[发明专利]水溶性或水可分散性接枝共聚物

说明书

本发明涉及新型水溶性或水可分散性接枝共聚物，其包含聚乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮或氧化烯低聚物或聚合物单元和衍生于烯属不饱和阴离子和两性水溶性单体的亲水性无规共聚物单元。

根据本发明，该新型水溶性或水可分散性接枝共聚物(C)包含*一种或多种低聚的或大分子的单元(D)，其选自·氧化烯低聚物或聚合物(D1)，其中氧化烯重复单元相同或不同，亚烷基残基为线型或支链的且含有2-4个碳原子，所述低聚物或聚合物具有的总聚合度为2-3000，优选5-500；·乙烯基吡咯烷酮聚合物或共聚物(D2)，其分子量为约5000-1000000，优选5000-400000，且任选含有至多50摩尔％衍生于至少一种共聚单体如N-乙烯基咪唑或乙酸乙烯酯的单元；·聚乙烯醇(D3)，其分子量为约5000-1000000，优选5000-400000；和*一种或多种亲水性大分子单元(E)，其选自衍生于无规共聚物的那些，所述无规共聚物由至少一种阴离子水溶性烯属不饱和单体和至少一种两性水溶性烯属不饱和单体的聚合得到，衍生于所述两性烯属不饱和单体的单元的量占所述无规共聚物(E)重量的1-50％，优选2-20％；所述接枝共聚物(C)由包含低聚或大分子单元(D)的树干和一个或多个包含大分子单元(E)的接枝形成或由包含大分子单元(E)的树干和一个或多个包含低聚或大分子单元(D1)的接枝形成。

所述接枝共聚物(C)可以具有的分子量约为10000-10000000，优选约为50000-2000000。

亲水性单元(E)可以具有的分子量优选大于10000。其可以高达10000000。

单元(D)和单元(E)的相对量可以对应于单元(D)的总质量/单元(E)的总质量之比，其约为5/100-50/100，优选约10/100-30/100。

优选地，单元(D)为氧化烯低聚物或聚合物(D1)。当氧化烯重复单元不同时，它们可以无规分布或优选以嵌段形式分布。

作为氧化烯低聚物或聚合物(D1)的实例，可以提及聚氧化乙烯(POE)单嵌段，聚氧化乙烯-聚氧化丙烯(POE-POP)二嵌段和(POE-POP-POE)三嵌段。

在衍生出单元(E)的阴离子水溶性烯属不饱和单体中，可以提及水溶性烯属不饱和羧酸，特别是丙烯酸，甲基丙烯酸，富马酸，马来酸或衣康酸或酸酐，N-甲基丙烯酰基丙氨酸，N-丙烯酰基羟基甘氨酸等，或其水溶性盐，磺化的或磷酸化的水溶性烯属不饱和单体如特别是丙烯酸磺基丙基酯或其水溶性盐，水溶性苯乙烯磺酸盐，或乙烯基膦酸及其水溶性盐。

在衍生出单元(E)的两性水溶性烯属不饱和单体中，可以特别提及N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧基乙基-N-(3-磺基丙基)铵磺基甜菜碱(betaine)，甲基丙烯酸酰氨基丙基二甲基铵甜菜碱，1-乙烯基-3-(3-磺基丙基)咪唑烷鎓甜菜碱和2-乙烯基吡啶鎓磺基丙基甜菜碱。

亲水性大分子单元(E)还可以任选含有衍生于阴离子或两性那些以外的烯属不饱和共聚单体的单元；特别是它可以含有衍生于非离子烯属不饱和共聚单体的单元，所述非离子烯属不饱和共聚单体优选为亲水性的；该类单元可以存在的量应使所述共聚物(C)至少是水可分散的，优选水溶性的。

在非离子共聚单体中，可以提及丙烯酸羟乙基酯，甲基丙烯酸羟乙基酯，丙烯酸甲氧基乙基酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酸N-二甲基氨基甲基酯，丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯或乙酯，乙酸乙烯酯，甲基或乙基乙烯基醚，N-乙烯基吡咯烷酮，苯乙烯，氯乙烯和丙烯腈。

形成本发明主题的所述共聚物(C)可以根据制备接枝共聚物的已知技术得到。

由包含低聚或大分子单元(D)的树干和一个或多个包含大分子单元(E)的接枝组成的共聚物可以通过优选在水相中自由基聚合衍生出单元(E)的烯属不饱和单体而制备，所述聚合在衍生出单元(D)的低聚物、聚合物或共聚物存在下进行。

聚合操作优选在水相中在优选呈水溶性的聚合引发剂存在下于约20-100℃，优选约50-95℃的温度下进行。

作为聚合引发剂的实例，可以提及水溶性引发剂如过氧化氢水溶液，碱金属(alkaline)过硫酸盐，基于氧化剂如过氧化氢水溶液或碱金属过硫酸盐和还原剂如碱金属亚硫酸氢盐的氧化还原体系，或偶氮引发剂如偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]或4，4’-偶氮双(4-氰基戊酸)。

引发剂的用量相对于构成单元(E)的烯属不饱和单体和构成单元(D)的低聚物、聚合物或共聚物的总重量可以为约0.01-2重量％，优选0.05-0.3重量％。