[发明专利]流变改性剂

说明书

技术领域

本发明涉及疏水改性的氨基甲酸酯聚合物，它可用作水性涂料制剂中的流变改性剂。

发明背景

流变改性剂可用于水性涂料制剂中，用来在较宽的剪切速率范围内控制粘度。它们可以是缔合性(它们与分散相缔合)或非缔合性的(它们稠化水相)。缔合性增稠剂可来自天然产品如疏水改性的纤维素醚，或者由合成聚合物如疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯(HEUR)聚合物制备。关于HEUR聚合物及其制备方法的典型描述可参见US 2009/0318595 A1，该文献描述了通过聚二醇、疏水性醇、二异氰酸酯和三异氰酸酯一起在单釜式反应中进行反应来形成线型和支化HEUR聚合物的组合。

U.S.4,155,892(Emmons等)描述了在不同的实施例中制备线型和支化HEUR聚合物。

流变改性剂通常分为低剪切速率粘度增强剂(Stormer粘度增强剂，也称为KU粘度增强剂)或高剪切速率粘度增强剂(ICI粘度增强剂)。希望在不伴随KU粘度增加的情况下增加ICI粘度和ICI粘度增强流变改性剂的效率，因为KU粘度的增加限制了制剂合成人员向制剂中添加增加KU粘度的流变改性剂的能力。

可商购的HEUR聚合物ACRYSOL^TM 5000和ACRYSOL^TM 6000流变改性剂(陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)或其附属公司的商标)在丙烯酸类半光泽白漆中的ICI粘度分别为1.75和2.40，KU粘度分别为79.3和109.7。有利的是与这些已知的流变改性剂相比，得到具有增加的ICI/KU粘度比的疏水改性的氨基甲酸酯聚合物制剂。

发明内容

在第一方面，本发明是包含疏水改性的环氧烷聚氨酯的组合物，该疏水改性的环氧烷聚氨酯的M_w为50,000-约150,000道尔顿，多分散性为2.5-约5.0。

在第二方面，本发明是包括以下步骤的方法：

a)在用来形成聚亚烷基二醇和支化的聚羟基环氧烷氨基甲酸酯的混合物的条件下使多异氰酸酯支化剂与超化学计量比的水溶性聚亚烷基二醇接触；

b)在用来形成含羟基活性端基的支化的氨基甲酸酯聚合物的条件下，使聚亚烷基二醇和支化的聚羟基环氧烷氨基甲酸酯的混合物与二官能连接剂接触，所述二官能连接剂选自下组：二异氰酸酯、表卤醇和偕二卤化物；和

c)在用来形成疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯的条件下，使含羟基活性端基的支化的氨基甲酸酯聚合物与封端剂(capping agent)接触，其中所述封端剂的特征是具有以下通式之一：

其中R²是C₄-C₃₀-烷基、-芳基或-芳烷基；R³是H或C₄-C₃₀-烷基、-芳基或-芳烷基；R⁴是C₄-C₃₀-烷基、-芳基或-芳烷基；Y是C₂-C₈-亚烷基；W是N或P；x是0-200的整数；Z是O或NH。

通过本发明方法制备的聚合物与使用相同的试剂和比例但通过标准单釜法制备的聚合物相比，具有改进的ICI/KU粘度平衡。

附图简要说明

图1说明对比HEUR组合物的尺寸排阻色谱迹线。

图2说明本发明HEUR组合物的尺寸排阻色谱迹线。

图3说明对比HEUR组合物和本发明HEUR组合物的分子量分布的重叠。

具体实施方式

在第一方面，本发明是包含疏水改性的环氧烷聚氨酯的组合物，该疏水改性的环氧烷聚氨酯的M_w为50,000-约150,000道尔顿，多分散性为2.5-约5.0。

本发明的疏水改性的环氧烷聚氨酯组合物的部分特征在于亲水性聚环氧烷基，其例子包括亲水性聚环氧乙烷、亲水性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷共聚物和亲水性聚环氧乙烷/聚环氧丁烷共聚物。优选的疏水改性的环氧烷聚氨酯是疏水改性的环氧乙烷聚氨酯(HEUR)。

疏水改性的环氧烷聚氨酯组合物的特征还在于连接聚环氧烷基(优选聚环氧乙烷基)的氨基甲酸酯基。该组合物包含线型和支化的聚合物的混合物。

疏水改性的环氧烷聚氨酯组合物的特征还在于包含侧接的疏水封端基，该封端基的特征是具有以下通式之一：