专利名称：使用raft试剂的表面聚合方法和聚合产物的制作方法
技术领域：
本发明涉及使单体聚合从而在微粒材料表面上形成聚合物的方法，涉及聚合物包封的微粒材料，还涉及包含所述聚合物包封的微粒材料的产物。所述聚合物包封的微粒材料特别适合用于涂布制剂，因此着重关于该应用来方便地描述本发明。但是，应当理解所述聚合物包封的微粒材料可以用于各种应用。
背景技术：
在微粒材料表面沉积聚合物可以提供聚合物/微粒材料复合物，这些复合物可以用于各种应用。例如，可以沉积聚合物来涂布和包封微粒材料。这时，可以用聚合物涂层来保护微粒材料以免受到外界环境的影响，从而实现微粒材料向外界环境的受控释放，并且/ 或者改变出现在外界环境中的微粒材料的表面特性。举例来说，可以用聚合物包封的杀虫剂、除草剂或药用微粒材料来提供受控释放的产物。或者，可以用聚合物包封的颜料微粒材料来提高漆类制剂的某些特性。对于包含这些聚合物/微粒材料复合物的产物的效用和可靠性，一般希望所述聚合物以相对受控、均勻和可重现的方式沉积在微粒材料表面上。微粒材料被包封并且分散在聚合物基质中时，一般还希望所述微粒材料均勻分散在所述基质中。到目前为止，用聚合物包封微粒材料的一般途径包括将微粒材料分散在包含预先形成的聚合物的液体介质中。通过将聚合物溶解在溶剂中，或者通过简单地熔融聚合物，可以形成所述液体介质。或者，可以将微粒材料分散在随后聚合形成聚合物的单体中。但是， 成功实现这些方法的可能性常常高度依赖于所述聚合物和/或微粒材料。而且，常常需要使用分散剂(即具有表面活性的试剂，例如表面活性剂)来促进微粒材料在涂布介质中的分散。以这种方式使用常规分散剂会对使用聚合物/微粒材料复合物的最终产物造成不利影响。尤其是常规分散剂倾向于发生迁移和局部化，从而不利地改变产物的润湿特性。使用常规技术来沉积聚合物从而涂布和包封微粒材料的另一个问题是，这些常规技术几乎无法可控制地制得各种厚度的相对均勻的聚合物层来可重现地涂布和包封材料。作为用预先制备的聚合物涂布颗粒的替代方法，已经尝试使用常规的自由基聚合方法在微粒材料表面形成聚合物。但是，这些尝试通常是不成功的。具体地说，通过常规的自由基聚合技术使单体在微粒材料表面聚合的方法一般不太好控制，倾向于在颗粒表面上形成突起或不均勻的聚合物，而不是形成均勻的聚合物涂层。已经报道了许多其它在微粒材料表面上沉积聚合物的方法。但是，这些方法一般几乎不能加强对聚合物沉积的控制，并且/或者在商业上是不可行的。因此，仍然需要以受控方式在微粒材料表面沉积聚合物的商业可行方法。这种方法优选是稳健而高效的，能够应用于各种聚合物以及颗粒种类和尺寸。发明概述
本发明提供使单体聚合从而在微粒材料表面上形成聚合物的方法，所述方法包括提供所述微粒材料在连续液相中的分散体，所述分散体包含逆加成-断裂链转移 (RAFT)试剂作为所述微粒材料的稳定剂，所述连续液相包含一种或多种烯键式不饱和单体；在所述FAFT试剂的控制下使所述一种或多种烯键式不饱和单体聚合，从而在所述微粒材料表面上形成聚合物。从本质上说，本发明的方法提供独特的界面聚合技术，使聚合物以基本上可控和可重现的方式在微粒材料表面上形成。所述方法能够在多种多样的微粒材料表面上形成同样多种多样的聚合物。前提条件是所述微粒材料能够分散在连续液相中，所述颗粒可以是任何形状或尺寸。通过本发明提供的控制，能够以基本均勻的方式在微粒材料表面上形成聚合物， 并且可以提供设置的厚度。这种控制有利地使得微粒材料能够被所需厚度的聚合物包封， 从而提供聚合物包封的微粒材料在液体中的分散体。或者，这种聚合反应继续进行并且形成足够的聚合物团块时，包封微粒材料的聚合物会发生聚结，从而提供微粒材料基本均勻地分散在其中的聚合物团块。这时，所述连续液相主要由待聚合的单体组成。本发明一方面提供尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的微粒材料，所述微粒材料被包封在基本均勻和连续的聚合物涂层中，所述涂层至少部分地在RAFT试剂的控制下形成。本发明还提供尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的微粒材料，所述包封聚合物至少部分地在RAFT试剂的控制下形成，所述微粒材料基本均勻地分散在包封聚合物中。本发明的其它方面如以下发明具体描述中所述。附图简要说明参考附图，以实施例的方式说明本发明的优选实施方式，附图中
图1显示了根据本发明制备的聚合物包封的T^2颜料；图2和3显示了根据本发明制备的聚合物包封的酞菁蓝颜料。
图4显示了实施例12中测得的可见光区一定波长范围内散射和吸光系数。发明具体描述根据本发明某些方面，RAFT试剂作为分散的微粒材料的稳定剂。作为“稳定剂”， RAFT试剂防止分散的微粒材料聚结或聚集，或者至少使这种聚结或聚集最小化。作为稳定剂，RAFT试剂可以防止微粒材料通过空间排斥和/或静电排斥之类的熟知途径聚结或聚集，或者至少使这种聚结或聚集最小化。要提供作为稳定剂的能力，所述RAFT试剂包含能够提供所需的空间排斥和/或静电排斥的部分。本发明某些方面的特征是，所述一种或多种烯键式不饱和单体在RAFT试剂的控制下聚合。“在RAFT试剂的控制下”聚合表示所述单体通过可逆加成-断裂链转移(RAFT) 机理发生聚合形成聚合物。烯键式不饱和单体的RAFT聚合如WO 98/01478中所述，事实上是使制得的聚合物具有明确的分子结构和较低多分散性的自由基聚合技术。所述技术使用通式(1)的RAFT 试剂
权利要求
1.尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的微粒材料，所述微粒材料被包封在基本均勻和连续的聚合物涂层中，所述聚合物涂层至少部分地在RAFT试剂的控制下形成。
2.尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的微粒材料，所述包封微粒材料的聚合物至少部分地在RAFT试剂的控制下形成，其中微粒材料基本均勻地分散在聚合物中。
3.包含聚合物包封的微粒材料的离散颗粒、或者由聚合物包封的微粒材料的离散颗粒组成的组合物，所述微粒材料被包封在基本均勻和连续的聚合物涂层中，所述聚合物涂层至少部分地在RAFT试剂的控制下形成。
4.包含聚合物包封的微粒材料的离散颗粒、或者由聚合物包封的微粒材料的离散颗粒组成的组合物，所述离散颗粒具有基本均勻地分散在包封聚合物中的微粒材料，包封聚合物至少部分地在RAFT试剂的控制下形成，离散颗粒基本没有用于微粒材料的其它的分散剂。
5.如权利要求3或4所述的组合物，其特征在于，所述组合物是自由流动的粉末形式。
6.包含权利要求3或4所述的组合物的油漆、可热熔的粉末油漆、填料、粘合剂、底漆、 调色剂、墨汁、密封剂、诊断产品或治疗产品。
7.聚合物包封的微粒材料的液体分散体，所述微粒材料被包封在基本均勻和连续的聚合物涂层中，所述聚合物涂层至少部分地在RAFT试剂的控制下形成。
8.聚合物包封的微粒材料的液体分散体，所述聚合物包封的微粒材料具有基本均勻地分散在包封聚合物中的微粒材料，包封聚合物至少部分地在RAFT试剂的控制下形成，聚合物包封的微粒材料基本不含用于微粒材料的其它分散剂。
9.如权利要求7或8所述的液体分散体，其特征在于，所述液体是水。
10.如权利要求1或2所述的聚合物包封的微粒材料，如权利要求3或4所述的组合物，如权利要求6所述的油漆、可热熔的粉末油漆、填料、粘合剂、底漆、调色剂、墨汁、密封剂、诊断产品或治疗产品，以及如权利要求7或8所述的液体分散体，其特征在于，RAFT试剂具有通式⑷
11.如权利要求1或2所述的聚合物包封的微粒材料，其特征在于，所述微粒材料是固体。
12.如权利要求3或4所述的组合物，其特征在于，所述微粒材料是固体。
13.如权利要求7或8所述的液体分散体，其特征在于，所述微粒材料是固体。
全文摘要
一种使单体聚合从而在微粒材料表面上形成聚合物的方法，所述方法包括提供所述微粒材料在连续液相中的分散体，所述分散体包括RAFT试剂作为所述微粒材料的稳定剂，所述连续液相包含一种或多种烯键式不饱和单体；在所述RAFT试剂的控制下使所述一种或多种烯键式不饱和单体聚合，从而在所述微粒材料的表面上形成聚合物。
文档编号C09D5/03GK102424703SQ20111016479
公开日2012年4月25日 申请日期2005年10月4日 优先权日2004年10月4日
发明者B·S·哈瓦科特, C·H·苏克, D·N·恩古耶, J·M·法鲁吉亚, O·M·麦基农 申请人:悉尼大学