用于防水应用的苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂制造技术

本公开内容涉及包含共聚物的组合物，所述共聚物通过在链转移剂的存在下聚合包含乙烯基芳族单体、丁二烯和酸单体的单体获得。链转移剂可以足以使共聚物的理论玻璃化转变温度(T

Styrene butadiene latex adhesive for waterproof application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防水应用的苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂
本公开内容涉及包含共聚物的组合物，所述共聚物通过在链转移剂的存在下聚合苯乙烯和丁二烯来获得。
技术介绍
对许多建筑制品的要求是它们为耐水性的。这是因为高的吸水量可以弱化这些制品，并导致开裂。水性涂料通常被应用于各种基材，例如木材、金属、砖石、石膏、灰泥和塑料。在许多这些应用中，涂料——其基于乳液聚合物——暴露于由雨、露水、雪和其他水的来源引起的潮湿环境中。水性涂料、尤其是透明的水性涂料在暴露于水时会发白或变白。特别地，当形成胶乳膜时，颗粒首先在空气界面处聚结。亲水性材料被捕获在颗粒之间的空隙中。如果膜组合物是半渗透的，则当其暴露于水时，亲水性腔将会膨胀。膨胀的腔通常具有不同于聚合物的折射率。当腔膨胀超过一定尺寸时，它们会散射光，从而使膜变得混浊。已经使用了各种措施——包括使聚合物组合物交联——来解决该问题。需要具有良好的耐水性和抗水致发白性的涂料以及特别是水性涂料。对于作为接缝涂料或在结构(例如混凝土、瓷砖或砖表面)上的使用而言，这种涂料将具有特别的价值。本文中所述的组合物和方法解决了这些需求和其他需求。
技术实现思路
本文提供了通过在链转移剂的存在下聚合单体获得的共聚物，所述单体包含乙烯基芳族单体、二烯烃单体和酸单体。链转移剂可以足以使共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低至少5℃的量存在。在一些实施方案中，链转移剂可以使共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低5℃至20℃的量存在。例如，链转移剂可以使共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低5℃或更大、10℃或更大、15℃或更大、或20℃或更大的量存在。用于共聚物聚合的合适的链转移剂可包括正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔辛基硫醇、十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、β-巯基乙醇、3-巯基丙醇、叔壬基硫醇、叔十二烷基硫醇、6-巯基甲基-2-甲基-2-辛醇、4-巯基-3-甲基-1-丁醇、2-苯基-1-巯基-2-乙醇、硫代乙酸、硫代乙酸甲酯、硫代乙酸正丁酯、硫代乙酸异辛酯、硫代乙酸十二烷基酯、硫代乙酸十八烷基酯、3-巯基丙酸甲酯、3-巯基丙酸丁酯、3-巯基丙酸异辛酯、3-巯基丙酸异癸酯、3-巯基丙酸十二烷基酯、3-巯基丙酸十八烷基酯或其混合物。在一些实施方案中，链转移剂包括硫醇，例如叔十二烷基硫醇或叔壬基硫醇。在一些实施方案中，每100份存在于共聚物中的单体中，链转移剂的量可以为至少1份、至少1.2份、至少1.5份、至少1.7份、至少2份、至少2.5份、至少3份、至少3.5份或至少4份。例如，每100份存在于共聚物中的单体中，链转移剂的存在量可以为1至4份、1.5至4份、1至3.5份或1.5至3份。如本文所述，共聚物包括乙烯基芳族单体。所述乙烯基芳族单体的存在量为共聚物的至少40重量％。例如，所述乙烯基芳族单体的存在量可为共聚物的40重量％至80重量％或50重量％至70重量％。用于共聚物的示例性乙烯基芳族单体包括苯乙烯。共聚物还包括二烯烃单体，例如丁二烯。所述二烯烃单体的存在量可为共聚物的15重量％至55重量％。例如，所述二烯烃单体的存在量可为共聚物的20重量％至50重量％或25重量％至45重量％。在一些实施方案中，所述共聚物可包括酸单体。所述酸单体的存在量可为共聚物的4重量％或更少。例如，所述酸单体的存在量可为共聚物的0.5重量％至4重量％。用于共聚物的合适的酸单体可包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸或它们的混合物。在一些情况下，共聚物可包括一种或多种额外的单体。所述一种或多种额外的单体可包括有机硅烷。所述有机硅烷可与共聚物共聚和/或作为与共聚物的共混物存在。当存在有机硅烷时，有机硅烷可以式(R1)—(Si)—(OR2)3表示，其中R1为取代或未取代的C1-C8烷基，或取代或未取代的C1-C8烯烃，并且R2可以相同或不同，其各自为取代或未取代的C1-C8烷基。示例性有机硅烷可包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、乙烯基三异丙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或其混合物。可存在于共聚物中的一种或多种额外的单体可包括(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联单体、其盐或其混合物。在具体的实施方案中，可存在于共聚物中的一种或多种额外的单体可包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的钠盐。所述一种或多种额外的单体的存在量可为1重量％或更少，基于共聚物的总重量计。在某些实施方案中，共聚物可包括40％至80重量％的苯乙烯；15重量％至55重量％的丁二烯；0.5重量％至4重量％的选自衣康酸、丙烯酸或其混合物的酸单体；0重量％至4重量％的选自(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙酰乙酰氧基单体、乙酸乙烯酯、有机硅烷、其盐或其混合物的额外的单体；以及1重量份至4重量份每100重量份单体的链转移剂。本文中所述的共聚物的理论玻璃化转变温度可为40℃或更小。例如，所述共聚物的理论玻璃化转变温度可为-20℃至40℃，如-20℃至25℃。共聚物的凝胶含量可为90重量％或更少，如70重量％或更少。在一些实施方案中，链转移剂可以足以使共聚物的凝胶含量与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低5重量％或更大(例如8％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大或25％或更大)的量存在。在一些实施方案中，所述共聚物的数均粒径为300nm或更小，例如100nm至250nm或100nm至200nm。在一些实施方案中，所述共聚物为单相颗粒。还公开了包含本文所述的共聚物的组合物。所述共聚物的存在量可为60重量％或更大，基于组合物中聚合物的总量计。例如，共聚物的存在量可为80重量％或更大，基于组合物中聚合物的总量计。在一些实施方案中，所述组合物包括水性介质。水性介质的pH可为至少8。在一些情况下，所述水性介质不含或基本不含氨。包含本文所公开的共聚物的组合物可为涂料组合物。在一些实施方案中，所述涂料组合物可为膜。在一些实施方案中，当涂料组合物干燥时，其在暴露于水时可显示出至少24小时的抗发白性。在一些实施方案中，根据改进的DIN53-495测试，当涂料组合物干燥时，其在168小时下可显示出小于5重量％，如小于10重量％的吸水率。在一些实施方案中，当涂层干燥时，其根据ANSIA136.1(2009)用于将瓷砖粘合至表面时可显示出至少65psi的湿剪切粘接强度。在一些实施方案中，当涂层干燥时，其根据ANSIA136.1(2009)用于将瓷砖粘合至表面时可显示出至少140psi的干剪切粘接强度。在一些实施方案中，根据ASTMD-2370所述，在23℃下，涂层可以显示出大于275psi的拉伸强度和大于170％的断裂伸长率。...

【技术保护点】
1.组合物，其包含：/n衍生自在链转移剂的存在下聚合单体的共聚物，所述单体包含存在量为共聚物的至少40重量％的乙烯基芳族单体、丁二烯以及存在量为共聚物的4重量％或更少的酸单体；/n其中，链转移剂以足以使共聚物的理论玻璃化转变温度(T

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170508 US 62/502,8941.组合物，其包含：
衍生自在链转移剂的存在下聚合单体的共聚物，所述单体包含存在量为共聚物的至少40重量％的乙烯基芳族单体、丁二烯以及存在量为共聚物的4重量％或更少的酸单体；
其中，链转移剂以足以使共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低至少5℃的量存在。


2.权利要求1所述的组合物，其中所述共聚物衍生自40重量％-80重量％的乙烯基芳族单体。


3.权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述乙烯基芳族单体包含苯乙烯。


4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中所述共聚物衍生自0.5重量％至4重量％的酸单体。


5.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸或它们的混合物。


6.权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，链转移剂以使共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低5℃至20℃的量存在。


7.权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中，链转移剂以足以使共聚物的凝胶含量与在无链转移剂的情况下使用相同单体聚合的共聚物相比降低5％或更大的量存在。


8.权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中所述链转移剂的存在量为至少1份每100份存在于共聚物中的单体。


9.权利要求1-8中任一项所述的组合物，其中所述链转移剂的存在量为1份至4份每100份存在于共聚物中的单体。


10.权利要求1-9中任一项所述的组合物，其中所述链转移剂选自正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔辛基硫醇、十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、β-巯基乙醇、3-巯基丙醇、叔壬基硫醇、叔十二烷基硫醇、6-巯基甲基-2-甲基-2-辛醇、4-巯基-3-甲基-1-丁醇、2-苯基-1-巯基-2-乙醇、硫代乙酸、硫代乙酸甲酯、硫代乙酸正丁酯、硫代乙酸异辛酯、硫代乙酸十二烷基酯、硫代乙酸十八烷基酯、3-巯基丙酸甲酯、3-巯基丙酸丁酯、3-巯基丙酸异辛酯、3-巯基丙酸异癸酯、3-巯基丙酸十二烷基酯、3-巯基丙酸十八烷基酯或其混合物。


11.权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中所述共聚物还包含有机硅烷。


12.权利要求11所述的组合物，其中所述有机硅烷由式(R1)—(Si)—(OR2)3表示，其中R1为取代或未取代的C1-C8烷基，或取代或未取代的C1-C8烯烃，R2——其可以相同或不同——各自为取代或未取代的C1-C8烷基。


13.权利要求11或12所述的组合物，其中所述有机硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、乙烯基三异丙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或其混合物。


14.权利要求11-13中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含1重量％或更少的有机硅烷，基于所述组合物的总重量计。


15.权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中所述共聚物还包含一种或多种额外的单体。


16.权利要求15所述的组合物，其中一种或多种额外的单体包括(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联单体、其盐或其混合物。


17.权利要求16所述的组合物，其中一种或多种额外的单体包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。


18.权利要求1-17中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的理论玻璃化转变温度为40℃或更小。


19.权利要求1-18中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的理论玻璃化转变温度为-20℃至40℃。


20.权利要求1-19中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的理论玻璃化转变温度为-20℃至25℃。


21.权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的数均粒径为300nm或更小。


22.权利要求1-21中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的数均粒径为100nm至250nm。


23.权利要求1-22中任一项所述的组合物，其中所述共聚物的存在量为60重量％或更大，基于所述组合物中聚合物的总量计。


24.权利要求1-23中任一项所述的组合物，其中共聚物的存在量为80重量％或更大，基于所述组合物中聚合物的总量计。


25.权利要求1-24中任一项所述的组合物，其中所述共聚物包括：
40重量％至80重量％的苯乙烯；
15重量％至55重量％的丁二烯；
0.5重量％至4重量％的选自衣康酸、丙烯酸或其混合物的酸单体；
0重量％至4重量％的选自(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)
丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙酰乙酰氧基单体、乙酸乙烯酯、有机硅烷、其盐或其混合物的额外的单体；以及
每100重量份单体1重量份至4重量份的链转移剂。


26.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·S·阿夫拉米季斯，V·亚当斯，J·芬克，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE