[发明专利]挥发性成分减少的聚合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备经保护胶体稳定化、呈水中可再分散粉末或水性分散液形态、挥发性成分减少的聚合物的方法。

随着生态意识的加强，市场上对无残留单体及无溶剂的需求增加。就整体而言，此类需求就是需要无挥发性有机化合物(VOC-frei)。无挥发性有机化合物的聚合物分散液已基本建立，但就再分散粉末而言尚未能如此。其可能的原因是，固体化合物中的挥发性成分较液体产物中难以脱除，而且当再分散粉末用于水性配制品时，通常此类挥发性成分发生粘附。例如，用于水泥介质(再分散粉末的主要用途)时，残留的乙烯基乙酸酯直接水解成为乙酸钙及乙醛，该乙醛立即进行醇醛缩合反应。其它的酯类，例如乙酸甲酯或乙酸乙酯，或丙酮，亦会发生同样的醇醛缩合反应。

但是最近的研究曾示挥发性成分的严重污染现象仍然发生；例如，若调平剂或地面面层采用基于乙烯基乙酸酯的再分散粉末时，则有乙醛释出。因为该粉末内含有乙醛本身，或该粉末内残留的乙烯基乙酸酯经水解后形成乙醛。

现有技术中已有许多从聚合物内脱除挥发性成分的已知方法。化学除臭方法与物理除臭方法不同。化学方法是通过添加与残留单体反应的物质以减低其含量；物理方法则主要是利用蒸汽或氮等惰性气体作为夹带剂进行蒸发作用。此外，亦可结合使用这两种方法。

德国专利DE-A 19741185中公开了利用包括羧酸和过氧化物的特别的氧化还原系统，进行后聚合作用，以减低聚合物分散液中的残留单体含量。欧洲专利EP-B 505959中公开了另一种从聚乙烯酯分散液中脱除残留单体的化学方法，即在弱碱性pH值下，将聚乙烯酯分散液进行水解处理及随后氧化的处理。德国专利DE-A 19741189中公开了一种脱除残留单体的化学方法，其中，在特定混合时间内，将一亲核剂计量加入一特定尺寸的反应器内。

德国专利DE-A 19745580中公开了利用通入蒸汽而以物理方法将挥发性残留物自聚合物分散液内脱除；德国专利DE-A 4118526中公开了利用惰性气体，例如空气或氮，亦可收到同样效果。德国专利DE-A 19828183中公开了一种脱除挥发性成分的组合方法，其中首先用氧化还原引发剂进行后聚合作用，随后用惰性气体进行处理。在欧洲专利EP-A 650977的方法中，此类残留单体首先利用后聚合作用加以脱除，随后借助于蒸汽加以汽提。欧洲专利EP-A 465964中公开了一种自乳液聚合物脱除挥发性成分的方法，首先将乳液聚合物加以喷干，随后用惰性气体将该粉末加以后处理。

众所周知，化学方法减低残留单体是通过将其它挥发性成分(例如叔丁醇及丙酮)引入分散液内。所以，利用此类方法将残留单体的含量减至极低，实际上没有意义且不经济，因为其它挥发性成分的含量会同时不成比例地增加。另一方面，众所周知，物理除臭作用会伤及分散液，若干小颗粒会形成凝结块。所以单独物理除臭作用并不合适，由于高度污染，所得的产物容易受到损害(即使所用的方法是最新技术)。遭受有机成分污染的大量缩合物(约10至20％，以所用分散液为基准)，必须借助昂贵的方法(视该缩合物的组成分而定)加以处置，因而构成物理除臭作用的另一重大缺点。

制备再分散粉末时的另一问题是：在喷干时使用含有甲醇的聚乙烯醇作为保护胶体。这种保护胶体是在分散液实施化学及物理除臭作用之后添加的，所以将所含甲醇完全引入。

因此，本发明的目的是提供一种制备经保护胶体稳定化、呈水中可再分散粉末或水性分散液形态、挥发性成分减少的聚合物的经济方法，该方法无现有技术的缺点。

本发明提供了一种制备经保护胶体稳定化、呈水中可再分散粉末或水性分散液形态、挥发性成分减少的聚合物的方法，该方法包括：

a)进行一种或多种单体的乳液或悬浮聚合反应，所述单体选自于乙烯基酯类、(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基芳烃、烯烃、1，3-二烯及卤乙烯及必要时其它可与之共聚的单体；

b)借助于后聚合作用和/或蒸馏对所得的聚合物进行后处理，并导入蒸汽或惰性气体，使得挥发性的、非水性成分的残留含量＜2000ppm；然后

c)将经过后处理的聚合物分散液进行喷雾干燥，使得挥发性的、非水性成分的残留含量＜400ppm，其中，在喷雾干燥之前将所述分散液的固体含量调节至＜45wt％，用空气进行喷雾干燥，其入口温度＞120℃；以及必要时

d)将所得粉末再分散于水中。