疏水改性的缔合型增稠剂聚合物及其制备方法和用途与流程

本公开的工艺、程序、方法、产品、结果和/或概念(以下统称为“本公开”)一般涉及用于制备反应产物的方法以及包含所述反应产物的水性保护涂料组合物。

背景技术：

1、水溶性聚合物(通常也称为“增稠剂”或“流变改性剂”)作为添加剂广泛用于许多工业水性体系中，以改变体系的流动行为。增稠剂在特定的加工条件和最终使用情况下增加并保持所需水平的粘度。增稠剂可用于，例如，装饰性和保护性涂料、纸涂料、化妆品和个人护理产品、洗涤剂、药品、粘合剂和密封剂、农业制剂和石油钻井液。

2、增稠剂可以是天然产品，直接来源于天然产品，也可以是人工合成的。天然增稠剂的实例可包括，但不限于：酪蛋白、藻酸盐、黄芪胶、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶(locust andbean gum)。天然来源的增稠剂的实例可以包括，但不限于：衍生自纤维素的纤维素醚，诸如羟乙基纤维素(hec)、羟丙基纤维素(hpc)和羧甲基纤维素(cmc)。这些天然的和天然来源的产物(统称为“天然产物”)的增稠效率各不相同。天然产物的一个缺点是易受微生物影响，因此可能需要向制剂中添加抗微生物剂。合成增稠剂(也称为“缔合型增稠剂”或“缔合型聚合物”)的实例可以包括，但不限于：各种丙烯酸类聚合物、环氧烷聚合物、酰胺聚合物和马来酸酐聚合物。合成增稠剂还可包括非离子合成缔合型增稠剂(nsat)流变改性剂，诸如疏水改性的乙氧基化氨基甲酸乙酯(heur)、疏水改性的聚乙二醇(hmpeg)和疏水改性的聚缩醛-聚醚(hmpape)。这些合成增稠剂可以是均聚物或共聚物。这些聚合物中的一些的水解稳定性取决于溶液的ph值，其他聚合物对水性涂料中常见的各种组分敏感。

3、近年来，合成缔合型增稠剂已用于多种应用，包括粘合剂和个人护理，以及工业应用，诸如建筑、特种涂料、水性涂料和乳胶漆。合成缔合型增稠剂在水性体系中有多种作用。例如，在乳胶漆和水性涂料中，增稠剂可提供改善的稳定性和颜料/增量剂(extender)悬浮，以及改善的流变和应用性能。另外，可以制备具有某些性质的合成缔合型增稠剂，因为它们由基本化学品合成。换言之，合成缔合型增稠剂可以完全地针对所需和/或目标性质进行定制。

4、已发现，除许多其他性能属性外，根据本发明的新型聚合物和组合物可以提供改善流变性质的重要益处。该聚合物及其组合物可有利地用于各种工业应用，包括涂料。

技术实现思路

技术特征：

1.一种由反应混合物制备的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，所述反应混合物包含：

2.如权利要求1所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中m为5至250的整数。

3.如权利要求1至2所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述聚四氢呋喃的存在量为所述混合物的约1重量％至99.9重量％。

4.如权利要求1至3所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述含活性氢的化合物选自式(ii)的含活性氢的化合物：

5.如权利要求4所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中含单官能活性氢的化合物为由式(iii)表示的烷氧基化或非烷氧基化醇：

6.如权利要求5所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述含单官能活性氢的化合物为由式(iv)表示的烷氧基化或非烷氧基化醇：

7.如权利要求6所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述含单官能活性氢的化合物为甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一烷醇、1-十二烷醇、1-十三烷醇、1-十四烷醇、1-十五烷醇、1-十六烷醇、1-十七烷醇、1-十八烷醇、1-十九烷醇、1-二十烷醇、1-二十一烷醇、1-二十二烷醇、三苯乙烯基苯酚、壬基苯酚、辛基苯酚、以及衍生自所列醇的乙氧基化物。

8.如权利要求1至7所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中含双官能活性氢的化合物由式(v)表示：

9.如权利要求8所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述含双官能活性氢的化合物选自二元醇、多元醇或聚醚胺。

10.如权利要求9所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述二元醇选自聚乙二醇和氨基乙基聚乙二醇。

11.如权利要求9所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述多元醇选自聚醚多元醇、甘油引发的环氧乙烷三官能多元醇、季戊四醇引发的环氧乙烷四官能多元醇、聚酯多元醇和聚氨基醚。

12.如权利要求9所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述聚醚胺为二羟基聚醚胺。

13.如权利要求1至12所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述含活性氢的化合物的存在量为约50重量％至约99重量％。

14.如权利要求1至13所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述包含疏水部分的化合物为具有选自以下官能团的包含单官能疏水部分的组分：卤化物、磺酸酯和环氧化物。

15.如权利要求14所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述具有疏水性的含有环氧官能团的单官能组分由式(vi)表示：

16.如权利要求15所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中具有环氧官能团的包含单官能疏水部分的组分选自烯丙基缩水甘油醚(age)、2-乙基己基缩水甘油醚(ehge)、十六烷基缩水甘油醚(hage-13)、环氧乙烷[(二十二烷氧基)，甲基](hage-22)、萘基缩水甘油醚(nge)、正丁基缩水甘油醚(n-bge)、异丁基缩水甘油醚(iso-bge)、e10p缩水甘油醚、基于腰果壳液的缩水甘油醚和carduratme10p缩水甘油酯。

17.如权利要求14所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中具有卤化物官能团的包含单官能疏水部分的组分由式(vii)表示：

18.如权利要求17所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述具有卤化物官能团的包含单官能疏水部分的组分选自1-溴丁烷、1-溴戊烷、1-溴己烷、1-溴庚烷、1-溴辛烷、1-溴壬烷、1-溴癸烷、1-溴十一烷、1-溴十二烷、1-溴十三烷、1-溴十四烷、1-溴十五烷、1-溴十六烷、1-溴十七烷、1-溴十八烷、1-溴十九烷、1-溴二十烷、1-溴二十一烷和1-溴二十二烷。

19.如权利要求1至18所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述包含疏水部分的化合物的存在量为约1重量％至约25重量％。

20.如权利要求1至19所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述偕卤化合物选自二溴甲烷、二氯甲烷、1,1-二氯甲苯、1,1-二氯乙烷和1,1-二溴乙烷、季戊四醇四溴化物、1,3-二溴-2-(溴甲基)-2-甲基丙烷、1,3-二氯-2-(氯甲基)-2-甲基丙烷、2,2-二甲基-1,3-二氯丙烷、1,3二溴-2,2-二甲基丙烷、1,3-二溴-2-(溴甲基)-丙烷、1,3,5-三(氯甲基)苯、对二甲苯二溴化物、季戊四醇四氯化物、1,3,5-三(溴甲基)苯、1-(溴甲烷)-4-(氯甲基)-苯、1,3-二氯-2-(氯甲基)丙烷、季戊四醇四溴化物和1,3,5-三(溴甲基)苯。

21.如权利要求20所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述偕卤化合物的存在量为约0.1重量％至约10.0重量％。

22.如权利要求1至21所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述聚缩水甘油醚由式(viii)表示：

23.如权利要求22所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述聚缩水甘油醚由式(ix)表示：

24.如权利要求1至23所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述碱性氢氧化物选自氢氧化钠、氢氧化钾及它们的组合。

25.如权利要求1至24所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，其中所述碱性氢氧化物的存在量为约1.0重量％至10.0重量％。

26.一种水性保护涂料组合物，其包含如权利要求1至25所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物。

27.如权利要求26所述的水性保护涂料组合物，其还包含基本上不溶于水的聚合物，例如乳胶聚合物或聚合物分散体。

28.如权利要求27所述的水性保护涂料组合物，其中所述基本上不溶于水的聚合物选自但不限于：乙烯乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、叔碳酸乙烯酯(veova)和聚酯。

29.如权利要求26至28所述的水性保护涂料组合物，其还包含颜料/增量剂。

30.如权利要求29所述的水性保护涂料组合物，其中所述颜料/增量剂选自但不限于：有机和无机材料，例如酞菁、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、靛蓝、水合氧化铝、硫酸钡、硅酸钙、粘土、二氧化硅、滑石及它们的混合物。

31.如权利要求26至30所述的水性保护涂料组合物，其还包含选自以下的一种或多种：聚结剂、溶剂/共溶剂、润湿剂、消泡剂、消光剂、分散剂、抗微生物剂、防霉剂、二级流变改性剂、触变剂、交联剂、ph调节剂、流动控制剂、光泽控制剂、柔性化树脂、表面活性剂、蜡、润湿剂、分散剂、增塑剂、抗氧化剂、uv辐射吸收剂、抗微生物剂、着色剂、助粘剂、消泡剂、成膜剂、消光剂及它们的组合。

32.如权利要求26至31所述的水性保护涂料组合物，其包含约0.05重量％至约10重量％的如权利要求1至25所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物。

33.如权利要求32所述的水性保护涂料组合物，其包含约0.5重量％至约7重量％的如权利要求1至25所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物。

34.如权利要求26至33任一项所述的水性保护涂料组合物，其中所述水性保护组合物为建筑或工业油漆。

35.一种制备如权利要求1至25所述的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物的方法，其包括：

36.一种制备如权利要求1至25的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物的方法，其包括：

技术总结
公开了一种由反应混合物制备的疏水改性的缔合型增稠剂聚合物，该反应混合物包含a)具有式(I)结构的聚四氢呋喃：b)至少一种含活性氢的化合物；c)偕卤化合物与碱性氢氧化物；或d)聚缩水甘油醚与碱性氢氧化物；e)任选存在的具有疏水性的化合物，其中m是2至750的整数。还公开了水性保护涂料组合物。还公开了一种制备疏水改性的缔合型增稠剂聚合物的方法。

技术研发人员：K·A·布拉什,V·克里希南,Z·K·谢里安,T·A·布吕热尔
受保护的技术使用者：赫尔克里士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13