Способ получения эмульсионных полимеров - RU2016110136A

1. Способ получения частиц эмульсионного полимера путем получения многоступенчато синтезируемого эмульсионного полимера последовательной полимеризацией,

(i) причем указанный многоступенчато синтезируемый эмульсионный полимер включает по меньшей мере один полимер из стадии синтеза ядра и один полимер из стадии синтеза оболочки, и полимер из стадии синтеза ядра в качестве полимеризованных структурных единиц включает от 5 до 99,5 мас.% в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра, по меньшей мере одного гидрофильного этиленненасыщенного мономера и от 0 до 95 мас.% в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра, по меньшей мере одного неионного этиленненасыщенного мономера, а также от 0,5 до 20 мас.% по меньшей мере одной неионной содержащей полиалкиленоксиды добавки в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра, и причем полимер из стадии синтеза оболочки в качестве полимеризованных структурных единиц включает по меньшей мере 50 мас.% неионного этиленненасыщенного мономера, а также

ii) нейтрализацией образовавшихся таким образом частиц до значения рН по меньшей мере 7,5 с по меньшей мере одним основанием, а также при необходимости полимеризацией дополнительных оболочек, содержащих по меньшей мере один неионный этиленненасыщенный мономер.

2. Способ получения частиц эмульсионного полимера путем получения многоступенчато синтезируемого эмульсионного полимера последовательной полимеризацией,

(i) причем указанный многоступенчато синтезируемый эмульсионный полимер включает по меньшей мере один полимер из стадии синтеза ядра и один полимер из стадии синтеза оболочки, и полимер из стадии синтеза ядра в качестве полимеризованных структурных единиц включает от 5 до 99,5 мас.% в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра гидрофильного этиленненасыщенного мономера и от 0 до 95 мас.% в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра, по меньшей мере одного неионного этиленненасыщенного мономера, а также от 0,5 до 20 мас.% по меньшей мере одной неионной содержащей полиалкиленоксиды добавки в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра, и причем полимер из стадии синтеза оболочки в качестве полимеризованных структурных единиц включает по меньшей мере 50 мас.% неионного этиленненасыщенного мономера, а также

ii) нейтрализацией образовавшихся таким образом частиц до значения рН по меньшей мере 7,5 с по меньшей мере одним основанием в присутствии по меньшей мере 0,5 мас.% неионного этиленненасыщенного пластифицирующего мономера в пересчете на общую массу полимера типа ядро-оболочка,

iii) последующей полимеризацией указанного неионного этиленненасыщенного пластифицирующего мономера при необходимости при дополнительном добавлении одного или нескольких неионных этиленненасыщенных мономеров,

iv) а также при необходимости полимеризацией дополнительных оболочек, содержащих по меньшей мере один неионный этиленненасыщенный мономер.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приведенные под (i) неионные содержащие полиалкиленоксиды добавки выбирают из группы, включающей сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида, таких как привитые сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида с гребенчатой структурой, привитые сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида с α-ω-структурой, привитые сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида с блоковыми структурами типа ABA или ВАВ или другими последовательностями блоков полиалкиленоксида и полисилоксана, разветвленные сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида, привитые сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида с полисложноэфирными (фторированными) (поли)алкильными-, полиакрилатными боковыми цепями; сополимеры пропиленоксида и этиленоксида, блок-сополимеры пропиленоксида и этиленоксида, сополимеры полиалкиленоксида и поли(мет)акрилата, сополимеры полиалкиленоксида и (поли)алкила, блок-сополимеры поли(алкиленоксида) и поли((мет)акрилата), фторированные сложные алкиловые эфиры полиалкиленоксидов и полиалкоксилаты и высокоразветвленные полиалкиленоксиды, предпочтительно привитые сополимеры полисилоксана и полиалкиленоксида с гребенчатой структурой или их смеси.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приведенные под (i) неионные содержащие полиалкиленоксиды добавки выбирают из группы привитых сополимеров полисилоксана и полиалкиленоксида с гребенчатой структурой, привитых сополимеров полисилоксана и полиалкиленоксида с α-ω-структурой или их смесей.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приведенные под (i) неионные, содержащие полиалкиленоксиды добавки выбирают из группы привитых сополимеров полисилоксана и полиалкиленоксида с гребенчатой структурой общей формулы (I):

причем

R₁-R₉ независимо друг от друга означают Н или алкил (-(СН₂)_nCH₃ (n=0-20)), или ОН, или О-алкил (-O-(СН₂)_nCH₃ (n=0-20)), или аллил (-(СН₂)-СН=СН₂), или О-аллил (-O-(СН₂)-СН=СН₂), или фенил, или сложный алкиловый эфир,

n означает число от 0 до 1000,

m означает число от 1 до 100,

X означает следующую структуру:

причем

R₁₀ означает ОН или О-алкил (-O-(СН₂)_nCH₃ (n=0-20)), или О-аллил (-O-(СН₂)-СН=СН₂), или О-фенил, или сложный алкиловый эфир,

R₁₁-R₁₆ независимо друг от друга могут означать Н или алкил (-(СН₂)_nCH₃ (n=0-20)), или фенил,

о означает число от 0 до 100,

p означает число от 1 до 100,

t означает 0 или 2,

u означает число от 0 до 10,

v означает число от 0 до 10,

w, x, y и z независимо друг от друга могут быть одинаковыми или разными и означать число от 1 до 10.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приведенные под (i) неионные содержащие полиалкиленоксиды добавки добавляют в количествах от 1 до 5 мас.% по меньшей мере одной неионной содержащей полиалкиленоксиды добавки в пересчете на массу полимера из стадии синтеза ядра.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что описанную под ii) нейтрализацию осуществляют при одном из следующих условий (а-d):

(a) гомополимеризации пластифицирующего мономера не происходит,

(b) в присутствии пластифицирующего мономера с предельной температурой использования меньше 181°C,

(c) после того как полимеризацию остановили путем добавления ингибитора или восстанавливающего агента, или

(d) когда общее количество инициатора составляет только до 0,5 мас.% полимера из стадии синтеза оболочки, и его добавляют перед началом добавления мономеров полимера из стадии синтеза оболочки, или только в процессе первых 50% добавления мономера полимера из стадии синтеза оболочки.

8. Способ по п. 2, отличающийся тем, что приведенные под iii) пластифицирующие мономеры выбирают из группы стирола, α-метилстирола, винилтолуола, этилена, бутадиена, винилацетата, винилхлорида, винилиденхлорида, акрилонитрила, акриламида, метакриламида, сложных алкиловых с 1-20 атомами углерода или алкениловых с 3-20 атомами углерода эфиров акриловой или метакриловой кислоты, метакрилата, метилметакрилата, этилакрилата, этилметакрилата, бутилакрилата, бутилметакрилата, 2-этилгексилакрилата, 2-этилгексилметакрилата, бензилакрилата, бензилметакрилата, лаурилакрилата, лаурилметакрилата, олеилакрилата, олеилметакрилата, пальмитилакрилата, пальмитилметакрилата, стеарилакрилата, стеарилметакрилата, сложных эфиров 2-фенилакриловой кислоты/атроповой кислоты (например, метиловых, этиловых, н-пропиловых, н-бутиловых), 2-метил-2-бутена, 2,3-диметил-2-бутена, 1,1-дифенилэтена, 1,2-дифенилэтена, метил-2-третбутилакрилата или ангидрида малеиновой кислоты.

9. Способ по п. 2, отличающийся тем, что неионные этиленненасыщенные пластифицирующие мономеры, которые не подвержены гомополимеризации при условиях, при которых еще можно обнаружить существенный поток радикалов, выбирают из группы ангидрида малеиновой кислоты, стильбена или α-метилстирола.

10. Способ по п. 2, отличающийся тем, что неионные этиленненасыщенные пластифицирующие мономеры с предельной температурой использования меньше 181°C выбирают из группы α-метилстирола, сложных эфиров 2-фенилакриловой кислоты/атроповой кислоты (например, метиловых, этиловых, н-пропиловых, н-бутиловых), 2-метил-2-бутена, 2,3-диметил-2-бутена, 1,1-дифенилэтена или метил-2-трет-бутилакрилата.

11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что средний размер частиц в ненабухшем состоянии полимера из стадии синтеза ядра, содержащих затравку и набухающую затравку, составляет от 50 до 300 нм.

12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полимер из стадии синтеза ядра в протонированном состоянии имеет температуру стеклования, определенную по уравнению Фокса, между -20 и 150°C.

13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полимер из стадии синтеза оболочки в протонированном состоянии имеет температуру стеклования, определенную по уравнению Фокса, между -60°C и 120°C.

14. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что размер частиц полимера типа ядро-оболочка в ненабухшем состоянии составляет от 60 до 1000 нм.

15. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нейтрализацию, приведенную под ii ), осуществляют с одним или несколькими основаниями, выбранными из группы соединений щелочных или щелочно-земельных металлов, таких как гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, оксид магния, карбонат натрия; аммиака; первичных, вторичных и третичных аминов, таких как этиламин, пропиламин, моноизопропиламин, монобутиламин, гексиламин, этаноламин, диметиламин, диэтиламин, ди-н-пропиламин, трибутиламин, триэтаноламин, диметоксиэтиламин, 2-этоксиэтиламин, 3-этоксипропиламин, диметилэтаноламин, диизопропаноламин, морфолин, этилендиамин, 2-диэтиламиноэтиламин, 2,3-диаминопропан, 1,2-пропилендиамин, диметиламинопропиламин, неопентандиамин, гексаметилендиамин, 4,9-диоксадодекан-1,12-диамин, полиэтиленимин, поливиниламин, или их смеси.

16. Частицы эмульсионного полимера, получаемые способом по одному из пп. 1-15.

17. Частицы эмульсионного полимера по п. 16, отличающиеся тем, что степень белизны частиц полимера составляет больше 70.

18. Применение частиц полимера, полученных согласно способу по одному из пп. 1-15, в лакокрасочных материалах, покрытиях для бумаги, пеноматериалах, средствах для защиты растений, чернилах, термопластичных формовочных массах или косметических средствах.

19. Лакокрасочный материал, содержащий частицы полимера, полученные согласно способу по одному из пп. 1-15, причем степень белизны частиц полимера составляет больше 70.

20. Лакокрасочный материал, содержащий частицы полимера, полученные согласно способу по одному из пп. 1-15, причем степень белизны частиц полимера составляет больше 79.

21. Применение содержащей полиалкиленоксиды добавки, такой как определено в одном из пп. 1-15, для получения частиц эмульсионного полимера.

22. Применение содержащей полиалкиленоксиды добавки по п. 21, причем степень белизны частиц полимера составляет больше 70.