可再分散于水中的可交联粉末组合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN98117113.3

申请日:

1998.07.31

公开号:

CN1208053A

公开日:

1999.02.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||公开|||

IPC分类号:

C08L29/00; C09D5/03; C09J129/00

主分类号:

C08L29/00; C09D5/03; C09J129/00

申请人:

瓦克化学有限公司;

发明人:

彼得·鲍尔; 赫伯特·埃克

地址:

联邦德国慕尼黑

优先权:

1997.07.31 DE 19733104.1

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

刘国平

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内容摘要

本发明涉及一种可再分散于水中的可交联粉末组合物,含有:a)30至95份(重量)可自由基聚合的烯类不饱和单体的一种或多种水不溶性成膜聚合物,其中占聚合物a)总重0.5至10%的单体含有选自醛基、酮基、环氧基、异氰酸酯基、羧酸酐基和1-氮杂环丙烷基中的一种或多种取代基;b)5至70份(重量)一种或多种水溶性成膜聚合,a)和b)的重量份数之和为100,和c)含有以盐形式存在的、选自胺、酰肼、羟基胺酯、芳基或烷基肼或腙中的至少两个官能团的一种或多种化合物。

权利要求书

1: 一种可再分散于水中的可交联粉末组合物,含有: a)30至95份(重量)可自由基聚合的烯类不饱和单体的一种或 多种水不溶性成膜聚合物,其中占聚合物a)总重0.5至10%的单体 含有选自醛基、酮基、环氧基、异氰酸酯基、羧酸酐基和1-氮杂环丙 烷基中的一种或多种取代基; b)5至70份(重量)一种或多种水溶性成膜聚合物,其中a)和 b)的重量份数之和为100,和 c)含有以盐形式存在的、选自胺、酰肼、羟基胺酯、芳基或烷基 肼或腙中的至少两个官能团的一种或多种化合物。
2: 权利要求1所述的可再分散于水中的可交联粉末组合物,其中 含有的聚合物a)是含有选自碳原子数为1至15的非支链或支链烷基 羧酸的乙烯基酯、碳原子数为1至12的非支链或支链醇的甲基丙烯酸 酯和丙烯酸酯、碳原子数为1至12的非支链或支链醇的富马酸或马来 酸的单酯或双酯、二烯、烯烃、乙烯基芳香化合物以及卤代乙烯中的 一种或多种单体单元的聚合物。
3: 权利要求1或2所述的可再分散于水中的可交联粉末组合物, 其中聚合物a)含有选自丙烯醛、乙烯基甲基酮、乙酰乙酸烯丙酯、乙 酰乙酸乙烯酯、双乙酰乙酸乙烯酯或烯丙酯和(甲基)丙烯酸乙酰乙 酰化的羟烷酯,丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘 油乙烯基醚、缩水甘油烯丙基醚,间-和对-异丙烯基-α,α-二甲 基苄基异氰酸酯(TMI)、甲基丙烯酸2-甲基-2-异氰酸酯基丙酯, 烯丙基琥珀酸酐和马来酸酐中的一种或多种单体单元。
4: 权利要求1至3中任一项所述的可再分散于水中的可交联粉末 组合物,其中使用一种水溶性保护胶体作为聚合物b)。
5: 权利要求1至4中任一项所述的可再分散于水中的可交联粉末 组合物,其含有选自六亚甲基二胺、三亚乙基四胺、碳化二酰肼和脂 肪和脂环二酸的二酰肼或六氢对苯二甲酸的二酰肼的卤化物,特别是 氟化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐和甲酸盐中的化合物作为 组分c)。
6: 权利要求1至5中任一项所述的可再分散于水中的可交联粉末 组合物作为生产建筑粘合剂、熟石膏和粉灰、磨刀石填料、建筑样板、 结合水泥、涂料的一个组分,以及作为涂料组合物和粘合剂中的底漆 结合剂,或作为织物和纸张的结合剂的用途。

说明书


可再分散于水中的可交联粉末组合物

    本发明涉及一种可再分散于水中的可交联粉末组合物及其用途。

    欧洲专利EP-A601518报道了以含有羧基的丙烯酸酯共聚物为基础的可再分散于水中的可交联分散粉末,其中共聚物是在聚乙烯醇的存在下进行干燥,并可含有多价金属离子用于交联。类似的可交联分散粉末在美国专利US-A 3409578中也有报道,其中含有带羧基的聚合物和/或带羧基的保护性胶体的粉末组合物是在多价金属离子的存在下进行交联的。这种含有多价金属盐的组合物的缺点是在水的存在下会放出酸,从而引起过早地交联,特别是在与湿气接触时更为明显。

    为避免过早交联,欧洲专利EP-A 702059(美国专利US-A5608011)提议采用包括含N-羟甲基的共聚物和由水溶性或水可分散性过氧酸盐或还原剂组成的一种催化剂复合物的可交联分散粉末。欧洲专利EP-B 687317报道了在水中可再分散,以加热下产生交联的N-羟甲基功能化的共聚物为基础的可交联粉末。后一种粉末的一个缺点是这种只能通过加热交联的粉末在其它许多应用中无法使用。

    欧洲专利EP-A 723975公开了以含有环氧基团的共聚物为基础的可交联分散粉末。它们需要外加交联剂例如多胺、多羧酸、羟基功能化的聚合物和多价金属盐以产生交联。采用多胺或多价金属盐的一个问题是低的贮存稳定性。采用多羧酸或羟基功能化的聚合物虽然没有贮存稳定性的问题,但必须通过较高的温度才能与环氧基团产生反应,因为如果不这样的话,在分散粉末的应用中所需的稳定化作用则无法用通常的保护胶体来实现。

    欧洲专利EP-A 721004公开了包括含有至少一种功能性的可交联基团的成膜聚合物颗粒的可交联的、可再分散的粉末混合物。在该专利中,交联反应也是被建议通过外加一种可溶于水或可分散于水中的交联剂来实现。该交联剂含有至少一种当混合物再分散于水中后可与官能团形成非离子键的反应性组分。这种交联剂可以是一种水溶性或可乳化的单体或聚合物,或也可以是交联剂与一种无机载体如碳酸钙、粘土或二氧化硅的粉末状混合物。交联剂组分通过物理吸附作用与这些载体物质相结合。这样存在的缺点是这些混合物带有与纯的交联剂组分相同的气味,如果进行一定程度的稀释的话。除此之外,由于是较弱的物理结合,交联剂组分可能会游离出来并渗透到将被交联的聚合物中,尤其是在聚合物为非常活泼物质的情况下,将会导致存放期的缩短或过早交联。当保护性胶体组分含有官能团时,这种情况尤为显著。

    本发明的一个目标是提供一种可分散于水中,具有良好贮存稳定性、抗粘着性和自由流动性的可交联的成膜聚合物粉末。

    本发明提供一种可再分散于水中的可交联粉末组合物,含有:

    a)30至95份(重量)可自由基聚合的烯类不饱和单体的一种或多种水不溶性成膜聚合物,其中占聚合物a)总重0.5至10%的单体含有选自醛基、酮基、环氧基、异氰酸酯基、羧酸酐基和1-氮杂环丙烷基中的一种或多种取代基;

    b)5至70份(重量)一种或多种水溶性聚合物,a)和b)的重量份数之和为100,和

    c)含有以盐形式存在的、选自胺、酰肼、羟基胺酯、芳基或烷基肼或腙中的至少两个官能团的一种或多种化合物。

    适用的水不溶性聚合物含有一种或多种选自下列的单体单元:碳原子数为1至15的非支链或支链烷基羧酸的乙烯基酯,碳原子数为1至12的非支链或支链醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯,碳原子数为1至12的非支链或支链醇的富马酸或马来酸的单酯或双酯,二烯如丁二烯或异戊二烯,烯烃如乙烯或丙烯,乙烯基芳香化合物如苯乙烯、甲基苯乙烯或乙烯基甲苯,以及卤代乙烯如氯乙烯。在本发明中,“水不溶”意味着在正常情况下聚合物在每升水中的溶解度是低于1克的。为了成膜,聚合物组合物一般选择在加工温度下可成膜的聚合物,优选玻璃化转变温度(Tg)在-30℃至80℃之间的聚合物。

    优选的乙烯基酯有醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、醋酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯和碳原子数为5至11的α-支化单羧酸的乙烯酯,例如壳牌公司商品VeoVa09R或VeoVa10R。特别优选醋酸乙烯酯。

    优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯。特别优选丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。

    优选用于富马酸和马来酸的酯基有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、乙基己基和十二烷基。

    聚合物a)进一步可含有占聚合物a)总重0.05至10.0%(重量)的辅助性单体,后者选自烯类不饱和单羧酸和二羧酸和它们的酰胺,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺;烯类不饱和磺酸或它们的盐,优选乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基丙烷磺酸酯和/或N-乙烯基吡咯烷酮。

    辅助性单体的例子还有疏水性的和缩合交联型的烷氧硅烷功能化的单体,例如丙烯酰氧丙基三烷氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基三烷氧基硅烷,乙烯基三烷氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷;烷氧基可以是例如甲氧基、乙氧基、甲氧基亚乙基、乙氧基亚乙基、甲氧基丙二醇醚基和乙氧基丙二醇醚基。优选乙烯基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷。

    辅助性单体的例子还有添加的交联剂例如丙烯酰胺基乙醇酸(AGA)、甲基丙烯酰胺基乙醇酸甲酯(MMAG)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMAA)、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基烯丙基氨基甲酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺或N-羟甲基甲基丙烯酰胺的烷基醚,以及它们的异丁氧基醚或正丁氧基醚。

    其它适用的辅助性单体有多元的烯属不饱和共聚单体例如乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、己二酸二乙烯酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、双丙烯酰胺甲烷、丙烯酸环戊二烯酯或氰尿酸三烯丙酯。

    优选将1至5%(重量)的含有选自醛基、酮基、环氧基、异氰酸酯基、羧酸酐基和1-氮杂环丙烷基中一种或多种取代基的共聚单体进行共聚合。

    适用的含有醛基和酮基的单体有丙烯醛、乙烯基甲基酮、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸乙烯酯、双乙酰乙酸乙烯酯或烯丙酯和(甲基)丙烯酸乙酰乙酰化的羟烷酯。适用的含有环氧基团的单体有丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油乙烯基醚和缩水甘油烯丙基醚。异氰酸酯单体的例子有间-和对-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)、甲基丙烯酸2-甲基-2-异氰酸酯基丙酯,其中如果需要的话,这些单体的异氰酸酯基团也可以是封端型的,例如通过苯酚、水杨酸酯、酮污、己内酰胺、丙二酸二烷基酯、乙酰乙酸烷基酯、2,2-二甲基-1,3-二氧-4,6-二酮封端。酸酐共聚单体的例子有烯丙基琥珀酸酐和马来酸酐。

    优选的可交联的单体单元有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、间-和对-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)、乙酰乙酸烯丙酯、未改性的或乙酰乙酰基化的(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯。

    作为含有前面给定含量的可交联的共聚单体单元的聚合物a),优选:

    乙烯基酯聚合物

    醋酸乙烯酯聚合物;

    乙烯含量为1至60%(重量)的醋酸乙烯-乙烯共聚物;

    乙烯含量为1至40%(重量),氯乙烯含量为20至90%(重量)的乙烯基酯-乙烯-氯乙烯共聚物,其中乙烯基酯优选为醋酸乙烯酯和/或丙酸乙烯基酯和/或一种或多种可共聚合的乙烯基酯如月桂酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、一种α-支化羧酸的乙烯基酯特别是商品名为Versatic酸的乙烯基酯;

    醋酸乙烯酯与1至50%(重量)的一种或多种可共聚合的乙烯基酯例如月桂酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、一种α-支化羧酸的乙烯基酯特别是商品名为Versatic酸(VeoVA9R,VeoVa10R)的乙烯基酯的共聚物,其中还可含有1至40%(重量)的乙烯;

    含有30至90%(重量)乙烯基酯,特别是醋酸乙烯酯,和1至60%(重量)丙烯酸酯,特别是丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的乙烯基酯-丙烯酸酯共聚物,其中还可含有1至40%(重量)的乙烯;

    含有30至75%(重量)醋酸乙烯酯,1至30%(重量)月桂酸乙烯酯或一种α-支化羧酸的乙烯基酯特别是商品名为Versatic酸的乙烯基酯,和1至30%(重量)丙烯酸酯,特别是丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的乙烯基酯-丙烯酸酯共聚物,其中还可含有1至40%(重量)的乙烯;

    乙烯基酯与马来酸或富马酸的酯,例如二异丙酯、二正丁酯、二叔丁酯、二乙基己酯和甲基叔丁酯的共聚物,例如醋酸乙烯酯与10至60%(重量)的一种或多种上述马来酸/富马酸酯的共聚物,其中还可含有乙烯或还可含有可共聚合的乙烯基酯如月桂酸乙烯酯或Versatic酸的乙烯基酯。

    还优选(甲基)丙烯酸酯聚合物

    丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的聚合物;

    甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯的共聚物。

    还优选氯乙烯聚合物,除了上述的乙烯基酯-乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物和氯乙烯-丙烯酸酯共聚物。

    还优选苯乙烯聚合物

    苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物如苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物或苯乙烯-丙烯酸2-乙基己酯共聚物,其中每种共聚物中苯乙烯的含量为1至70%(重量)。

    适用的水溶性聚合物b)是用于聚合物a)的聚合过程或聚合物a)的水分散体的喷雾干燥过程中的水溶性保护胶体。在本发明中,“水溶性”意味着在正常情况下在每升水中的溶解度大于10克。适用的保护胶体已有商品出售。适用的保护胶体的例子有乙烯醇单元含量为75至100%(摩尔),优选为78至95%(摩尔),分子量优选为5000至200000的聚乙烯醇;K值为10至120的聚乙烯基吡咯烷酮;水溶形式的多糖,例如淀粉(直链淀粉和支链淀粉),纤维素和它们的羧甲基、甲基、羟乙基和羟丙基衍生物;蛋白质例如酪蛋白,大豆蛋白,明胶;木素磺酸盐;合成聚合物例如聚(甲基)丙烯酸,聚(甲基)丙烯酰胺,聚乙烯基磺酸和它们的水溶性共聚物;蜜胺-甲醛磺酸盐,萘-甲醛磺酸盐,苯乙烯-马来酸和乙烯基醚-马来酸共聚物。

    适用的封端的交联剂c)为低分子量或高分子量的有机化合物,它们可以是固态,也可以被转化成固态形式,例如在添加到粉末组合物之前被吸附在一固体上。交联剂c)的例子有以往工艺中以任意形式作为交联剂的二胺和多胺的盐。

    适用的二胺和多胺在Houben-Weyl,E20卷,第3部分,第1965至1976页中有介绍,例如六亚甲基二胺,二氨基四甲基环己烷,1,3-双(氨基甲基)苯,三亚乙基三胺,四亚乙基四胺,聚乙烯胺,聚氧亚烷基胺,如聚氧亚乙基胺。酰肼的例子有碳化二酰肼和脂肪和脂环二酸的二酰肼和六氢对苯二甲酸的二酰肼。同样适用的也有肼,芳香和烷基肼或腙如N,N’-二甲基肼和戊二醛和对苯二甲醛的双腙,以及羟基胺酯。这些所提及的化合物可以用已知的方法通过与合适的酸反应而转化为它们的盐。

    适用的酸性阴离子为在普通贮存条件下可与上述胺类化合物形成稳定盐的所有已知的有机和无机质子酸的阴离子。酸的例子可能有:氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、膦酸、碳酸、甲酸和乙酸,以及离解后增加组合物材料疏水性的脂肪酸,例如碳原子数为10至18的饱和或不饱和、支链或非支链的羧酸如月桂酸、十四酸和硬脂酸。交联剂盐可以是水溶性、水可乳化性或水不溶性的。交联剂盐优选在水中可溶或可乳化。

    优选六亚甲基二胺、三亚乙基四胺、碳化二酰肼和脂肪和脂环二酸的二酰肼或六氢对苯二甲酸的二酰肼如己二酸二酰肼的卤化物,特别是氟化物,硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐和甲酸盐。

    这些盐可单独或以混合物的形式加入到聚合物中,加入量根据欲交联的聚合物中的官能团来计算。对于聚合物a)中的每个官能团,含氮化合物的加入量为0.1至10,优选为0.5至2,特别是0.8至1.2摩尔当量。

    优选采用乳液聚合的方法来制备水不溶性聚合物a)。在一敞口反应器或压力釜中,在温度为0至100℃的范围内,采用乳液聚合中常用的方法来引发使反应进行。引发反应采用通常的至少部分溶于水的自由基前体(引发剂)来引发,用量优选为占单体总重的0.01至3.0%(重量)。引发剂的例子有过硫酸钠、过氧化氢、叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化二磷酸钾和偶氮二异丁腈。如果需要的话,上述自由基引发剂也可按已知的方法与占单体总重0.01至0.5%(重量)的还原剂混合使用。使用的还原剂有,例如碱金属的甲醛次硫酸盐和抗坏血酸。在氧化还原引发时,优选在聚合过程中将氧化还原引发剂中的一种或两者通过计量加入。

    可选用在乳液聚合中通常用到的所有的乳化剂作为分散剂。适用的乳化剂有阴离子型、阳离子型以及非离子型乳化剂。乳化剂的用量优选可达单体总重的6%。适用的乳化剂的例子有阴离子型表面活性剂如链长为8至18个碳原子的烷基硫酸盐,疏水基含有8至18个碳原子和可达40个环氧乙烷或环氧丙烷单元的烷基醚硫酸盐和烷基芳基醚硫酸盐,含有8至18个碳原子的烷基磺酸盐或烷基芳基磺酸盐,硫代丁二酸与一元醇或烷基酚的二酯和单酯。适用的非离子型表面活性剂有例如含有8至40个环氧乙烷单元的烷基聚乙二醇醚或烷基芳基聚乙二醇醚。

    聚合物a)的制备优选在上述保护胶体的存在下进行。聚合反应所需的pH值一般为2.5至10,优选为3至8,可用已知的加酸、碱和常用的缓冲溶液如碱金属磷酸盐或碱金属碳酸盐的方法来调节pH。为了控制分子量,可在聚合反应中加入常用的分子量调节剂,例如硫醇、醛和氯代烃。

    不论选用何种聚合方法,聚合反应均可分批或连续进行,可以使用或不使用种子胶乳,可以在起始投入反应混合物的全部或部分成分,或可以在起始时部分投料然后将反应混合物的部分或全部成分计量投料,或无起始投料而是采用物料流的加料工艺。由这种方式所得到的分散体的固含量为20至60%,平均颗粒尺寸为0.1至10微米,优选为0.2至5微米。

    分散体的干燥可采用喷雾干燥、冷冻干燥或流化床干燥的方法实施。喷雾干燥优选在常用的喷雾干燥机上进行,其中雾化作用是通过单液流、两液流或多液流喷嘴或旋转式雾化盘的工艺来实现的。根据机器的类型、树脂的玻璃化转变温度和所需干燥程度的不同,出口温度一般选择在55至100℃的范围内,优选在65至90℃的范围内。

    为进行喷雾干燥,将固含量优选为20%至60%的聚合物a)的分散体与作为喷雾助剂的保护胶体一起进行喷雾和干燥。这里所用的保护胶体可以是前面提到的水溶性聚合物b),它可以水溶液的形式在喷雾干燥之前加入到分散体水溶液中。在此过程中,水溶性聚合物b)的加入量优选为聚合物a)重量的5至20%。

    盐形式的含氮化合物c)可在干燥之前或之后加入,例如在优选的喷雾干燥中,可以在喷雾干燥机下端或在另一个单独的设备中加入。如果希望得到含有这些交联剂的混合物,其它添加剂也可以加入到粉末混合物之中。

    用于改性的添加剂的例子有抗粘着剂、染料、颜料、增塑剂、成膜助剂、消泡剂、催化剂、流变促进剂、增稠剂、偶联剂和乳化剂;如果它们的起始状态为液态,则必须在混合之前将它们转化为粉末状。

    分散体粉末组合物可用于典型的应用场合。一个前提是需要有可使含氮化合物从其盐的形式发生转变的碱性物质的存在,或可能需要较高的温度以使盐产生分解。在后一种情况中,优选是羧酸盐和碳酸盐。应用实例有与无机水力结合剂如水泥(卜特兰水泥、矾土、火山灰、矿渣、氧化镁或磷酸盐水泥)、Paris熟石膏、水玻璃相结合的化学建筑产品,它们用于生产建筑粘合剂、熟石膏和粉灰、磨刀石填料、建筑样板、结合水泥和涂料。它也可用作涂料组合物和粘合剂中的底漆结合剂,或作为织物和纸张的结合剂使用。这种分散体粉末组合物优选在不仅需要良好的粘合性能而且需要低的吸水性和/或良好的耐溶剂性的应用场合中作为结合剂使用。

    本发明的再分散粉末在水中很容易再分散,而且当以粉末形式或以水分散体形式使用时可形成力学强度较强的交联膜。采用以盐为存在形式的化合物c)所带来的好处是只有在加入一种碱后或在一合适的较高温度下盐发生分解后交联反应才发生。使用它们后所获得的交联度良好,而且由于交联剂以固态形式封端,粉末组合物的贮存稳定性同样也很好。除此之外,这些交联剂一般也可提高化合物的流动性。特别是在建筑方面的许多应用中,由于许多配合材料以及方便材料中的碳酸盐和氢氧化物(氢氧化钙)能够以干态形式与这些结合剂相混合,而且既使经过较长的贮存后也不发生交联,这种粉末组合物的优点就尤为显著。

    下面的实施例进一步说明本发明:实施例1:

    在一容积为16升的搅拌压力釜中加入3420克水,352克Hoppler粘度为4mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,50克十二烷基苯磺酸盐(水中浓度为15%),510克醋酸乙烯和200克乙烯,并将混合物加热到50℃。然后加入由6%浓度的过硫酸钠水溶液和3%浓度的甲醛次硫酸钠水溶液所组成的催化剂溶液。聚合反应开始后,加入含有2800克醋酸乙烯和120克甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体物料流。在聚合反应过程中,加入另外800克乙烯。在计量反应时间约5小时后,聚合反应继续进行2小时。

    所得分散体的固含量为51%。聚合物的K值为74.5,玻璃化转变温度Tg为4℃,熔体流动温度(MFT)为0℃。

    在喷雾干燥前,以水溶液的形式加入占聚合物重量8.1%的Hoppler粘度为13mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,和占聚合物重量0.8%的Hoppler粘度为5mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇。得到的欲喷雾干燥的混合物的固含量为35%(重量)。喷雾干燥是在一出口温度为82℃,两液流喷嘴逆流的压缩空气的压力为4巴的Nibilosa喷雾干燥机上进行的。实施例2:

    在一容积为16升的搅拌压力釜中加入2000克水,487克Hoppler粘度为4mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,将混合物加热到50℃并导入乙烯使压力达到60巴。在整个单体计量加料的时间内均保持该压力值。在加入单体物料流的同时加入由2.6%浓度的叔丁基过氧化氢水溶液和4.5%浓度的甲醛次硫酸钠水溶液所组成的催化剂物料流。单体溶液由4563克氯乙烯、1950克醋酸乙烯和200克丙烯酸缩水甘油酯组成。聚合反应开始后,在约6至7小时的时间内计量加入溶于3937水中的667克Hoppler粘度为4mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇。单体混合物计量加入的整个时间为8小时。在计量加料完成后,聚合反应继续进行2小时。所得分散体的固含量为50.2%。聚合物的玻璃化转变温度Tg为13.5℃。

    在喷雾干燥前,以水溶液的形式加入占聚合物重量8.1%的Hoppler粘度为13mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,和占聚合物重量0.8%的Hoppler粘度为5mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇。与实施例1相同,喷雾干燥是在一Nibilosa喷雾干燥机上进行的。实施例3

    按照与实施例1相同的聚合方法和喷雾干燥方法进行本实施例,除了用120克乙酰乙酸烯丙酯代替120克甲基丙烯酸缩水甘油酯。所得分散体的固含量为50.3%。聚合物的K值为82.9,玻璃化转变温度Tg为1℃,熔体流动温度(MFT)为0℃。

    在喷雾干燥前,以浓度为11%水溶液的形式加入占聚合物重量8.1%的Hoppler粘度为13mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,用与实施例1相同的方法进行干燥。实施例4:

    在一容积为2.5升、含有120.6克预先乳化的苯乙烯与丙烯酸丁酯1∶1混合物(重量比)的搅拌容器中加入77.5克Hoppler粘度为4mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇溶于706克水中的溶液。在将乳液加热到50℃后,将4.9%浓度的叔丁基过氧化氢水溶液、8.3%浓度的抗坏血酸水溶液和406克预先溶有23.5克间异丙烯基二甲基苄基异氰酸酯的苯乙烯与丙烯酸丁酯的1∶1混合物(重量比)同时计量加入。两小时后单体的加料完成。用10%浓度的过氧化氢溶液继续进行聚合反应。所得分散体的固含量为50.4%,pH值为5.0。

    在喷雾干燥前,向分散体中以浓度为20%水溶液的形式加入6%重量的Hoppler粘度为14mPas(毫帕秒)(20℃下,4%浓度的水溶液)、皂化值为140的聚乙烯醇,并用水稀释到浓度为30%。

    用与实施例1相同的方法进行干燥。交联度的测定:

    在一个微波炉中,在一种对未交联样品为良溶剂的溶剂中,一般为二甲基甲酰胺,将室温干燥的膜样品加热到170℃保持5分钟。

    测量滤液中的固态含量,并按下式计算交联度:

    交联度(%)=(固含量测量值/固含量理论值-1)×100抗粘着性的测定:

    为了测定抗粘着性,将分散粉末加入到一带有螺旋盖的铁管中,然后用一金属冲床冲压。冲压后在一50℃的干燥炉中将铁管和粉末放置16小时。冷却至室温后,将粉末从铁管中取出,用碾压粉末的方法定性地估计抗粘着性。

    抗粘着性分为下列等级:

    A=抗粘着

    B=中等抗粘着

    C=不抗粘着膜的再分散性的测定:

    为了测定膜的交联度,在每一个由再分散体制备的膜上滴一滴水。60秒后用指尖刮膜以确定膜的再分散性。膜的再分散性的评价:等级1:非常容易再分散

    很轻的刮擦就可使膜立即再分散或模自发再分散。等级2:容易再分散

    经刮擦膜可容易再分散;可能会有膜块,但是极少,并且在指间非常容易再分散。等级3:一定程度再分散

    膜只有在较强的刮擦下才能再分散;随着膜的破坏(破裂为多块)基底很慢地被触及;各块膜均不可再分散。等级4:不可再分散

    即使很长时间强烈的刮擦也不能使膜再分散。膜破裂成多块也并不再分散,或膜从基底上剥离。

    测试结果总结于下面的表中:            混合物  交联度(%)  抗粘着性  再分散性  实施例1(分散体)+HMDAP1)    10.5    -    1  实施例1(分散体)+HMDAP1)+10%ML    30.5    -    3-4  实施例1(粉末)+HMDAP1)    14.0    A    1  实施例1(粉末)+10%ML+HMDAP1)    55.0    A    3-4  实施例2(粉末)+ASDHA2)    21.5    A    1-2  实施例2(粉末)+10%ML+ASDHA2)    63.5    A    3-4  实施例3(粉末)+HMDAP1)    17.8    A    1-2  实施例3(粉末)+10%ML+HMDAP1)    57.3    A    3  实施例4(粉末)    27.8    A    1-2  实施例4+10%ML+HMDAP1)    90.4    A    4  实施例4+0.5%HMM3)    45.6    B    2-3

    ML:石灰乳

    1)HMDAP:六亚甲基二胺的磷酸盐,活性基团比例=1∶2

    2)ASDHA:己二酸二酰肼的乙酸盐,活性基团比例=1∶1

    3)HMM:六亚甲基二胺

    实施例表明本发明的组合物只是在碱性介质中才表现出活性,因此不必担心过早交联而引起的对贮存稳定性的损害。作为比较,用一种非盐形式的交联剂对实施例4的粉末进行实验。这样得到的交联度低于采用本发明组合物时的测试结果。进一步地,粉末组合物的抗粘着性也下降。

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本发明涉及一种可再分散于水中的可交联粉末组合物,含有:a)30至95份(重量)可自由基聚合的烯类不饱和单体的一种或多种水不溶性成膜聚合物,其中占聚合物a)总重0.5至10%的单体含有选自醛基、酮基、环氧基、异氰酸酯基、羧酸酐基和1氮杂环丙烷基中的一种或多种取代基;b)5至70份(重量)一种或多种水溶性成膜聚合,a)和b)的重量份数之和为100,和c)含有以盐形式存在的、选自胺、酰肼、羟基胺酯、芳基。

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