[发明专利]细粒径低堆积密度热塑性聚合物

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及低堆积密度热塑性聚合物，特别涉及具有低堆积密度、细粒径的、水溶性的合成或半合成的缔合性增稠剂。

背景技术的描述

通常地，聚合物颗粒堆积密度的降低有利于加工、处理和流动。在许多情况下，在液相介质中暂时悬浮的聚合物颗粒更易于处理和运输。达到这一目标的方法之一是降低聚合物颗粒的堆积密度。另外，通过降低堆积密度，聚合物颗粒在合适的溶剂中能更快地溶解。低堆积密度聚合物颗粒特别有利于制备重量较轻的制品和分离溶剂。

许多种水溶性聚合物已用于增稠及控制工业用水相体系的流变性，比如乳胶漆和个人护理用品。这些聚合物包括天然的和化学改性的多糖、蛋白质和合成水溶性聚合物。例如，羟乙基纤维素，疏水改性的羟乙基纤维素，乙基羟乙基纤维素，疏水改性的乙基羟乙基纤维素，甲基羟丙基纤维素，羧甲基纤维素，瓜耳胶和瓜耳胶衍生物，淀粉和淀粉衍生物，酪蛋白，聚丙烯酸酯，聚丙烯酰胺和聚环氧烷。

过去十五年中，一类新型的经疏水改性的水溶性合成聚合物，已广泛用于配制水性涂料和悬浮液以达到所希望的涂料性能，如流动性，流平性，成膜性和光泽度。这些疏水改性的水溶性聚合物是由可溶于水和不溶于水的成分组成。因为这类聚合物可通过分子间的疏水缔合或者通过其疏水性基团和体系中存在的其它疏水基质之间的疏水缔合作用使体系变稠，所以称之为“缔合性增稠剂”。不同类型的合成缔合性增稠剂包括但不局限于，经疏水改性的聚醚-聚氨酯(US4079028，4155892，4496708，4426485，4499233，5023309，5281654)，和带有亲水性端基的经疏水改性的聚醚-聚氨酯(PCT国际申请WO96／40820)，经疏水改性的聚醚-聚醇(US4288639，4354956，4904466)，环氧乙烷和长链环氧烷的共聚物(US4304902)，经疏水改性的聚缩醛-聚醚(US5574127)，经疏水改性的碱溶性乳液(US4514552，4421902，4423199，4429097，4663385，4008202，4384096，5342883)。关于经疏水改性的碱溶性乳液的其它文献，可见E．J．Schaller and P．R．Perry，于“涂料添加剂手册”L．J．Calbo编，Marcel Dekker，Inc纽约，卷2，1992，第4章，第114页和G．D．Shay，于“水性介质中的聚合物”，J．E．G1ass编，化学进展丛书，223卷，第25章，第480页，1989，美国化学会，华盛顿特区，经疏水改性的聚丙烯酰胺(US4425469，4432881，4463151，4463152，4722962)，经疏水改性的氨基塑料-聚醚(PCT国际申请WO96／40625，WO96／40185)。

为增稠水相体系，水溶性聚合物通常以干的粉末形式使用。然而，存在与使用干粉状聚合物相关的一些问题。这些问题包括涂布过程中的除尘，不良的分散性(结块)，溶解时间太长，和难以加工。特别是当将固态水溶性聚合物直接加入到含有有限游离水的高度填充体系，例如乳胶漆中时，使它们完全溶解是一个难以解决的问题。

为了解决这些问题，合成缔合性增稠剂的制备商寻找到以高固含量的易流动／可泵送的水乳液或溶液形式载送这些聚合物的方法。

由经疏水改性的碱溶性聚丙烯酸酯和经疏水改性的聚丙烯酰胺组成的一类合成缔合性增稠剂通过水相中的自由基乳液聚合制得，所得聚合物仍以稳定的胶体分散体形式存在。因此，目前它们是以20-50％固含量的分散体出售。使用时，将这些分散体直接加到水相体系中，使之增稠。聚合物通过碱处理而溶在水中。另外一种方法是，将聚合物先溶解在添加有碱的水中，然后所得聚合物溶液加入到水相体系中使之增稠。