[发明专利]一种低温条件下制备的丙烯酸类聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及不饱和羧酸类聚合物领域，特别是一种的低成本且在用于制备凝胶时具有高粘高透特性的丙烯酸类聚合物，以及低温条件下该丙烯酸类聚合物的制备方法。

背景技术

在增稠剂领域，不饱和羧酸聚合物具有良好的增稠性、改善凝胶体系的触变性能和稳定性，广泛应用于日用化妆品，医药，石油开采等领域。聚丙烯酸类增稠剂通常是指由丙烯酸或甲基丙烯酸等单体经轻度交联所获得的聚合物。

中国专利申请CN200880101748.3公开了一种缔合性增稠剂分散体，其以甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯以及非离子烯属不饱和表面活性剂单体为原料在75℃的条件下进行水溶液聚合得到一种缔合型增稠剂分散体。

中国专利申请CN200880020880.1公开了一种颗粒状含羧基聚合物粒子的制造方法，其以丙烯酸为合成单体，在正己烷中以60～65℃的温度进行合成获得含羧基的聚合物。

专利US54689797公开的不饱和羧酸单体与丙烯酸烷基酯的共聚物，其中烷基含有约10至30个碳原子，得到高效的并且无机盐耐受度高的增稠剂。在说明书中，其公开了反应温度在60～90℃的常压条件下可以得到高转化率的产物。

上述的含羧基的聚合物的聚合温度均大于60℃，这带来的问题是聚合过程中耗能高，溶剂回收温度高，在这种聚合条件下，容易使单体在聚合过程中产生过度的自交联，降低聚合物的水凝聚在高粘度条件下的透光率。但是在低于50℃的情况下，传统观点认为丙烯酸类聚合物反应体系后期稠度增大明显，反应体系难于分散和控制，聚合物的分子量分布宽，在水剂或者乙醇溶剂中外观、透光率以及粘度难以达到合适的应用标准。

发明内容

本发明提供一种能够降低能耗、改善聚合物的粘度、表面光滑度和透光率的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法。

本发明提供的技术方案为：一种低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法，在惰性溶剂中加入α，β-不饱和羧酸、交联剂和分散剂，在反应温度为30～50℃时，以滴加的方式加入引发剂，反应1～12小时，所述的惰性溶剂由二氯甲烷和沸点为50～85℃的有机溶剂组成，所述的二氯甲烷和沸点为50～85℃的有机溶剂的重量比为6:4～19:1，相对于100重量份的α，β-不饱和羧酸，所述的惰性溶剂为α，β-不饱和羧酸重量的5～15倍。

优选地，在上述的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法中，在惰性溶剂中加入α，β-不饱和羧酸、分散剂和交联剂，在40～47℃的条件下以滴加的方式加入交联剂，反应3～6小时，所述的惰性溶剂由二氯甲烷和沸点为55～80℃的有机溶剂组成，所述的二氯甲烷和沸点为50～80℃的有机溶剂的重量比为6:4～8:2，相对于100重量份的α，β-不饱和羧酸，所述的惰性溶剂为α，β-不饱和羧酸重量的8～12倍。

在上述的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法中，所述的沸点为50～85℃的有机溶剂为正己烷、异己烷、乙酸乙酯、甲酸乙酯、苯中的一种或多种的组合，优选为乙酸乙酯。

在上述的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法中，所述的α，β-不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种的组合，优选为丙烯酸。

在上述的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法中，所述的引发剂为过氧化乙酰环己基磺酰、过氧化新葵酸α-异丙苯酯、过氧化新葵酸-1，1-二甲基-3-羟基丁基酯、过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化新庚酸α-异丙苯酯、过氧化二碳酸二正丙酯中的一种或者多种的组合，相对于100重量份的α，β-不饱和羧酸，所述的引发剂为α，β-不饱和羧酸重量的0.2％～1.5％，优选地，所述的引发剂为α，β-不饱和羧酸重量的0.5％～0.8％，所述的引发剂为过氧化乙酰环己基磺酰。

在上述的低温条件下制备丙烯酸类聚合物的方法中，所述的分散剂包括表面活性剂和/或高分子分散剂，所述的表面活性剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐中的一种或多种的组合，优选为聚氧乙烯烷基醚磺酸盐；所述的高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙烷链段的聚合物或马来酸酐改性的聚合物，优选为聚环氧乙烷链段的聚合物；相对于100重量份的α，β-不饱和羧酸，所述的分散剂为α，β-不饱和羧酸重量的0.3％～1.0％，优选地，所述的分散剂为α，β-不饱和羧酸重量的0.4％～0.6％。