂布在基材如铝基上所得的制品。本发明的制品具有优良的耐发白性，耐冲击性，柔性以及耐酸性。

正如下面详细所述，本发明的特征在于三聚氰酸三烯丙基酯。但是，按照本发明，凡是具有三聚氰酸三烯丙基酯性质的其它多烯类不饱和单体也包括在本发明的权利要求之中。

本发明的卤代乙烯胶乳共聚物，其基本成分是氯乙烯和三聚氰酸三烯丙基酯，后者的特征在于，它的用量虽少，但对胶乳组合物的稳定性和工作特性有行之有效的作用。三聚氰酸三烯丙基酯在固体胶乳共聚物的共聚单体中的含量可为约0.1～2%或更高，又以约0.5～1%为佳（以重量计）。共聚物中卤代乙烯的含量可为约75～99.4%，又以约90～99%为佳（均以重量计）。本发明常用的另一种可共聚单体，可以是一种含环氧的单体，α-烯烃或它们的混合物。

含环氧的单体的例子有丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，烯丙基缩水甘油基醚等。含环氧的单体在固体胶乳共聚物的共聚单体中可占约0.2～20%，又以约0.5～4%（均以重量计）为佳。

α-烯烃的例子有乙烯，丙烯，异丁烯和丁烯-1。优选采用的是乙烯。α-烯烃可按较低的用量使用，它在固体胶乳共聚物的共聚单体中可占约1～6%，又以约1～4%为佳（均以重量计）。也可以采用较高含量的α-烯烃，如20%或更高的含量。

本发明的一个与众不同的特点是，可采用很高量的卤代乙烯单体与含量较低的α-烯烃。好比采用高含量的氯乙烯，便可以使同这种单体有连带关系的性能如防护性能受益最大。由于氯乙烯单体比较便宜，由此可降低制得的共聚物的成本。

按照本发明的方法，可在有乳化剂的水中使上述单体进行游离基引发的加成聚合制备胶乳组合物，所用乳化剂主要由一种聚合的表面活性剂所组成，诸如一种经过碱中和的含酸官能团的加成聚合物。采用烯类不饱和单体的游离基加成聚合可制取这种碱中和的含酸官能团的丙烯酸类聚合物。其中所用的单体至少有一种是含酸官能团的单体，这种单体最好是丙烯酸。能用于本发明的其它酸类有甲基丙烯酸，衣康酸，马来酸，富马酸，不饱和二元羧酸的单酯如马来酸单甲酯，富马酸单乙酯，也可以采用酸酐。还可采用其它单体参与共聚，只要这种共聚性单体对最终产物的制备或使用没有不好的影响。酸官能团单体的量约占酸官能团丙烯酸类聚合物中所有单体的30～100%，又以50～90%为佳（均以重量计）。酸官能团加成聚合物的重均分子量（Mw）按聚苯乙烯标样计算约为3，000～100，000，又以约10，000～80，000为佳。

含酸官能团的加聚物用碱，最好是一种挥发性的碱中和。中和度约为0～100%，又以约30～80%为佳。适用的碱宜是挥发性碱。它们包括氨和伯胺、仲胺或叔胺，如乙醇胺，二乙醇胺，N-甲基乙醇胺，二甲基乙醇胺，异丙醇胺，二异丙醇胺，甲胺，乙胺，二乙胺，三甲胺，三乙胺，和吗啉。