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聚合物颗粒在反应性稀释剂中的非水性分散体

摘要

本发明公开了有机聚合物颗粒在反应性稀释剂中的非水性分散体。该非水性分散体可通过如下方式获得:将至少一种单体在反应性稀释剂中聚合形成有机聚合物颗粒,其中所述反应性稀释剂由于它对单体的正交反应性而不参与这种聚合,然而它具有官能团,这种官能团使得可以实现后续的按目标聚合。根据所使用的有机聚合物颗粒或反应性稀释剂,非水性分散体可被输送到具有各种要求分布型的各种各样的应用可能性。为制备所述非水性分散体,尤其是,在搅拌釜中,在反应性稀释剂存在下至少一种单体的聚合是特别适合的,其中在搅拌速度至少2米/秒下进行所述反应,其中搅拌器直径与容器直径之比调节到0.3-0.80,搅拌器距容器底部的距离调节到搅拌器直径的0.25-0.5倍。本发明提供各种各样有利的应用可能性,尤其是用作抗冲改性剂,特别在薄膜中,以及用作粘合剂,用作浇铸树脂,或用作漆。特别有利的应用还在于,采用它制备成型体或聚合物半成品。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-04-17

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C08G18/08 授权公告日:20160113 终止日期:20170331 申请日:20100331

    专利权的终止

  • 2016-01-13

    授权

    授权

  • 2012-09-19

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08G18/08 申请日:20100331

    实质审查的生效

  • 2012-07-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及到有机聚合物颗粒在反应性稀释剂中的非水性分散体,其制备 方法以及其用途。

背景技术

现有技术中描述了有机聚合物颗粒在反应性稀释剂中的非水性分散体。与 本发明相关地,这里特别参见EP 1910436B1。具体地,其中要求保护聚氨酯 (甲基)丙烯酸酯颗粒在反应性稀释剂中的非水性透明的分散体。这种非水性 的透明的分散体可通过如下方式获得:使多异氰酸酯在反应性稀释剂中与至少 一种多元醇和亲核官能化的(甲基)丙烯酸酯反应。这种非水性透明的分散体 的特别特征是,聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒具有低于40纳米的平均直径。

EP 1910436B1也描述了制备所述的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒的非水 性透明分散体的有利的方法。这里多异氰酸酯与至少一种多元醇和亲核官能化 的(甲基)丙烯酸酯在反应性稀释剂中反应。所述反应在搅拌釜中进行。在搅 拌器圆周速度至少5米/秒的条件下进行所述反应是重要的,在这种情况下,搅 拌器直径与容器直径之比为0.3-0.8,并且搅拌器距容器底部的距离为搅拌器 直径的0.25-0.5倍。

也公开了所述的分散体的有利的应用,例如作为分散体粘合剂或它的成 分,或作为铸造玻璃或它的成分。此外这种分散体的有利的应用还应在于,这 种分散体用作模塑材料、粘合剂或铸造玻璃中的冲击韧性改进剂。此外,EP  1910436B1描述了一种模塑件,其可通过上述分散体的固化得到。

上述已知的教导尤其是以对粘合体系的需求为出发点,通过所述粘合体系 可以实现完全透明的粘接连接。这尤其在粘接玻璃时应该是有意义的,在所述 玻璃情况下透明度应该在最终产品中也仍旧保持。强调为同样重要的是,固化 的粘合剂具有最低的冲击韧性,以得到可承受机械应力的粘接连接。此外,提 供一种能由较少的组分得到的非水性分散体经证明是已知教导的目的,以由此 使得所述制备更经济。最后,根据所述的现有技术力求达到,所述的分散体应 该含有高的聚氨酯的固体份额,以使冲击韧性性能最优化。而同时也应该提供 力求得到的分散体的良好的可操作性和可加工性。

在考虑所述的制备措施以及所力求的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒的低于 40纳米的平均直径条件下,在上面已经描述的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒在 反应性稀释剂中的非水性透明的分散体中证实了该任务的解决方案。可以看出 上述的现有技术导致得到如下认识,其在应用聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒的 所述的非水性分散体时经证实是有利的,例如作为粘合剂、铸造玻璃或冲击韧 性改性剂就是如此。然而,正如可容易地看出的那样,所述的教导非常具体, 并限于特殊的聚丙烯酸酯颗粒。然而,EP 1910436B1的公开内容对于这里以 任何的方式能够实现有利的上位化丝毫没有给出指示。

发明内容

因此,从上述的现有技术出发,本发明基于如下的任务,以一种方式进行 上位化,使得能够以在反应性稀释剂中的非水性分散体的形式使用各种各样的 有机聚合物颗粒,其特别是在考虑到具有其中所提出的要求的同样是各种各样 的应用可能性方面。

根据本发明的所述的任务通过有机聚合物颗粒在反应性稀释剂中的非水 性分散体而得到解决,所述分散体可通过如下方式获得:在反应性稀释剂中将 至少一种单体聚合而形成有机聚合物颗粒,其中反应性稀释剂由于它对单体的 正交反应性而不参与所述聚合,但是它具有官能团,这种官能团可以实现后续 的按目标聚合。因此,所述聚合可以类似“受控制地”进行。

因此,本发明的发明人的主要认识在于,将至少一种单体,任选地在与其 不同的另外单体存在的情况下,在反应性稀释剂中聚合而形成有机聚合物颗粒 或共聚物颗粒。在这种情况下反应性稀释剂实现了下列的功能:反应性稀释剂 用作在制备根据本发明的非水性分散体中使用的起始单体等的反应的液体反应 介质。其不参与聚合物形成反应。但是其也是其它添加的单体和共聚单体的溶 剂,所述单体和共聚单体例如后来加到聚合物颗粒上并为此优选进行亲核官能 化。这种任选的操作方式在下面还将详细地进行描述或者由权利要求5得出。 在用于形成有机聚合物颗粒的聚合反应结束后,反应性稀释剂是所形成的有机 聚合物颗粒的液体分散剂。此外,如已提到的那样,反应性稀释剂在另外的步 骤中可通过聚合固化,其中在所述反应结束时,初始形成的有机聚合物颗粒包 埋入已固化的反应性稀释剂中。为此,反应性稀释剂含有官能团,其反应性与 形成所述颗粒的单体是正交的。因此,特征“正交反应性”应该这样来理解, 即在聚合物颗粒的聚合期间增长的聚合物链不能与反应性稀释剂反应。

合适的反应性稀释剂的选择,在考虑到前面提到的条件的情况下,对于本 领域技术人员来说可没有问题地实现。正如前面提到的那样,通过反应性稀释 剂的聚合,有机聚合物颗粒不可逆地包埋入反应性稀释剂中。以这种方式所得 到的产物也可称作为“固化分散体”。

所述聚合可在采用规定的反应配对物的应用情况下进行,因此在使用合适 的催化剂的条件下形成了粘接连接。但此外也存在着下列的可能性:在所述的 聚合范围内如此地改性所得到的有机聚合物颗粒,使得其带有另外的单体,该 单体能与反应性稀释剂在聚合范围内进行反应。整个体系能够如此地进行调节, 以致反应性稀释剂能与这样的官能化的有机聚合物颗粒进行反应。例如能够通 过加热,辐射,例如利用紫外线或红外线,和/或通过合适的催化剂或固化剂的 引入来实现该反应。

上述的聚合物颗粒表面的官能化能够有助于分散体的稳定化,但是这种官 能化对于稳定分散体的形成不是绝对必要的。

因此,本发明在于对上述的现有技术作出了非常有利的上位化,并特别在 考虑到所提到的扩大的应用领域的情况下,本发明被证实是特别有利的。这在 下文将详细地进行探讨:

在本发明的一个变化方案A中,经证实有利的是,如果借助于逐步增长机 理,特别是加成机理或缩合机理,使所述至少一种单体聚合形成有机聚合物颗 粒。这些术语是本领域技术人员完全熟悉的。

在选择用于形成有机聚合物颗粒的所述一种或多种单体时,本发明不受显 著的限制。然而,优选的是,所述一种或多种单体是选自以下的按目标的化合 物组合:羧酸或其衍生物和胺,环氧化物和二元醇,脲衍生物和醛,烷基聚硅 酸盐和二硅氧烷,光气和二元醇,二烷氧基芳基衍生物和芳基二元醇,或者1, 4-二氯苯和硫化钠。本领域技术人员能够无困难地从这些举例列举的组合列表 中推断出,其相应地在聚合范围内反应形成聚酰胺,或聚酰亚胺,环氧树脂, 脲树脂,有机硅树脂,聚碳酸酯,聚芳醚酮,和聚苯硫醚。

在本发明的范围内,正如上面所表明的那样,反应性稀释剂具有特别的重 要性。有利的是,在应用上述变化方案A时,其以一种或多种单或多烯属不饱 和单体的形式存在。为了获得一定的与此有关的印象,在下列的例举A中给出 了优选的实例:衍生自饱和醇的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如(甲基)丙烯酸 甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸异丙酯,(甲基)丙烯酸正丙酯,(甲 基)丙烯酸丁酯,(甲基)丙烯酸戊酯,(甲基)丙烯酸正己酯,(甲基)丙烯酸 正辛酯,(甲基)丙烯酸正癸酯,(甲基)丙烯酸异辛酯,(甲基)丙烯酸2-乙 基己酯,(甲基)丙烯酸十四烷基酯等;衍生自不饱和醇的(甲基)丙烯酸烷基 酯,例如(甲基)丙烯酸油基酯,(甲基)丙烯酸2-丙炔基酯,(甲基)丙烯酸 烯丙基酯,(甲基)丙烯酸乙烯基酯等;(甲基)丙烯酸的酰胺和腈,例如N-(3- 二甲基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺,N-(二乙基膦酰基)(甲基)丙烯酰胺, N-(3-二丁基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺,N-叔丁基-N-(二乙基膦酰基)(甲 基)丙烯酰胺,N,N-双(2-二乙基氨基乙基)-(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙 烯酰氨基乙腈,N-(甲氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺,N-乙酰基(甲基)丙烯酰 胺,N-(二甲基氨基乙基)(甲基)丙烯酰胺,N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰 胺,N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺,N-甲基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二甲基 (甲基)丙烯酰胺,N-异丙基(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸氨基烷基酯, 例如三(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)胺,(甲基)丙烯酸N-甲基甲酰氨基乙基 酯,(甲基)丙烯酸3-二乙基氨基丙基酯,(甲基)丙烯酸2-脲基乙基酯;其它 含氮的(甲基)丙烯酸酯,例如N-((甲基)丙烯酰氧乙基)二异丁基酮亚胺, 2-(甲基)丙烯酰氧乙基甲基氰胺,(甲基)丙烯酸氰基甲基酯,(甲基)丙烯 酸2,2,6,6-四甲基哌啶基酯,(甲基)丙烯酸芳基酯,例如(甲基)丙烯酸 壬基苯基酯,(甲基)丙烯酸苄基酯,(甲基)丙烯酸2-萘基酯,(甲基)丙烯 酸苯基酯,其中所述芳基在每种情况下是未取代的或者可为最多至四取代的; 含羰基的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-羧基乙基酯,(甲基)丙 烯酸羧基甲基酯,N-(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)-2-吡咯烷酮,N-(3-(甲基) 丙烯酰氧丙基)-2-吡咯烷酮,N-(甲基)丙烯酰基吗啉,(甲基)丙烯酸唑 烷基乙基酯,N-((甲基)丙烯酰氧)甲酰胺,(甲基)丙烯酸丙酮基酯,N-(甲 基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮;(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如(甲基)丙烯酸环 丁基酯,(甲基)丙烯酸环戊基酯,(甲基)丙烯酸环己基酯,(甲基)丙烯酸环 辛基酯,(甲基)丙烯酸3-乙烯基环己基酯,(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环 己基酯,(甲基)丙烯酸冰片基酯,(甲基)丙烯酸环戊-2,4-二烯基酯,(甲基) 丙烯酸异冰片基酯,(甲基)丙烯酸1-甲基环己基酯;二醇二(甲基)丙烯酸 酯,例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯, 三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,2,5-二甲基1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯, 1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,二乙二 醇二(甲基)丙烯酸酯,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;醚醇的(甲基)丙烯酸 酯,例如(甲基)丙烯酸四氢糠基酯,(甲基)丙烯酸乙烯氧基乙氧基乙基酯, (甲基)丙烯酸甲氧基乙氧基乙基酯,(甲基)丙烯酸1-丁氧基丙基酯,(甲基) 丙烯酸1-甲基-(2-乙烯氧基)乙基酯,(甲基)丙烯酸环己氧基甲基酯,(甲 基)丙烯酸甲氧基甲氧基乙基酯,(甲基)丙烯酸苄氧基甲基酯,甲基丙烯酸苯 氧基乙基酯,(甲基)丙烯酸糠基酯,(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙基酯,(甲基) 丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯,(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯,(甲基)丙烯 酸烯丙氧基甲基酯,(甲基)丙烯酸1-乙氧基丁基酯,(甲基)丙烯酸甲氧基甲 基酯,(甲基)丙烯酸1-乙氧基乙基酯,(甲基)丙烯酸乙氧基甲基酯;卤化醇 的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2,3-二溴丙基酯,(甲基)丙烯酸 4-溴苯基酯,(甲基)丙烯酸1,3-二氯-2-丙基酯,(甲基)丙烯酸2-溴乙基酯, (甲基)丙烯酸2-碘乙基酯,(甲基)丙烯酸氯甲基酯;(甲基)丙烯酸环氧烷 基酯,例如(甲基)丙烯酸10,11-环氧十一烷基酯,(甲基)丙烯酸2,3-环 氧环己基酯,(甲基)丙烯酸2,3-环氧丁基酯,(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁基 酯,(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯;含磷、含硼和/或含硅的(甲基)丙烯酸酯, 例如(甲基)丙烯酸2-(二丁基膦酰基)乙基酯,2,3-亚丁基(甲基)丙烯 酰基乙基硼酸酯,2-(二甲基磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯,甲基二乙氧基 (甲基)丙烯酰基乙氧基硅烷,2-(亚乙基亚磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯, 二甲基膦基甲基(甲基)丙烯酸酯,二甲基膦酰基乙基(甲基)丙烯酸酯,二 乙基(甲基)丙烯酰基膦酸酯,二乙基磷酸基乙基(甲基)丙烯酸酯,二丙基 (甲基)丙烯酰基磷酸酯;含硫的(甲基)丙烯酸酯,例如硫代甲基(甲基) 丙烯酸酯,硫代环己基(甲基)丙烯酸酯,硫代苯基(甲基)丙烯酸酯,乙基 亚硫酰基乙基(甲基)丙烯酸酯,4-硫氰酸基丁基(甲基)丙烯酸酯,乙基磺 酰基乙基(甲基)丙烯酸酯,硫氰酸基甲基(甲基)丙烯酸酯,甲基亚硫酰基 甲基(甲基)丙烯酸酯,双((甲基)丙烯酰氧乙基)硫化物;三(甲基)丙烯 酸酯,例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,甘油三(甲基)丙烯酸酯;四 (甲基)丙烯酸酯,例如季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,苯乙烯,官能化苯乙 烯和多烯属不饱和单体,例如二乙烯基醚,邻苯二甲酸二烯丙基酯和二乙烯基 苯。上述的化合物当然也能作为两种或多种化合物的混合物形式使用。

在应用上述变化方案A时,也可能有利的是,在形成有机聚合物颗粒之后, 引入另外的单体,这种单体既可以与所述聚合物的一种或多种单体反应,又可 以与反应性稀释剂反应。这种反应能够按目标进行控制,因为所述单体能够选 择性地与各自聚合物链的末端键接。这种另外的单体的使用导致有机聚合物微 粒的“封端”。反应性稀释剂和这种“官能化的”并且聚合入的单体之间的上述 反应能够进行控制和引导。在这种情况下,上述的加热,辐射等措施可以以合 适的方式和受控制地加以使用。

根据本发明的非水性分散体的另一个有利的设计根据变化方案B在于,将 所述至少一种单体或所述用于形成聚合物颗粒的单体,借助于链增长机理,特 别是自由基或离子的链增长机理而进行聚合。这也涉及通常的专业概念,这种 概念无需作进一步解释。在此优选的是,所述至少一种单体或所述用于形成聚 合物颗粒的单体是一种或多种单和多烯属不饱和的单体,在这种情况下能够有 利地应用上述的例举A中所述的单体。

所述的化合物显然能够独立地应用或者作为两种化合物或多种化合物的 混合物形式应用。

在变化方案B中特别适宜的是,反应性稀释剂是聚氨酯树脂,环氧树脂, 聚酰胺,聚酰亚胺,聚酯,聚脲,聚硅氧烷或聚甲醛树脂的组分。在这样的情 况下可以容易地保证,其不被包括在烯属单体的聚合中。表1中示例性地列出 了可用于实现上述聚合物的各种不同的组分组合。

将用于形成上述聚合物所需的组分一起作为反应性稀释剂不是必需的,然 而这也不是完全被排除的。例如,可以使用待形成的聚氨酯的多元醇组分或者 异氰酸酯组分作为反应性稀释剂,并在聚合物颗粒形成后才加入所缺乏的第二 个组分,如表1中所表明的那样。这种操作方式能够由本领域技术人员容易地 转用到其它反应性稀释剂组分。

在本发明的范围内,所述组分的组合已经被证实是特别有利的,正如表2 所表明的那样。

如果所述组分在相应混合物中使用,则本领域技术人员必须注意,反应性 稀释剂的聚合不能自发地进行。例如,这可通过如下方式保证:只是在聚合物 颗粒形成后才加入催化剂或引发剂。对于本领域技术人员而言,用于反应控制 的这些和等同措施显然是熟知的。

在本发明的范围内,严格地限制聚合物颗粒的平均直径不是必要的。对于 本领域技术人员可容易实现的是,在制备这种非水性分散体时,调节这样的条 件,尤其是在所考虑的搅拌釜(Rückkesseln)中,采用这样的条件可以无问题 地以希望的方式调节平均直径。一般,如果根据本发明的非水性分散体的聚合 物颗粒具有小于50微米的平均直径,那么这是有利的。如果聚合物颗粒的平均 直径小于10微米,特别是小于250纳米,那么这是非常优选的。如果对于非水 性分散体力求透明性,那么小于40纳米的直径是特别有利的。特别是如果所述 的直径位于胶体范围内,那么借助于光散射能够测定所述的直径。本发明在这 里也提供了在调节由应用情况看来有利的聚合物颗粒的平均直径方面的有利的 控制或灵活性。

本领域技术人员将同样根据希望的那样根据每种情况下的应用的要求,调 节有机聚合物颗粒在根据本发明的非水性分散体中的浓度。可以给出的有利的 规则是,有机聚合物颗粒在非水性分散体中适当地以数量为20-70重量%存在。 30-60重量%的范围是特别优选的。如果聚合物颗粒的含量在40和50重量%之 间,则在多数应用可能性的情况下,非水性分散体是完全特别有利的。

如果包括了附加的添加剂,那么本发明也保留了有利形成的可能性。在此 特别有利的是,非水性分散体含有选自由以下物质组成的组的添加剂:促进剂, 抗氧化剂,反应性稀释剂的聚合引发剂,聚合物型和低聚物型粘结剂,交联剂, 着色剂和/或赋予效果的试剂,有机的和无机的、透明的或不透明的填料,紫外 吸收剂,光防护剂,脱气剂,消泡剂,乳化剂,湿润剂和分散剂,粘合促进剂, 粘附促进剂,流变控制添加剂,阻燃剂,干燥剂,腐蚀抑制剂,蜡和消光剂, 稳定剂或这些物质的混合物。一般,根据本发明的非水性分散体中不必添加用 于使颗粒在液相中稳定化的稳定剂。然而如果添加一种或几种稳定剂,那么能 够应用这样的稳定剂,其由本领域技术人员一般考虑用于所述类型的分散体的 稳定化,特别是二羟甲基丙酸和它们的酯,基于乙二醇和2-氨基-2-甲基丙醇 或高级脂肪酸的盐、酰胺和酯的相促进剂,所述高级脂肪酸的盐、酰胺和酯任 选地采用官能团进行改性,所述官能团能够实现结合入聚合物颗粒的基体中。

此外存在使用溶剂的可能性,尽管不言而喻不是强制性的,只要其与根据 本发明的技术基本构思不对立,如上文所述。无论如何,所述溶剂必须是惰性 的。下列物质可以作为实例给出:烃,醚,酯,酮和/或卤代烃,特别是戊烷, 己烷,环己烷,石油醚,甲苯,苯,THF,乙醚,醋酸乙酯,丙酮,甲乙酮,氯 仿,二氯甲烷,四氯化碳。

这些一方面可有利于所希望的有机聚合物颗粒的形成,另一方面也在各种 不同的可能的应用场合下是有利的。因此,可以有利地调节根据本发明的非水 性分散体的粘度以适应于各自的应用场合。如果所述材料必须通过喷嘴或管线 泵送或者注入细孔或空腔中,那么低粘度是有利的。在使用粘合剂或双组分树 脂的情况下,任选地,粘度的匹配也是需要的,以使树脂对表面是可湿润的或 者使树脂在静态混合器中的可混合性成为可能。

正如前面所述和后附的权利要求1所要求保护的那样,根据本发明的一般 教导不能直接地和明确地由开头所述的现有技术得出。然而,这显然不应是本 发明的组成部分,其在本发明的各个不同的实施方案中,也就是说在本发明的 非水性分散体的实施方案中,也不在后述的方法实施方案中和下述的应用可能 性的实施方案中。因此,应排除聚氨酯(甲基)丙烯酸酯颗粒在反应性稀释剂 中的非水性透明分散体,在这种情况下该颗粒具有小于40纳米的平均直径,并 且在这种情况下该颗粒附加地与亲核官能化的(甲基)丙烯酸酯反应。非水性 透明分散体同样应含有具有小于40纳米的平均直径的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯 颗粒和反应性稀释剂,在其中附加地在反应性稀释剂中存在的亲核官能化的(甲 基)丙烯酸酯不是本发明的组成部分。

正如上面已经详述的那样,在根据本发明的非水性分散体中,对其中所含 的或所形成的有机聚合物颗粒的类型不存在相关的限制:由羧酸和胺形成的聚 酰胺,由环氧化物和二胺或二酸形成的环氧树脂,由脲衍生物和醛形成的脲树 脂和蜜胺树脂,由酚和醛形成的酚醛树脂,由单个烯烃形成的聚烯烃,由乙基 聚硅酸酯和二硅氧烷形成的有机硅树脂,由光气和二元醇形成的聚碳酸酯,由 二烷氧基芳基衍生物和芳基二元醇形成的聚芳基醚酮,由胺和羧酸衍生物形成 的聚酰亚胺和由1,4-二氯苯和硫化钠形成的聚苯硫醚。应该着重指出,该列 举不是详尽的。更确切地说,本领域技术人员可以容易地看出,这里还要考虑 各种各样的其它的聚合物材料。

此外,本发明的用于解决所提出的任务的主题是,上述根据本发明的类型 的有机聚合物颗粒的非水性分散体的制备方法,也如权利要求1-15中所描述的 那样,其中该方法包括在已述的反应性稀释剂存在下在搅拌釜中至少一种单体 聚合成有机聚合物颗粒。该方法尤其特征在于,在搅拌器圆周速度至少2米/ 秒的条件下进行所述反应,其中搅拌器直径与容器直径之比调节为0.3-0.80, 并且搅拌器与容器主体的距离调节为搅拌器直径的0.25-0.5倍。

在搅拌器圆周速度调节到至少5米/秒,特别是至少8米/秒的情况下,其 是合适的和有利的。本领域技术人员由上面的说明书可清楚地看出,搅拌器的 圆周速度对所形成的聚合物颗粒的粒子尺寸具有显著的影响。因此,本领域技 术人员能够毫无困难地如此地调节搅拌器的圆周速度,以便获得所需要的粒子 尺寸。在实际实现根据本发明的方法时,也表明,如果应用分散盘作为搅拌器, 那么这是有利的。

上文中,与根据本发明的非水性分散体相关连地已经指出,能够包括各种 不同的添加剂。为避免重复,可参见与此相关的上文的详述。在此,根据这些 添加剂的官能团,这些添加剂既可在方法进行期间使用,又可在方法结束后使 用。然而有利的是,在对于形成颗粒的单体的聚合适合的催化剂或反应引发剂 存在下进行根据本发明的方法。根据反应机理而定,作为催化剂可以给出例如 酸,碱,叔芳族胺,或金属皂,并且作为反应引发剂可以给出例如过氧化物, 偶氮化合物或安息香醚。

本发明的价值特别在大量应用可能性的灵活的实际实现方面得到了证实。 这种灵活性特别源于所包括的有机聚合物颗粒的类型,但也源于与其组合而使 用的反应性稀释剂。在这里本领域技术人员然后具有通过例如合适的温度影响 和/或通过所希望类型或官能团的添加剂的附加引入而广泛控制的多种多样的 可能性。

根据本发明的非水性分散体的一个特别的优点在于,其能够用作特别是薄 膜中的抗冲改性剂。所述薄膜例如可以是聚酰胺,聚乙酸乙烯酯,聚酯,聚偏 二氯乙烯或PVC。

此外,根据本发明的分散体也能直接进行固化以形成粘接配混料或浇铸 件。除了固化引发剂外,不需要加入其它的物质。但是,也可以将根据本发明 的分散体与传统的粘合体系或浇铸组合物混合,接着使该混合物固化。

对于根据本发明的固化分散体的成型体,通过其中所含的有机聚合物颗 粒,根据类型而定,具有期望的应用性能,因此在个别情况下,具有优异的抗 冲击性能和其它有价值的机械性能,特别是高的抗拉强度。

由于根据本发明的非水性分散体的所提到的有利的抗冲击性和抗拉强度, 其突出地适合于粘合应用,其可通过相应低地调节平均粒子直径,甚至以高透 明度实现。因此,根据本发明的分散体能够有利地用作玻璃用的粘合剂。通过 受控地调节的透明度和突出的抗冲击性,根据本发明的分散体也适合作为用于 制备透明的抗冲性的产品的浇铸组合物。还有利的是,根据本发明的分散体在 室温下稳定较长时间,例如至少两个月,因此值得期望的是能长期贮存的。还 证实有利的是,根据本发明的分散体可以具有高的固体含量,也就是说尤其是 有机聚合颗粒的高固体含量。

一般情况下,根据本发明的非水性分散体也对于各种不同的应用场合具有 合适的粘度。但是在个别的情况下可能适宜的是,在应用之前或者在根据本发 明的制备方法的范围内已经使用合适的溶剂来降低粘度。

本发明的非水分散体的其它的有利的应用可能性与用于它的聚合物颗粒 和反应性稀释剂一起在下表3中列出。

本发明下面将根据各个实施例详细地加以说明,然而这些实施例绝不可以 认为是限制性的。

具体实施方式

聚丙烯酸乙基己基酯-聚合物颗粒在不同的介质中的制备

实施例1:丙烯酸2-乙基己基酯-颗粒在聚氨酯-基体中的制备

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂聚醚多元醇 (Mw=1965克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3克 /摩尔)。将该混合物在搅拌下加热至90℃(2米/秒)。接着加入溶解在10毫升 丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶-二-(异丁腈)(AIBN,0.5克(0.5 重量%)。在90℃下,在搅拌下(2米/秒)进行聚合3小时。获得了固体含量 40%的溶液。接着在加入催化剂月桂酸二丁基锡(DBTDL,0.02克,M=631.55克 /摩尔)的情况下,将5克分散体与0.0015摩尔二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸 酯(MDI)(0.38克,M=250.25克/摩尔)加热至60℃,以使聚醚多元醇与异氰 酸酯(多元醇∶异氰酸酯的摩尔比1∶1)聚合成聚氨酯。

实施例2:在聚氨酯基体中应用十二烷基硫醇作为链调节剂的条件下制备丙烯 酸2-乙基己基酯-颗粒。

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂聚醚多元醇 (MW=1965克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3克 /摩尔)。将该混合物在搅拌下加热到90℃(2米/秒)。接着加入溶解在10亳升 丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶氮二-(异丁腈)(AIBN,0.5克(0.5 重量%)。向所述反应中,加入1%十二烷基硫醇(M=202.4克/摩尔)作为链调节 剂。在90℃下,在搅拌下(2米/秒)进行聚合3小时。接着在加入催化剂月桂 酸二丁基锡(DBTDL,M=631.55克/摩尔)的条件下,将5克分散体与0.0015 摩尔二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)(0.38克,M=250.25克/摩尔)加 热至60℃,以使聚醚多元醇与异氰酸酯(摩尔比多元醇∶异氰酸酯1∶1)聚合 成聚氨酯。

实施例3:在聚氨酯基体中应用12-羟基硬脂酸作为稳定剂的条件下制备丙烯酸 2-乙基己基酯-颗粒。

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂聚醚多元醇 (MW=1965克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3克 /摩尔)。将该混合物在搅拌下加热至90℃(2米/秒)。接着加入溶解在10亳升 丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶氮-二-(异丁腈)(AIBN,0.5克(0.5 重量%)。向所述反应中,加入0.5%12-羟基硬脂酸作为稳定剂。在90℃下,在 搅拌(2米/秒)下进行聚合3小时。接着,在加入催化剂月桂酸二丁基锡(DBTDL, M=631.55克/摩尔)的条件下,将5克含0.0015摩尔二苯基甲烷-4,4′-二异 氰酸酯(MDI)(0.38克,M=250.25克/摩尔)的分散体加热至60℃,以使聚 醚多元醇与异氰酸酯(摩尔比多元醇∶异氰酸酯1∶1)聚合成聚氨酯。

实施例4:在聚脲基体中制备丙烯酸2-乙基己基酯颗粒

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂(六亚甲基二胺 (M=116.21克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3 克/摩尔)。在搅拌下加热所述混合物至90℃(2米/秒)。接着加入溶解在10亳 升丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶氮-二-异丁腈(AIBN,0.5克(0.5重 量%))。在90℃下,在搅拌(2米/秒)下进行聚合3小时。接着在加入催化剂 月桂酸二丁基锡(DBTDL,M=631.55克/摩尔)的条件下,将5克含0.0015摩 尔二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)(0.38克,M=250.25克/摩尔)的分 散体加热至60℃,以将六亚甲基二胺与异氰酸酯(摩尔比二胺∶异氰酸酯1∶1) 聚合成聚脲。

实施例5:在聚酰胺基体中制备丙烯酸2-乙基己基酯-颗粒

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂六亚甲基二胺 (M=116.21克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3 克/摩尔)。在搅拌下(2米/秒)加热该混合物至90℃。接着加入溶解在10亳 升丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶氮-二(异丁腈)(AIBN,0.5克(0.5 重量%))。在90℃下,在搅拌(2米/秒)下进行聚合3小时。接着,在加入催 化剂对甲苯磺酸(M=172.20克/摩尔)的条件下,将含0.076摩尔壬二酸 (M=188.22克/摩尔)的分散体加热至130℃,以便使六亚甲基二胺与所述酸聚 合成聚酰胺。

实施例6:在聚酯基体中制备丙烯酸2-乙基己基酯-颗粒。

在上托盘天平上称量0.076摩尔(150克)反应性稀释剂聚醚多元醇 (MW=1965克/摩尔)和0.54摩尔(100克)丙烯酸2-乙基己基酯(M=184.3克 /摩尔)。在搅拌下(2米/秒)加热该混合物至90℃。接着加入溶解在10亳升 丙烯酸2-乙基己基酯中的0.003摩尔偶氮-二(异丁腈)(AIBN,0.5克(0.5重 量%))。在90℃下,在搅拌(2米/秒)下进行聚合3小时。接着在加入对甲苯 磺酸(M=172.20克/摩尔)条件下,将含0.076摩尔壬二酸(M=188.22克/摩尔) 的分散体加热至130℃,以使聚醚多元醇与壬二酸聚合成聚酯。

表1

聚合物类型的实例

表3

用于聚合物颗粒/反应性稀释剂组合的应用实例

表2

对于各聚合物类型的示例反应

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