CN102741033B - 挤出机螺杆 - Google Patents

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Abstract

本发明的一些实施方案包括挤出机螺杆(200-1,200-2)，具有至少一个第一挤出机螺杆(200-1,200-2)和至少一个第二挤出机螺杆(200-1,200-2)的挤出机螺杆系统(254)，具有挤出机螺杆系统(254)的挤出机系统(250)，使用所述挤出机系统制备水分散体的连续工艺，以及由所述工艺形成的水分散体。对于各实施方案，所述挤出机螺杆(200-1,200-2)包括混合和熔融段(266)；包括具有多个盘的捏合块的高内相乳液段(268)，所述盘具有限定多个通道的表面；分配和泵送段(270)；在所述混合和熔融段(266)与所述高内相乳液段(268)之间的第一密封段(272)；在所述高内相乳液段(268)与所述分配和泵送段(270)之间的第二密封段(274)；以及在所述分配和泵送段(270)相对于所述高内相乳液段(268)的远末端的第三密封段(276)。

Description

挤出机螺杆
技术领域
本发明涉及挤出机螺杆，具体涉及用于形成水分散体的具有挤出机螺杆的挤出机螺杆系统。
背景技术
各种热塑性树脂的水分散体在本领域中是已知的。水分散体已经在多种领域中使用，因为在可燃性、工作环境和/或操作便利性方面，通过使用水作为其分散介质制备的水分散体可以是比通过将有机溶剂用于分散介质制备的分散体更有利的。例如，当将水分散体施用并在基底(诸如纸、纤维、木材、金属或塑料模塑制品)表面上干燥时，所形成的涂层可向基底提供耐水性、耐油性、耐化学品性、耐腐蚀性和/或热密封性。
热塑性树脂的水分散体已经通过下面方法制备，其中可聚合单体(它是树脂原材料)在分散剂的存在下在水性介质中通过乳液聚合法聚合。该方法伴随着可使用有限种类的可聚合单体的缺点，因此可制备的热塑性树脂水分散体的多样性受到限制。该方法还遭受聚合反应控制烦杂以及设备复杂的不利。
发明内容
本发明包括下面非限制性实施方案：
实施方案1：挤出机螺杆，包括：混合和熔融段；高内相乳液段，其包括具有多个盘的捏合块，所述盘具有限定多个通道的表面，所述多个盘各自具有在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)，所述宽度(e)是挤出机机筒的标称内径的2.0%至8.5%，在所述挤出机机筒中所述挤出机螺杆系统进行工作，并且所述多个通道各自具有盘间宽度，所述盘间宽度是所述挤出机机筒的标称内径的3.0%至9.5%；分配和泵送段；在所述混合和熔融段与所述高内相乳液段之间的第一密封段；在所述高内相乳液段与所述分配和泵送段之间的第二密封段；以及在所述分配和泵送段相对于所述高内相乳液段的远末端的第三密封段。
实施方案2：挤出机螺杆系统，包括：至少一个第一挤出机螺杆和至少一个第二挤出机螺杆，其中第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆各自包括：混合和熔融段；高内相乳液段，其包括具有多个盘的捏合块，所述盘具有限定多个通道的表面，其中随着第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对于彼此旋转，第一挤出机螺杆的多个盘通过第二螺杆的多个通道，所述多个盘各自具有在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)，所述宽度(e)是挤出机机筒的标称内径的2.0%至8.5%，在所述挤出机机筒中所述挤出机螺杆系统进行工作，并且所述多个通道各自具有盘间宽度，所述盘间宽度是所述挤出机机筒的标称内径的3.0%至9.5%；分配和泵送段；在所述混合和熔融段与所述高内相乳液段之间的第一密封段；在所述高内相乳液段与所述分配和泵送段之间的第二密封段；以及在所述分配和泵送段相对于所述高内相乳液段的远末端的第三密封段。
实施方案3：挤出机系统，包括：驱动机构；挤出机机筒，其具有限定体积的内壁，以及通过所述内壁进入所述挤出机机筒的体积内的第一入口和第二入口；挤出机螺杆系统，其具有与所述驱动机构偶联的至少一个第一挤出机螺杆和至少一个第二挤出机螺杆，第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆至少部分位于所述挤出机机筒的内壁所限定的体积内，其中所述驱动机构转动第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆，第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆各自包括：混合和熔融段，以提供用于所述挤出机系统的混合和熔融区；高内相乳液段，其包括具有多个盘的捏合块以提供用于所述挤出机系统的高内相乳液区，所述盘具有限定多个通道的表面，其中随着所述驱动机构使第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对彼此转动，第一挤出机螺杆的多个盘通过第二螺杆的多个通道，所述多个盘各自具有在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)，所述宽度(e)是挤出机机筒的标称内径的2.0%至8.5%，在所述挤出机机筒中所述挤出机螺杆系统进行工作，并且所述多个通道各自具有盘间宽度，所述盘间宽度是所述挤出机机筒的标称内径的3.0%至9.5%；分配和泵送段，以提供用于所述挤出机系统的稀释区；在所述混合和熔融区与所述高内相乳液区之间的第一密封段；在所述高内相乳液区与所述稀释区之间的第二密封段；以及在所述稀释区相对于所述高内相乳液区的远末端的第三密封段，其中第一入口通向所述高内相乳液区内而第二入口通向所述稀释区内。
实施方案4：制备水分散体的连续方法，包括：提供根据实施方案2的挤出机系统；将一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂引入所述挤出机系统的进料区；将所述一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂运送至所述挤出机系统的混合和熔融区；在所述混合和熔融区中熔融共混所述一种或多种基础聚合物以提供所述一种或多种基础聚合物和所述一种或多种稳定剂的熔融共混物；在所述混合和熔融区中形成针对第一密封区的熔体密封，在所述熔体密封中的熔融共混物针对第一密封区施加预定压力；在所述预定压力下使所述熔融共混物通过第一密封区进入高内相乳液区；向在所述高内相乳液区中的熔融共混物中注入水和任选的一种或多种中和试剂；在所述高内相乳液区中任选地在所述中和试剂的存在下乳化所述熔融共混物和所述水以形成高内部乳液；使所述高内部乳液通过第二密封区进入稀释区；以及在所述稀释区中用额外的水稀释所述高内部乳液以形成所述水分散体。
实施方案5：一种或多种基础聚合物和水的水分散体，其可通过实施方案3的方法获得。
实施方案6：任一前述的实施方案，其中所述多个盘各自具有外径，该外径是所述第一挤出机螺杆的齿根圆直径(root diameter)的110%至190%。
实施方案7：任一前述的实施方案，其中所述多个通道各自的宽度是在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)的105%至400%。
实施方案8：任一前述的实施方案，其中每30毫米捏合块长度存在至少9个盘。
实施方案9：任一前述的实施方案，其中每60毫米捏合块长度存在至少17个盘。
实施方案10：任一前述的实施方案，其中每80毫米捏合块长度存在至少23个盘。
实施方案11：任一前述的实施方案，其中各盘的宽度(e)为3毫米或者更小。
实施方案12：任一前述的实施方案，其中各盘的宽度(e)为2.5毫米或者更小。
实施方案13：任一前述的实施方案，其中各通道的宽度为大于3毫米。
实施方案14：任一前述的实施方案，其中所述多个盘各自为空档盘(neutral disk)。
实施方案15：任一前述的实施方案，其中第一密封段、第二密封段和第三密封段各自包括约束环。
实施方案16：任一前述的实施方案，其中在所述高内相乳液区中任选地在所述一种或多种中和试剂的存在下乳化所述熔融共混物和所述水以形成高内部乳液包括使用具有至少一个第一挤出机螺杆和至少一个第二挤出机螺杆的挤出机螺杆系统，其中第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆各自包括高内相乳液段，所述高内相乳液段包括具有多个盘的捏合块，所述盘具有限定多个通道的表面，其中随着第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对于彼此旋转，第一挤出机螺杆的多个盘通过第二螺杆的多个通道，所述多个盘各自具有在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)，所述宽度(e)是挤出机机筒的标称内径的2.0%至8.5%，在所述挤出机机筒中所述挤出机螺杆系统进行工作，并且所述多个通道各自具有盘间宽度，所述盘间宽度是所述挤出机机筒的标称内径的3.0%至9.5%。
实施方案17：任一前述的实施方案，其中在所述熔体密封中的熔融共混物的预定压力为约800磅/平方英寸或更高。
实施方案18：任一前述的实施方案，其中所述一种或多种稳定剂包括一种或多种非-聚合物稳定剂或一种或多种聚合物稳定剂，所述一种或多种聚合物稳定剂选自一种或多种极性聚合物稳定剂、一种或多种非-极性聚合物稳定剂以及它们的组合。
实施方案19：任一前述的实施方案，其中所述一种或多种基础聚合物包括一种或多种热塑性聚合物。
实施方案20：任一前述的实施方案，其中向在所述高内相乳液区中的熔融共混物中注入水和任选的中和试剂包括注入等于3至50wt%的水量，基于所述一种或多种基础聚合物的重量。
实施方案21：所述实施方案20，其中注入水量包括在一个注入点向所述高内相乳液区提供所述水量。
实施方案22：任一前述的实施方案，其中所述方法还包括保持所述熔融共混物和所述高内部乳液的温度处于大于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度的温度。
实施方案23：任一前述的实施方案，其中所述水分散体的平均粒径小于5微米。
实施方案24：任一前述的实施方案，其中在所述稀释区中用水稀释所述高内部乳液以形成所述水分散体包括加入水以减小所述一种或多种基础聚合物的颗粒填充率至低于0.74的值。
实施方案25：任一前述的实施方案，其中所述水分散体包含小于90wt%的水。
实施方案26：任一前述的实施方案，所述水分散体包含小于85wt%的固体含量，基于水分散体的总重量。其它范围包括但不限于，35至75wt%的固体含量和40至65wt%的固体含量。
实施方案27：任一前述的实施方案，其中在所述稀释区中用水稀释所述高内部乳液以形成所述水分散体包括注入第一稀释水以减小所述一种或多种基础聚合物的颗粒填充率至低于0.74的值；以及注入温度低于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度的第二稀释水。
实施方案28：任一前述的实施方案，包括将所述水分散体在所述稀释区中冷却至110°C或更低的温度。
实施方案29：任一前述的实施方案，包括将所述水分散体在所述稀释区中保持在第二预定压力。
实施方案30：在实施方案29中，其中所述水分散体在稀释区中的第二预定压力为约600至约700磅/平方英寸。
实施方案31：任一前述的实施方案，其中所述一种或多种基础聚合物是一种或多种聚烯烃。
实施方案32：一种或多种基础聚合物和水的水分散体，其可通过根据本申请所述的实施方案的方法获得。
附图说明
图1是根据本发明的挤出机螺杆的实施方案的框图。
图2是根据本发明的具有至少第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆的挤出机系统的实施方案的框图。
图3A至3C是根据本发明的一种实施方案的捏合块的实施方案的示意图。
具体实施方式
本发明的一些实施方案包括挤出机螺杆系统，具有该挤出机螺杆系统的挤出机系统，使用所述具有挤出机螺杆系统的挤出机系统制备一种或多种基础聚合物和水的水分散体的连续方法，以及采用该连续方法制备的所述一种或多种基础聚合物和水的水分散体。在一种实施方案中，通过本发明的一些实施方案形成的水分散体不包括有机溶剂，而是基于水的水分散体。
本发明的一些实施方案也可将所述基础聚合物如聚烯烃(如本申请所述)的功能性带至通过乳液聚合物胶乳实现的应用中。这样的功能性包括但不限于，耐湿气性、耐化学品性、可密封性、粘合性、低温柔韧性，等等。
本发明水分散体可适用于各种应用。所述应用包括但不限于，建筑涂料应用、汽车涂料应用、纸张涂料应用、种子涂料应用、导电涂料和工业涂料应用、粘合剂应用、密封剂应用、泡沫体应用、调色剂应用、以及控释涂料应用。对于各种实施方案，本发明的水分散体可以以各种方式施用。所述方式包括但不限于，起沫发泡、辊涂、喷涂、喷雾干燥、浸渍(例如，织物浸渍)，等等。
本申请所用术语“分散体”是指在连续液态介质中的微细颗粒。对于本发明的一些实施方案而言，所述连续液态介质包括水，而对于多种实施方案而言，所述连续液态介质是水。
参见图1，其显示根据本发明的挤出机螺杆100的实施方案。对于多种实施方案而言，挤出机螺杆100沿其长度方向包括多个段。所述段可以或不可以彼此在物理上可分离。
对于多种实施方案而言，沿着挤出机螺杆100的不同段各自可具有限定起着不同用途的结构的外表面。例如，挤出机螺杆100包括进料段102和运送段104。进料段102和运送段104以及挤出机螺杆100的其它段各自可包括一个或多个凸起的脊(螺旋式置于其周围)。各脊可称之为螺纹(flight)。螺纹可具有正向倾角(pitch)或反向倾角。倾角的度数可变化。对于一种或多种所述实施方案而言，倾角的角度可以是9度至32度。更优选，倾角的角度可以是12度至23度。倾角的优选角度的一个具体值是17.6度。
对于多种实施方案而言，进料段102和/或运送段104可包含相同或不同数目的螺纹，可包含螺纹间断，或者在沿着长度方向的某些部分可根本不包含螺纹。
在其上结构(例如，螺纹)是凸起的螺杆100表面可称之为螺杆的根部。当以横截面(即，以垂直于其纵轴的平面)观察螺杆100时，具体螺纹的路线(在一个与平行于螺杆轴的线的交叉点至所述螺纹与该线的下一个最近交叉点之间)限定360度的圆。延伸向圆形横截面的周边的尖头或圆头可限定在螺杆的根部上的圆形凸出物(lobe)。在与具体螺纹交叉的线上一点至该线与同一螺纹的下一最近交叉点之间沿着螺杆100在纵向(轴)的距离是螺杆的一圈。螺杆的根部和任意两个螺纹的侧壁所界限的空间可称之为螺杆的通道。螺纹的侧壁需要时可底切(undercut)。在如本申请所述的挤出机系统的机筒或套筒(其可描述为环形圆柱体的腔)内，螺杆可在其纵轴上旋转。
挤出机螺杆100还包括混合和熔融段106。对于多种实施方案而言，混合和熔融段106可包括不同外表面的组合，所述不同外表面限定了提供用于捏合、运送和造压根据本发明的一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂的熔体的结构。例如，混合和熔融段106可包括一个或多个常规的捏合块元件。对于多种实施方案而言，所述常规的捏合块元件可具有至多5个盘，其中各盘可设置成某一角度以正向(在图1中沿着挤出机螺杆100从左到右)或反向(在图1中沿着挤出机螺杆100从右到左)运送熔体流。例如，常规的捏合块元件的各盘可以以预定角度倾斜(例如45度)，沿着挤出机螺杆100的正向或反向。对于多种实施方案而言，常规的捏合块元件的各盘也可设置在中立位置，其中常规的捏合块元件的各盘设置为相对彼此90度。
对于多种实施方案而言，混合和熔融段106也可包括一种或多种如本申请所述的螺纹、一种或多种局部螺纹、和/或无螺纹部分。对于多种实施方案而言，螺纹、局部螺纹、和/或无螺纹部分可位于混合和熔融段106中的一个或多个捏合块的上游、下游、和/或其间。
挤出机螺杆100还包括高内部乳液(HIPE)段108。对于多种实施方案而言，HIPE段108包括一个或多个混合元件，诸如涡轮混合元件和一个或多个本发明捏合块。对于多种实施方案而言，所述一个或多个混合元件可以位于一个或多个本发明捏合块的上游(即，在其前面)。
图3A至3C图示了根据本发明的捏合块310的实施方案。如图所示，捏合块310包括多个盘312，盘312具有限定多个通道316的表面314。对于一种或多种所述实施方案，所述多个盘312各自是空档盘，所述空档盘具有垂直于径向表面(由该径向表面得到齿根圆直径)的基本上平行的主表面320。对于一种或多种所述实施方案，所述多个盘312各自具有相对于径向表面(由该径向表面得到齿根圆直径)成一定角度的基本上平行的主表面320。该角度可以是正的或负的并且其值为0至90度。
对于多种实施方案而言，所述多个盘312各自具有在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318。所述多个通道各自也具有在各盘312之间的宽度322。对于多种实施方案而言，各盘312的宽度(e)318可以为3毫米或者更小。更优选地，各盘312的宽度(e)318可以为2.5毫米或者更小。对于多种实施方案而言，各通道的宽度322大于3毫米，从而允许随着第一挤出机螺杆100和第二挤出机螺杆100在挤出机螺杆系统中相对于彼此旋转，第一挤出机螺杆100的多个盘312通过第二挤出机螺杆100的多个通道316以形成高内部乳液，这将在下文中讨论。
对于多种实施方案而言，所述多个通道316各自的宽度322优选可以是在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318的105%至400%。更优选地，所述多个通道316各自的宽度322可以是在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318的110%至200%。甚至更优选地，所述多个通道316各自的宽度322可以是在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318的112%至175%。所述多个通道316各自的宽度322的一个具体优选值可以是在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318的132%。例如，可实现该具体值的58毫米挤出机机筒(60毫米标称直径挤出机机筒)的一种配置是通道316各自的宽度322是3.3毫米而在各盘312的相对的基本上平行的主表面320之间的宽度(e)318是2.5毫米。所述宽度322和所述宽度(e)318也可能是其它值。
在另一实施方案中，宽度(e)318的尺寸可与挤出机机筒的标称内径相关，在该挤出机机筒中如本申请所述的挤出机螺杆系统进行工作。对于多种实施方案而言，宽度(e)318的尺寸可优选为其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径的2.0%至8.5%。更优选地，宽度(e)318的尺寸可为其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径的2.5%至8.0%。甚至更优选地，宽度(e)318的尺寸可为其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径的3.0%至7.5%。宽度(e)318的尺寸的一个具体优选值是其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径的4.3%。
对于多种实施方案而言，所述多个通道316各自也与其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径相关。对于多种实施方案而言，所述多个通道各自具有各盘312之间的宽度322，所述宽度322是所述挤出机机筒的标称内径的3.0%至9.5%。更优选地，所述宽度322是所述挤出机机筒的标称内径的3.5%至8.5%。甚至更优选地，所述宽度322是所述挤出机机筒的标称内径的4.0%至8.0%。所述宽度322的一个具体优选值是其中挤出机螺杆系统进行工作的挤出机机筒的标称内径的6.0%。
对于多种实施方案而言，根据本发明的捏合块310可具有齿根圆直径324，如图3A中所示。所述多个盘312各自在图3A中可具有沿着326获得的外径，其为捏合块310的齿根圆直径324的110%至190%。更优选地，所述多个盘312各自在图3A中可具有沿着326获得的外径，其为捏合块310的齿根圆直径324的120%至180%。甚至更优选地，所述多个盘312各自在图3A中可具有沿着326获得的外径，其为捏合块310的齿根圆直径324的140%至160%。还更优选地，所述多个盘312各自在图3A中可具有沿着326获得的外径，其为捏合块310的齿根圆直径324的146%至155%。
图3B和3C显示具有至少23个盘312的捏合块310的实施方案。对于多种实施方案而言，捏合块310可具有至少23个盘312每80毫米捏合块310长度。在另一些实施方案中，存在至少9个盘312每30毫米捏合块310长度。在又一些实施方案中，存在至少17个盘312每60毫米捏合块310长度。对于给定捏合块310长度也可能存在其它数量的盘312。
再次参见图1，挤出机螺杆100还包括分配和泵送段130。对于多种实施方案而言，分配和泵送段130可包括一种或多种螺纹，混合元件诸如TME(涡轮混合元件)和/或ZME(齿混合元件)，和/或常规的捏合块，如本申请所提供和如本领域技术人员所已知的。
对于多种实施方案而言，挤出机螺杆100进一步包括混合和熔融段106与HIPE段108之间的第一密封段132；HIPE段108与分配和泵送段130之间的第二密封段134；以及在分配和泵送段130相对于HIPE段108的挤出机螺杆100远末端的第三密封段136。对于多种实施方案而言，第一密封段132、第二密封段134和第三密封段136可各自包括一个或多个约束环。对于多种实施方案而言，所述约束环可以是以在混合和熔融段106、HIPE段108、和/或分配和泵送段130的齿根圆直径之上预定高度均匀延伸的环形结构。
对于多种实施方案而言，所述约束环可具有可以与在第二挤出机螺杆100上的另一约束环的斜肩相对安置的斜肩，以如本申请所述那样使用至少两个挤出机螺杆100在挤出机系统中形成筑坝。约束环可有助于在约束环与挤出机机筒之间形成环形间隙，这将在下文中讨论。第一密封段132、第二密封段134和第三密封段136有助于限定混合和熔融段106、HIPE段108、和/或分配和泵送段130的纵向边界。
对于多种实施方案而言，挤出机螺杆100的不同段可以由金属或金属合金形成。合适的金属和/或金属合金的实例包括但不限于，低合金钢和合金(可从Special Metals Corporation获得)。
对于多种实施方案而言，在挤出机螺杆系统中可使用两个或更多个挤出机螺杆100。例如，挤出机螺杆系统可包括第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆，其中第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆各自如本申请针对挤出机螺杆100描述的那样。对于多种实施方案而言，所述两个或更多个挤出机螺杆100设计为允许用于在挤出机系统中捏合、运送、混合、形成筑坝和/或造压的各种结构相对彼此通过和旋转。例如，如本申请所述，随着挤出机螺杆系统的第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对彼此旋转，第一挤出机螺杆的多个盘(例如，如图3C中所看到的盘312)可通过第二螺杆的多个通道(例如，如图3C中所看到的通道316)。
对于多种实施方案而言，挤出机螺杆系统的两个或更多个挤出机螺杆的各段可对应于沿着挤出机系统长度方向的不同区。对于多种实施方案而言，区是挤出机系统的一部分，其中可进行一种或多种处理步骤。处理步骤的实例包括但不限于，进料、运送、混合、熔融、密封、乳化、稀释和冷却，等等。
参见图2，图2图示了本发明的挤出机系统250的实施方案。对于多种实施方案而言，挤出机系统250包括与挤出机螺杆系统254偶联的驱动机构252。如本申请所述，挤出机螺杆系统254可包括两个或更多个如本申请针对挤出机螺杆100所述的挤出机螺杆(在图2中分别图示为200-1和200-2)。
例如，挤出机螺杆系统254可包括至少一个第一挤出机螺杆200-1和至少一个第二挤出机螺杆200-2。对于多种实施方案而言，第一挤出机螺杆200-1和第二挤出机螺杆200-2与使螺杆旋转的驱动机构252偶联。驱动机构252可使第一挤出机螺杆200-1和第二挤出机螺杆200-2同向旋转(以顺时针或逆时针方向)或者反向旋转(两螺杆以不同方向旋转，即一个顺时针另一个逆时针)。如本领域技术人员所理解，若使用超过两个根据本发明的挤出机螺杆，则它们也可通过驱动机构252以反向、同向或者二者组合进行旋转。
对于一种或多种实施方案，挤出机螺杆系统254可以是相互啮合的。当第一挤出机螺杆200-1的螺纹至少部分地置于第二挤出机螺杆200-2的通道内时，可认为挤出机螺杆系统254是相互啮合的。在如此的配置中，当由螺杆轴至螺杆的最高或最大螺纹的顶部测量各半径时，各螺杆轴之间的距离小于两个螺杆的各自半径之和。当螺纹的形状和尺寸使得其与通道(在该通道中相互啮合)的配合是紧密的足以使得基本上没有物质通过螺纹与通道之间时，这两螺杆可称之为共轭的。对于一种或多种实施方案，挤出机螺杆系统254可以是共轭的。否则，螺杆被称为非共轭的，并且在非共轭的情形下相互啮合的程度可以从正要共轭的位置变化至其中从挤出机螺杆200-1的轴至最高或最大螺纹的顶部的5%置于第二挤出机螺杆200-2的通道内的点。
对于一种或多种实施方案，挤出机螺杆系统254可以是擦拭式的(wiping)。当两个反向旋转螺杆是共轭的时，在螺杆相互啮合的区域中正被挤出的物质存在很少的机会或者没有机会保留在任一螺杆的通道中。这是一个相互啮合螺杆的螺纹在另一个螺杆的通道内的最小间隙的结果。以如此方式排列的螺杆可称之为擦拭式，因为相互啮合螺纹所代表的障碍将阻止在任一螺杆的通道中携带的物质保留在该通道内大于一圈螺杆的距离。对于一种或多种实施方案，挤出机螺杆系统254不是擦拭式。
对于多种实施方案而言，第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆至少部分地处于挤出机机筒260的内壁258限定的体积256内。对于多种实施方案而言，挤出机机筒260的内壁258可提供挤出机机筒260的标称内径261，挤出机螺杆系统254的各相应挤出机螺杆各自通过挤出机机筒260行进。
对于多种实施方案而言，至少部分地位于机筒260的体积256内的挤出机螺杆系统各段对应于沿着挤出机系统250长度的不同区。例如，进料段(在图1中元件102)和运送段(在图1中元件104)当置于挤出机机筒260内时分别提供挤出机系统250的进料区262和运送区264。对于多种实施方案而言，在挤出机机筒260内的混合和熔融段(在图1中元件106)向挤出机系统250提供用于挤出机系统250的混合和熔融区266。对于多种实施方案而言，挤出机机筒260可在所述混合和熔融区266中包括一个或多个加热元件(根据需要沿着挤出机机筒260的多个位置，或者其它位置等)，以在所述混合和熔融区266中提供能量来加热挤出机机筒260和机筒260的内容物。
对于多种实施方案而言，挤出机螺杆系统254的各挤出机螺杆的HIPE段(在图1中元件108)包括参照图3A至3C所讨论的捏合块。如本申请中所提供，挤出机螺杆系统254的HIPE段提供用于挤出机系统250的高内相乳液(HIPE)区268。对于多种实施方案而言，在挤出机机筒260内的分配和泵送段(在图1中元件130)向挤出机系统250提供用于挤出机系统250的稀释区270。
对于多种实施方案而言，挤出机螺杆系统254的各挤出机螺杆的第一密封段、第二密封段和第三密封段(在图1中元件132、134和136)有助于限定本申请针对挤出机系统250所讨论的不同区。例如，挤出机螺杆系统254的各挤出机螺杆的第一密封段可位于混合和熔融区266和HIPE段268之间。连同挤出机机筒260，第一密封段形成用于挤出机系统250的第一密封区272。此外，挤出机螺杆系统254的各挤出机螺杆的第二密封段可位于HIPE区268与稀释区270之间。连同挤出机机筒260，第二密封段形成用于挤出机系统250的第二密封区274。挤出机系统250还包括位于稀释区270相对于HIPE区268的远末端的第三密封段。连同挤出机机筒260，第三密封段形成用于挤出机系统250的第三密封区276。
如本申请所讨论，挤出机螺杆系统254的密封段连同挤出机机筒260的内壁258一起发挥作用以提供筑坝。对于多种实施方案而言，由密封段和内壁258形成的筑坝可在内壁258与密封段的外直径表面之间具有环形间隙。对于多种实施方案而言，该间隙可具有预定宽度，其允许足够的压力在所述密封帮助限定的各区中产生并保持稳定。对于多种实施方案而言，所述预定宽度的实例包括但不限于，1.0至3.0毫米。优选地，所述预定宽度可以是1.5mm至2.0mm。其它预定宽度也是可能的，预定宽度的确定将取决于在其中它们工作的具体挤出机系统的要求。
还会理解的是，超过一个密封段可用于在挤出机系统250中形成筑坝的各挤出机螺杆上。因此，例如两个密封段可沿着各挤出机螺杆直接彼此相邻布置，其中这些相邻布置的密封段在挤出机系统250中相互作用以提供本申请中所讨论的筑坝功能。
对于多种实施方案而言，挤出机系统250进一步包括第一入口280和第二入口282，其中入口280和282各自通过内壁258进入挤出机机筒260的体积256内。对于多种实施方案而言，第二入口282可分成辅助入口284。第一入口280和第二入口282可分别与其各自的进料导管286偶合。各自的进料导管286可用于在期望的压力和温度下将流体运输至所述入口各自位于的区中。在各自的进料导管286上可包括一个或多个流量计287。对于多种实施方案而言，热交换器288可用于对在各自的进料导管286中流动的流体加入或者移去热量，并且泵290可用于向所述流体加压。
如图2中所示，第一入口280进入HIPE区268，第二入口282进入稀释区270。对于多种实施方案而言，第一和第二入口280和282可用于将水注入挤出机机筒260的体积256中等。该水可来自各种来源，包括含水容器289。注入的水可用于在HIPE区268中形成如本申请所述的水和一种或多种基础聚合物的高内部乳液。此外，注入的水也可用于在稀释区270中稀释所述高内部乳液以形成本发明的水分散体。
更具体而言，本发明的一些实施方案包括制备至少一种或多种基础聚合物在水中的水分散体的连续方法。对于多种实施方案而言，将一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂经挤出机系统输入261引入挤出机系统250的进料区262。将所述一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂通过进料区262和运送区264(在此处它们可进行加热)运送至挤出机系统250的混合和熔融区266。在此，通过从挤出机螺杆系统254的机械作用吸收的热量和通过挤出机机筒260提供的热量，所述一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂形成熔体。
在挤出机系统250的混合和熔融区266中，所述一种或多种基础聚合物和所述一种或多种稳定剂通过挤出机螺杆系统254的混合作用形成熔融共混物。在挤出机螺杆系统254中的各挤出机螺杆的段也将力转移至在所述混合和熔融区中熔融共混物，以形成针对第一密封区272的熔体密封。对于多种实施方案而言，随着挤出机螺杆系统254旋转，在熔体密封中的熔融共混物针对第一密封区施加预定压力。对于多种实施方案而言，在熔体密封中的熔融共混物的预定压力可提供基本上将挤出机系统250的内容物运送通过剩余的区所需的全部压力量。例如，在熔体密封中的熔融共混物的预定压力的一个合适压力值可以是约800磅/平方英寸。然而，由于各螺杆系统可不同并且可使用不同的基础聚合物，预定压力的值可不同，并且必须针对每种情况进行确定。
对于多种实施方案而言，所述熔融共混物然后在预定压力下通过第一密封区272进入HIPE区268。在HIPE区中，在压力下经第一入口280注入水和任选的一种或多种中和试剂。所述任选的中和试剂可以源自容纳中和试剂的容器285。在一种实施方案中，在高于所述熔融共混物的一种或多种基础聚合物的熔点温度的温度注入所述水和任选的中和试剂。此外，在HIPE区268中注入熔融共混物的水的量可以等于所述熔融共混物中一种或多种基础聚合物的质量的3至50wt%。如所说明的，在进入HIPE区268的一个注入点提供该水量。然而应理解，如需要该一个注入点可呈在HIPE区268的周边的四周间隔的两个或更多个输入的形式。
对于多种实施方案而言，第一入口280可位于HIPE区268的上游部分。在另一实施方案中，挤出机螺杆系统254的HIPE段可在直接邻近第一入口280处具有混合元件(诸如TME)。对于多种实施方案而言，将所述水和任选的中和试剂注入HIPE区268中的熔融共混物中，在此由所述混合和熔融区266中的熔体密封产生的预定压力使水保持液态。
对于多种实施方案而言，各挤出机螺杆100的HIPE段108在HIPE区268中彼此相互作用，以乳化所述熔融共混物(所述一种或多种基础聚合物和所述一种或多种稳定剂)、所述水和任选的中和试剂从而形成高内部乳液。在一种实施方案中，在HIPE区268中熔融共混物和高内部乳液的温度可保持大于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度。因此，所述熔融共混物和所述高内部乳液的温度可保持在大于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度的温度。
对于多种实施方案而言，捏合块在HIPE区268中的运转形成了熔融共混物的一种或多种基础聚合物的颗粒，所述颗粒混悬于所述水中形成高内部乳液。对于多种实施方案而言，随着驱动机构252使第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对彼此旋转，第一挤出机螺杆的捏合块的多个盘通过第二螺杆的捏合块的多个通道，由此可实现将在HIPE区268中形成的一种或多种基础聚合物成型为颗粒。对于多种实施方案而言，捏合块的一个或多个盘可以是自擦拭式。对于多种实施方案而言，捏合块的一个或多个盘相互啮合，无需为自擦拭式。此外，在多种实施方案中，一个或多个盘可以是完全和/或部分地相互啮合。
对于多种实施方案而言，来自HIPE区268的高内部乳液然后通过第二密封区274进入稀释区270。在HIPE区268中，所述一种或多种基础聚合物的颗粒相对于彼此紧密堆积。对于多种实施方案而言，这些在HIPE区268中的颗粒据信为0.74以上的填充率。对于多种实施方案而言，填充率是颗粒所占据的体积份额，其值是无量纲的并且小于1.0。在所述颗粒从HIPE区出现时，水通过第二入口282注入以稀释所述高内部乳液。在稀释区中用水稀释高内部乳液形成所述颗粒和水的水分散体。在一种实施方案中，在第二入口282处注入的水的温度可等于或大于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度。
在通过第二入口282注入水时，高内部乳液的颗粒的填充率开始随着水分散体的形成而下降。对于多种实施方案而言，通过第二入口282加入足量的水以将所述一种或多种基础聚合物的颗粒的填充率降至低于0.74的值。
对于多种实施方案而言，可以以20至400重量份水/100重量份高内部乳液加入水以形成所述水分散体。优选地，可以以30至200重量份水/100重量份高内部乳液加入水以形成所述水分散体。更优选地，可以以60至140重量份水/100重量份高内部乳液加入水以形成所述水分散体。
在另一实施方案中，在稀释区中用水稀释高内部乳液以形成水分散体也可包括加入水以形成具有低于90wt%水的所述水分散体。在一种实施方案中，所述水分散体包含小于85wt%的固体内容物，基于水分散体的总重量。在另一实施方案中，所述水分散体包含35至75wt%的固体内容物，基于水分散体的总重量。在另一优选的实施方案中，所述水分散体包含40至65wt%的固体内容物，基于水分散体的总重量。优选地，在稀释区中用水稀释高内部乳液形成水分散体可以是加入足量的水以形成具有35wt%至65wt%固体内容物的水分散体，基于水分散体的总重量。在又一优选的实施方案中，在稀释区中用水稀释高内部乳液形成水分散体可包括加入足量的水以形成具有40wt%至65wt%固体内容物的水分散体，基于水分散体的总重量。
对于多种实施方案而言，还可以将用于由高内部乳液形成水分散体的水分成两个或更多个水流，注入稀释区270中。对于多种实施方案而言，使用两个或更多个水流允许水分散体的粘度沿着稀释区270的长度进行调节，从而提供有益的混合和运送通过稀释区270。例如，第一稀释水可通过第二入口282注入，以降低所述一种或多种基础聚合物的颗粒的填充率至低于0.74。如本申请所述，该第一稀释水的温度值可至少等于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度。也可在辅助入口284处注入第二稀释水。对于多种实施方案而言，在稀释区270注入的第二稀释水的温度可低于所述一种或多种基础聚合物的熔点温度。这允许水分散体在稀释区270中某些程度的冷却。
对于多种实施方案而言，挤出机机筒260可用于冷却在稀释区270中的水分散体。例如，挤出机机筒260可装备冷却夹套，其可用于从水分散体中移去热量。在一种实施方案中，水可用作挤出机机筒260的冷却夹套中的冷却液。其它冷却装置也可以和挤出机机筒260一起使用。
在一种实施方案中，在稀释区270中的水分散体的冷却程度并不必然得到低于所述颗粒的一种或多种基础聚合物的熔点温度的水分散体的温度值。在一种实施方案中，所述水分散体可冷却至110°C或更低的温度，其中该温度可通过至少稀释区270的出口而实现。通过至少稀释区270的出口实现的水分散体的其它温度值可包括100°C至90°C。
对于多种实施方案而言，在稀释区270中的水分散体保持在第二预定压力下。如本申请所述，随着挤出机螺杆系统254旋转，在所述混合和熔融区266中的熔体密封针对第一密封区272施加预定压力。对于多种实施方案而言，该预定压力然后可提供水分散体的第二预定压力，在稀释区270中实现并保持第二预定压力。对于多种实施方案而言，第二密封区274和第三密封区276有助于保持水分散体在稀释区270中的压力。对于多种实施方案而言，使用密封区272、274和276有助于稳定通过挤出机系统250的压力和/或流动，从而可形成本发明的水分散体。
对于多种实施方案而言，在稀释区中的水分散体的第二预定压力的值可为500至800磅/平方英寸，例如从约600至约700磅/平方英寸。对于多种实施方案而言，该第二预定压力不但有助于稳定化系统从而可形成稀释，而且保持所述水为液态直至可进行进一步的冷却。水分散体可经出口290在压力下离开挤出机系统250。所述水分散体然后可使用一个或多个热交换器更完全地冷却。
对于多种实施方案而言，所述一种或多种基础聚合物可例如包括一种或多种热塑性聚合物、一种或多种基于烯烃的聚合物(即，聚烯烃)、一种或多种基于丙烯酸的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、一种或多种固体环氧聚合物、一种或多种热塑性聚氨酯聚合物、一种或多种基于苯乙烯的聚合物、或者它们的组合。
热塑性聚合物的实例包括但不限于，一种或多种α-烯烃(诸如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯)的均聚物和共聚物(包括弹性体)，如典型的代表为聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(3-甲基-1-丁烯)、聚(3-甲基-1-戊烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，如典型的代表为乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；以及聚烯烃(包括弹性体)诸如两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，如典型的代表为乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1,5-己二烯共聚物和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物诸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯类共聚物(包括弹性体)诸如聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯醇共聚物、苯乙烯丙烯酸酯类共聚物(诸如苯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯、苯乙烯甲基丙烯酸丁酯共聚物)、以及苯乙烯丁二烯共聚物和交联的苯乙烯聚合物；以及苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)诸如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物诸如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺诸如尼龙6、尼龙6,6,和尼龙12；热塑性聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚碳酸酯、聚苯醚等等；和玻璃状基于烃的树脂，包括聚二环戊二烯聚合物和相关聚合物(共聚物、三元共聚物)；饱和单烯烃诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯和丁酸乙烯酯等；乙烯基酯诸如单羧酸的酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、异丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、它们的混合物；通过开环易位聚合和交叉易位聚合等产生的树脂。这些树脂可单独使用或者两种或更多种组合使用。
示例性的作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸酯包括但不限于，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯和丙烯酸异辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯以及丙烯酸2-羟基乙酯和丙烯酰胺。优选的(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯。其它合适的可由单体进行聚合的(甲基)丙烯酸酯包括低级烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体)：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、甲基丙烯酸苯酯。
在精选的实施方案中，所述一种或多种基础聚合物例如可包括选自乙烯-α烯烃共聚物、丙烯-α烯烃共聚物和烯烃嵌段共聚物的一种或多种聚烯烃。具体而言，在精选的实施方案中，所述基础聚合物可包括一种或多种非极性聚烯烃。
在一些具体的实施方案中，可使用聚烯烃诸如聚丙烯、聚乙烯、它们的共聚物、它们的共混物、以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些实施方案中，示例性的烯烃聚合物包括均质高聚物，如美国专利3,645,992中所述的那些；高密度聚乙烯(HDPE)，如美国专利4,076,698中所述的那些；非均匀支化的线型低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化的超低密度线型聚乙烯(ULDPE)；均匀支化的线型乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的基本上线型乙烯/α-烯烃共聚物，其可通过例如美国专利5,272,236和5,278,272中所披露的方法制备，这两美国专利的内容通过参考并入本申请；以及高压自由基聚合乙烯聚合物和共聚物诸如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。适于所述一种或多种基础聚合物的聚合物的另一实例包括聚烯烃，以商品名AFFINITYTM出售(乙烯-辛烯(EO)共聚物，可从The Dow ChemicalCompany获得)。
在一些其它具体的实施方案中，所述一种或多种基础聚合物可以例如是基于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)的聚合物。在又一些实施方案中，所述一种或多种基础聚合物可以是例如基于乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)的聚合物。在一些其它具体的实施方案中，所述乙烯-α烯烃共聚物可以是例如乙烯-丁烯、乙烯-己烯、或者乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在一些其它具体的实施方案中，所述丙烯-α烯烃共聚物可以是例如丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。
在某些其它实施方案中，所述一种或多种基础聚合物可例如是半结晶聚合物，其可具有小于110°C的熔点温度。在另一实施方案中，所述熔点温度可以是25°C至100°C。在另一实施方案中，所述熔点温度可以是40°C至85°C。
对于一种或多种实施方案，所述基础聚合物可包括丙烯/α-烯烃共聚物，其表征为具有基本上全同立构丙烯序列。“基本上全同立构丙烯序列”意指所述序列具有通过13C NMR测量的全同立构三元组(mm)，其大于约0.85；或者大于约0.90；或者大于约0.92；或者大于约0.93。全同立构三元组是本领域中众所周知的，并描述于例如美国专利5,504,172和国际公开WO00/01745，其在通过13C NMR谱确定的共聚物分子链中在三元组单元方面提及全同立构序列。
所述丙烯/α-烯烃共聚物可具有0.1至25克/10分钟的熔体流速，根据ASTM D-1238测量(在230°C/2.16Kg)。0.1至25克/10分钟的所有单独的值和子范围都包括在本文和披露在本文中；例如，熔体流速可以是从下限0.1克/10分钟、0.2克/10分钟、0.5克/10分钟、2克/10分钟、4克/10分钟、5克/10分钟、10克/10分钟、或者15克/10分钟至上限25克/10分钟、20克/10分钟、18克/10分钟、15克/10分钟、10克/10分钟、8克/10分钟、或者5克/10分钟。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物可具有0.1至20克/10分钟；或者0.1至18克/10分钟；或者0.1至15克/10分钟；或者0.1至12克/10分钟；或者0.1至10克/10分钟；或者0.1至5克/10分钟的熔体流速。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有从至少1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至30wt%(熔化热小于50焦耳/克)的结晶度。1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至30wt%(熔化热小于50焦耳/克)的所有单独的值和子范围都包括在本文和披露在本文中；例如，结晶度可为从下限1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)、2.5wt%(熔化热为至少4焦耳/克)、或者3wt%(熔化热为至少5焦耳/克)至上限30wt%(熔化热小于50焦耳/克)、24wt%(熔化热小于40焦耳/克)、15wt%(熔化热小于24.8焦耳/克)或者7wt%(熔化热小于11焦耳/克)。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以是从至少1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至24wt%(熔化热小于40焦耳/克)；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以是从至少1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至15wt%(熔化热小于24.8焦耳/克)；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以是从至少1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至7wt%(熔化热小于11焦耳/克)；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以是从至少1wt%(熔化热为至少2焦耳/克)至5wt%(熔化热小于8.3焦耳/克)。结晶度借助示差扫描量热法(DSC)测量。所述丙烯/α-烯烃共聚物包括源于丙烯的单元和源于一种或多种α-烯烃共聚单体的聚合物单元。示例性的用于制备所述丙烯/α-烯烃共聚物的共聚单体是C2和C4至C10α-烯烃；例如，C2、C4、C6和C8α-烯烃。
所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至40wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。1至40wt%的所有单独的值和子范围都包括在本文和披露在本文中；例如，源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元的wt%可以是从下限1、3、4、5、7或者9wt%至上限40、35、30、27、20、15、12或者9wt%。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至35wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至30wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3至27wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3至20wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或者所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3至15wt%的源于一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有定义为重均分子量除以数均分子量(Mw/Mn)的分子量分布(MWD)，其为3.5或更少；或者3.0或更少；或者1.8至3.0。
所述丙烯/α-烯烃共聚物进一步具体描述在美国专利6,960,635和6,525,157，其通过参考并入本文。所述丙烯/α-烯烃共聚物可以以商品名VERSIFYTM商购自The Dow Chemical Company，或者以商品名VISTAMAXXTM商购自ExxonMobil Chemical Company。
在一种实施方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物还表征为包含(A)60至100wt%，优选80至99wt%，更优选85至99wt%的源于丙烯的单元，以及(B)大于0至40wt%，优选1至20wt%，更优选4至16wt%，甚至更优选4至15wt%的源于乙烯和/或C4-10α-烯烃中至少一种的单元；并且包含平均至少0.001，优选平均至少0.005，更优选平均至少0.01个长链支链/1000个总碳原子，其中如本申请所用的术语长链支链是指链长至少大于短链支链一个碳，而本申请所用的短链支链是指链长小于共聚单体中的碳原子数2个碳原子。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有长度为至少7个碳原子的长链支链的主链，但是这些主链也具有长度为仅6个碳原子的短链支链。长链支链的最大数通常不超过3个长链支链/1000个总碳原子。所述丙烯/α-烯烃共聚物进一步具体描述在美国临时专利申请60/988,999和国际专利申请PCT/US08/082599中，它们各自通过参考并入本申请中。
在某些其它实施方案中，所述基础聚合物例如丙烯/α-烯烃共聚物可例如为半结晶聚合物，并且可具有小于110°C的熔点温度。在优选的实施方案中，所述熔点温度可为25°C至100°C。在更优选的实施方案中，所述熔点温度可以为40°C至85°C。
对于一种或多种实施方案，烯烃嵌段共聚物可用作基础聚合物，例如，乙烯多嵌段共聚物诸如在国际公开WO2005/090427和美国专利申请公开US2006/0199930(它们通过参考并入本文至描述所述烯烃嵌段共聚物的程度)中披露的那些，可以以商品名INFUSETM购自The Dow Chemical Company。所述烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α-烯烃互聚物，其具有约1.7至约3.5的Mw/Mn，至少一个以摄氏度为单位的熔点温度Tm和以克/立方厘米为单位的密度d，其中Tm和d的数值对应于下面关系式：Tm>-2002.9+4538.5(d)–2422.2(d)2。
所述烯烃嵌段共聚物可以是具有约1.7至约3.5的Mw/Mn的乙烯/α-烯烃互聚物，并且可通过以J/g为单位的熔化热ΔH和定义为最高DSC峰和最高CRYSTAF峰之间的温差的ΔT(以摄氏度为单位)表征，其中ΔT和ΔH的数值具有下面关系式：对于ΔH大于0且至多130J/g，ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81；对于ΔH大于130J/g，ΔT≥48°C其中所述CRYSTAF峰可使用至少5%的累积聚合物确定，若小于5%的聚合物具有可鉴定的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30°C。
所述烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α-烯烃互聚物，其具有在300%应变和1个周期时的弹性回复百分率Re(用乙烯/α-烯烃互聚物的压塑膜测量)，并具有以克/立方厘米为单位的密度d，其中当乙烯/α-烯烃互聚物基本上不含交联相时Re和d的数值满足下面的关系式：Re>1481-1629(d)。
所述烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α-烯烃互聚物，其具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级分的共聚单体摩尔含量比与之相当的在相同温度区间洗脱的无规乙烯互聚物级分高至少5%，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体并具有为所述乙烯/α-烯烃互聚物±10%内的熔体指数、密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)。
所述烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α-烯烃互聚物，其具有在25°C的储能模量G′(25°C)和在100°C的储能模量G′(100°C)，其中G′(25°C)与G′(100°C)之比在约1:1至约9:1的范围内。
所述烯烃嵌段共聚物可具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述分子级分具有至少0.5且至多为约1的嵌段指数和大于约1.3的分子量分布Mw/Mn。
所述烯烃嵌段共聚物可具有大于0且至多约1.0的平均嵌段指数和大于约1.3的分子量分布Mw/Mn。
在某些实施方案中，所述基础聚合物可例如包括聚酯树脂。聚酯树脂是指可包括含有至少一个酯键的聚合物的热塑性树脂。例如，聚酯多元醇可借助使用相对于链烷二酸摩尔过量的脂族二醇或二元醇的常规酯化方法制备。可用于制备所述聚酯的示例性二元醇是乙二醇、二甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和其它丁二醇、1,5-戊二醇和其它戊二醇、己二醇、癸二醇和十二碳二醇。在一些实施方案中，脂族二元醇可包含2至约8个碳原子。可用于制备所述聚酯的示例性二酸是马来酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、2-甲基-1,6-己二酸、庚二酸、辛二酸和十二烷二酸。在一些实施方案中，所述烷二酸可包含4至12个碳原子。示例性的聚酯多元醇是聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚(己二酸二甘醇酯)、聚草酸己二醇酯、和聚癸二酸乙二醇酯。本发明的其它一些实施方案使用含有脂族二醇的聚酯树脂，诸如UNOXOL(顺式和反式1,3-和1,,4-环己烷二甲醇的混合物)，可购自The Dow Chemical Company(Midland,MI)。
对于多种实施方案而言，所述一种或多种稳定剂可有助于促进形成稳定的高内部乳液。对于一种或多种实施方案，一种或多种稳定剂可包括一种或多种非-聚合物稳定剂或者一种或多种聚合物稳定剂，所述聚合物稳定剂选自一种或多种极性聚合物稳定剂、一种或多种非-极性聚合物稳定剂、以及它们的组合。对于多种实施方案而言，所述稳定剂可以是极性聚合物，其具有极性基团作为共聚单体或接枝单体。例如，所述一种或多种稳定剂可包括一种或多种具有极性基团作为共聚单体或接枝单体的极性聚烯烃。聚合物稳定剂的实例包括但不限于乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，诸如可以以商品名PRIMACORTM商购自The Dow Chemical Company、以商品名NUCRELTM商购自E.I.DuPont de Nemours和以商品名ESCORTM商购自ExxonMobil Chemical Company的那些，描述在美国专利4,599,392、4,988,781和5,938,437中，各自通过参考以其整体并入本申请。聚合物稳定剂的其它实例包括但不限于，选自以下的极性聚烯烃：乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯(EMMA)和乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)以及它们的组合。也可使用其它乙烯-羧酸共聚物。本领域普通技术人员会认识到也可使用大量其它有用的聚合物。
对于一种或多种实施方案，所述一种或多种稳定剂可选自长链脂肪酸、脂肪酸盐、具有12至60个碳原子的脂肪酸烷基酯、以及它们的组合。在一些实施方案中，长链脂肪酸或脂肪酸盐可具有12至40个碳原子。
所述一种或多种稳定剂的其它实例包括但不限于，阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或者非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括但不限于，磺酸盐类、羧酸盐类和磷酸盐类。阳离子表面活性剂的实例包括但不限于，季铵类。非离子表面活性剂包括但不限于，含氧化乙烯的嵌段共聚物以及有机硅表面活性剂。
所述一种或多种稳定剂可以是外部表面活性剂或者内部表面活性剂。外表面活性剂是在制备水分散体过程中不化学反应至基础聚合物中的表面活性剂。外部表面活性剂的实例包括但不限于，十二烷基苯磺酸盐和月桂基磺酸盐。内部表面活性剂是在制备水分散体过程中化学反应至基础聚合物中的表面活性剂。内部表面活性剂的一个实例包括2,2-二羟甲基丙酸及其盐。各种可商购的表面活性剂可用于本文所述的实施方案中，包括：OP-100(硬脂酸钠)、OPK-1000(硬脂酸钾)和OPK-181(油酸钾)，各自可从RTD Hallstar获得；UNICID 350，可从Baker Petrolite获得；DISPONIL FES 77-IS和DISPONILTA-430，各自可从Cognis获得；RHODAPEX CO-436，SOPROPHOR 4D384、3D-33和796/P，RHODACAL BX-78和LDS-22，RHODAFAC RE-610和RM-710，及SUPRAGIL MNS/90，各自可从Rhodia获得；以及TRITONQS-15、TRITON W-30、DOWFAX 2A1、DOWFAX 3B2、DOWFAX 8390、DOWFAX C6L、TRITON X-200、TRITON XN-45S、TRITON H-55、TRITONGR-5M、TRITON BG-10和TRITON CG-110，各自可从The Dow ChemicalCompany,Midland,Michigan获得。对于一种或多种实施方案，使用稳定剂的组合。
对于一种或多种实施方案，所述水分散体可包括1至50wt%的一种或多种稳定剂，基于水分散体的固体内容物的总重量。1至45wt%的所有单独的值和子范围都包括在本文和披露在本文中；例如，该重量%可以从下限1、3、5、10wt%至上限15、25、35、45或50wt%。例如，所述水分散体可包括1至25wt%，或者1至35wt%，或者1至40wt%，或者1至45wt%的一种或多种稳定剂，基于水分散体的固体内容物的总重量。在精选的实施方案中，所述稳定剂可以是表面活性剂、聚合物或者它们的混合物。
如本文所披露，中和试剂可任选地用于形成本发明的水分散体的方法中。对于多种实施方案而言，所述中和试剂可部分地或者完全中和在方法中所用的一种或多种稳定剂。对于一种或多种实施方案，中和所述一种或多种稳定剂诸如长链脂肪酸或EAA基于物质的量可以是25至200%；或者它基于物质的量可以是50至110%。例如，对于EAA，中和试剂可以是碱诸如氢氧化铵或氢氧化钾。中和试剂可以例如是氢氧化锂或氢氧化钠。对于一种或多种实施方案，所述中和试剂可以是例如碳酸盐。对于一种或多种实施方案，所述中和试剂可以是例如任何胺诸如单乙醇胺、或者2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)。可用于本文披露的实施方案中的胺可包括单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和TRIS AMINO(各自可从Angus获得)、NEUTROL TE(可从BASF获得)以及三异丙醇胺、二异丙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺(各自可从The DowChemical Company,Midland,MI获得)。其它有用的胺可包括氨、单甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、单正丙基胺、二甲基-正丙基胺、N-甲醇胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单异丙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三(羟基甲基)-氨基甲烷、N,N,N'N'-四(2-羟基丙基)乙二胺、1.2-二氨基丙烷。在一些实施方案中，可使用胺的混合物或者胺与表面活性剂的混合物。本领域普通技术人员会理解选择合适的中和试剂取决于具体配制的组合物，并且这样的选择是本领域普通技术人员的知识范围内的。
除了上述组分之外，本申请所述的水分散体的实施方案还包含水。去离子水通常是优选的。在一些实施方案中，具有过量的硬度的水会不期望地影响合适的水分散体的形成。具体地，应该避免含有高水平碱土金属离子诸如Ca2+的水。
所述水分散体包含5至99wt%的一种或多种基础聚合物，基于水分散体的固体内容物的总重量。5至99wt%的所有单独的值和子范围都包括在本文和披露在本文中；例如，该重量%可以是从下限5、8、10、15、20、25wt%至上限40、50、60,70、80、90、95或99wt%。例如，所述水分散体可包括15至99wt%、或者15至90wt%、或者15至80wt%、或者15至75wt%、或者30至70wt%、或者35至65wt%的一种或多种基础聚合物，基于水分散体的固体内容物的总重量。所述水分散体包括至少一种或者更多种基础聚合物。
本申请所述的一些水分散体包含平均粒度小于约1.5μm的颗粒。在又一些实施方案中，所述平均粒度为约0.05μm至约1.5μm。在另一些实施方案中，水分散体的平均粒度为约0.5μm至约1.5μm。
平均粒径也可通过光散射使用粒度分析仪测量或者通过电子显微镜使用透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM)测量。在粒度分析仪方法中，可使用装备小体积模块作为进样系统的Beckman Coulter LS230粒度分析仪。所用的软件版本是3.29版。硬件和软件可从Beckman Coulter Inc.,Miami,Florida获得。所有测量的分析条件包括流体折射率1.332、样品实际折射率1.5和样品假想折射率0.0。未采用扩展的光学模型。偏振强度差式散射(PIDS)选项激活，并用于产生粒度信息。测量平均粒径并以μm为单位给出。电子显微镜可通过下面方法完成：
(1)TEM
首先用蒸馏水稀释样品(1滴胶乳比10ml去离子水)，然后将约5μL液滴置于涂覆Formvar(聚乙烯醇缩甲醛)的TEM栅格上，使其空气干燥。用JEOL JEM-1230TEM检查样品：在加速电压120kV下工作，使用标准试样架或者使用在-120°C的低温台。数字图像用Gatan Multiscan 794 CCD相机采集，分辨率1024x1024像素，并用Adobe Photoshop 5.0处理。图像分析使用ImageJ软件进行。将阈值应用于灰度色标图像，使用分水岭函数分离出附聚物，并测量颗粒面积。通过等式直径＝2*开根号（面积/π)将颗粒面积转化为直径。直径为约3nm至3μm的颗粒可用TEM技术测量。
(2)SEM
样品用去离子水稀释，然后滴加至洁净的硅片段上，室温干燥。在它们用10nm锇溅射喷涂之后，将其在FEI Nova NanoSEM场发射枪扫描电子显微镜(3至5keV)中成像。图像分析使用ImageJ软件进行。将阈值应用于灰度色标图像，使用分水岭函数分离出附聚物，并测量颗粒面积。通过等式直径＝2*开根号(面积/π)将颗粒面积转化为直径。直径为约50nm至50μm的颗粒可用SEM技术测量。
另一表征水分散体中的颗粒的参数是粒度分布，在本文中定义为体积平均粒径(Dv)除以数均粒径(Dn)。一些实施方案的特征在于粒度分布小于或等于约2.0。在又一些实施方案中，所述水分散体具有小于或等于约1.9、1.7或1.5的粒度分布。
优选地，所述水分散体的特征在于固体百分含量小于约74体积%。一些水分散体的固体百分含量为约5体积%至约74体积%。另一些其它水分散体的固体百分含量小于约70体积%，小于约65体积%，或者从约5体积%至约50体积%。
对于一种或多种实施方案，所述水分散体包括35体积%至80体积%的流体介质，基于水分散体的总体积。所述流体介质可以是水。在一些实施方案中，水含量可以是35体积%至75体积%，或者35体积%至70体积%，或者45体积%至60体积%，基于水分散体的总体积。可以控制水分散体的水含量从而固体含量(基础聚合物+稳定剂)为约1体积%至约74体积%。在一些实施方案中，该固体含量可以是约10体积%至约70体积%。在又一些实施方案中，该固体含量可以是约20体积%至约65体积%。在又一些实施方案中，该固体含量是约25体积%至约55体积%。
对于一种或多种实施方案，所述水分散体可还包括一种或多种粘合剂组分诸如丙烯酸类胶乳、乙烯基丙烯酸类胶乳、苯乙烯丙烯酸类胶乳、乙酸乙烯酯乙烯胶乳、以及它们的组合；任选的一种或多种填料；任选的一种或多种添加剂；任选的一种或多种颜料，例如二氧化钛、云母、碳酸钙、二氧化硅、氧化锌、磨碎玻璃、氢氧化铝、滑石、三氧化锑、飞灰、和粘土；任选的一种或多种助溶剂，例如二元醇、二元醇醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、醇类、矿物油精和苯甲酸酯；任选的一种或多种分散剂，例如氨基醇和聚羧酸酯；任选的一种或多种表面活性剂；任选的一种或多种消泡剂；任选的一种或多种防腐剂，例如生物杀灭剂、防霉剂、杀真菌剂、除藻剂、以及它们的组合；任选的一种或多种增稠剂，例如基于纤维素的增稠剂如羟基乙基纤维素、疏水改性的碱性可溶乳液(HASE增稠剂诸如UCARPOLYPHOBE TR-116)和疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯增稠剂(HEUR)；或者任选的一种或多种额外的中和试剂，例如氢氧化物、胺类、氨水和碳酸盐。
对于多种实施方案而言，本发明的水分散体可具有12或更低的pH。例如，本发明的水分散体可具有大于7且至多12的pH。在另一实施方案中，本发明的水分散体可具有8至12的pH，或者8至11的pH。
对于一种或多种实施方案，所述水分散体可包括着色剂。可使用各种颜色。颜色的实例包括但不限于，黄色、绛红色和青色。作为黑色着色剂，可使用炭黑和下面示出的使用黄色/绛红色/青色着色剂调色为黑色的着色剂。本申请所用的着色剂包括染料、颜料和预分散剂(predispersions)等等。这些着色剂可单独使用，或者以混合物形式使用，或者作为固溶体使用。在多种实施方案中，颜料可以以原颜料、经处理的颜料、预研磨颜料、颜料粉末、颜料压饼、颜料母料、再生颜料以及固体或液体颜料预分散体的形式提供。如本申请所使用，原颜料是未对其表面进行湿处理(诸如在表面上沉积各种涂层)的颜料颗粒。原颜料和经处理的颜料进一步描述在PCT公开WO2005/095277和美国专利申请公开20060078485中，其相关部分通过参考并入本文中。作为对比，经处理的颜料可经历湿处理，诸如在颗粒表面上提供金属氧化物涂层、金属氧化物涂层的实例包括氧化铝、二氧化硅和氧化锆。再生颜料也可用作初始颜料颗粒，此处再生颜料是待售为涂覆颜料的在不充分量的湿处理之后的颜料。
着色剂颗粒的实例包括但不限于：颜料诸如黄色着色剂，以稠合的偶氮化合物、异二氢吲哚酮(isoindolynone)化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物次甲基化合物和烯丙基酰胺化合物为代表的作为颜料的化合物。作为绛红色着色剂，可使用稠合的偶氮化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、蒽醌、喹吖酮化合物、碱性染料色淀化合物(base dye lake compound)、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物(benzimidazolone compound)、硫靛化合物和二萘嵌苯化合物。作为青色着色剂，可使用铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、碱性染料色淀化合物等。
实施例
实施例1是挤出机系统，其包括具有第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆的挤出机螺杆系统。实施例2-3是第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆。这两挤出机螺杆配置类似。实施例1包括由Coperion Werner & Pfleiderer制造的ZSK-58MegaCompounder，其具有12个58mm内径挤出机机筒和250hp驱动机构。实施例2-3包括安装在多槽轴上的螺杆段。实施例2-3是相互啮合并以1200rpm同向旋转。螺杆段可从Coperion Werner & Pfleiderer获得。常规的捏合块元件1具有11mm宽的盘，其中5个盘/60mm螺杆段。表1A中的数据显示实施例1-3和挤出机螺杆段的性质。
实施例1包括高内相乳液(HIPE)区。HIPE区包括实施例4-16，各自分别为各具有捏合块的高内相乳液段。实施例4-16各自具有多个盘。所述多个盘各自为2.5mm宽。对于实施例4-16，各自存在18个盘/60mm段。
表1A
以连续方法使用实施例1来制备任一实施例17-27、任一相应的水分散体。如表2中所示改变进料速率和基础聚合物AffinityTM(乙烯-烯(EO)共聚物，可从The Dow Chemical Company获得)与稳定剂PrimacorTM(乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)，可从The Dow Chemical Company获得)之比通过实施例1进行。对于实施例17-27，实施例1的HIPE区处于150°C至180°C的温度。实施例1的输出端的压力为400磅/平方英寸表压(psig)至600psig。
表2
各连续方法包括在978mm的第一注入、在1902mm的第二注入、在2420mm第三注入。第一注入各自包括去离子水和中和试剂氢氧化钾。加入中和试剂使得实施例17-27各自分别具有如表2中所示的pH。第二注入各自包括去离子水和EAA。第三注入各自包括在20°C的去离子水，以使得实施例17-27各自具有如表2中所示的固体wt%。实施例17-27各自的平均粒度通过DOWM 102167-E06A确定。
对比实施例A是多螺杆挤出机螺杆系统，其具有两个类似配置的挤出机螺杆。对比实施例A包括由Coperion Werner & Pfleiderer制造的ZSK-58MegaCompounder，其具有12个58mm内径机筒和250hp驱动机构。对比实施例A包括安装在多槽轴上的螺杆段。所述两个类似配置的螺杆相互啮合并以1200rpm同向旋转。螺杆段可从Coperion Werner & Pfleiderer获得。常规的捏合块元件1具有多个11mm宽的盘，其中5个盘/60mm螺杆段。常规的捏合块元件2具有多个5.4mm宽的盘，其中10个盘/60mm螺杆段。表1B中数据显示对比实施例A和螺杆段的性质。
表1B
以连续方法使用对比实施例A来制备对比实施例B，分散体。600磅/小时的AffinityTM与PrimacorTM一起加工使得存在85wt%比15wt%的AffinityTM与PrimacorTM之比。对于对比实施例B，对比实施例A的HIPE区在150°C至180°C的温度工作。对比实施例A在输出端的压力为400psig至600psig。
对于对应于实施例1系统和实施例19水分散体的连续方法以及对应于对比实施例A系统和对比实施例B水分散体的连续方法，确定可过滤的残留物。可过滤的残留物通过下面方法确定：分别对20目筛子称重，将各水分散体过滤通过所述筛子，然后对该20目筛子再称重。表3A和3B中的数据显示当实施例1和对比实施例A具有相同加工速率时，可过滤的残留物在对比实施例A系统中更高。
表3A
  系统   实施例1
  分散体   实施例19或21
  加工速率(lb/h)   600
  可过滤的残留物(EAA)   10wt%
表3B
  系统   对比实施例A
  分散体   对比实施例B
  加工速率(lb/h)   600
  可过滤的残留物(EAA)   15wt%
对于对应于实施例1系统和实施例27水分散体的连续方法和对应于对比实施例A系统和对比实施例B水分散体的连续方法，通过可过滤的残留物的wt%确定最大加工速率。表4A和4B中的数据显示实施例1具有比对比实施例A高的最大加工速率。
表4A
表4B
确定启动时间，其通过对应于实施例1系统和实施例19水分散体的连续方法和对应于对比实施例A系统和对比实施例B水分散体的连续方法的从AffinityTM和PrimacorTM的初始进料至产生可视觉识别等级的水分散体的时间确定。表5A和5B显示实施例1具有比对比实施例A短的启动时间。
表5A
表5B

Claims (9)

1.挤出机系统，包括： 
驱动机构； 
挤出机机筒，其具有限定体积的内壁，以及通过所述内壁进入所述挤出机机筒的体积内的第一入口和第二入口，和水入口； 
挤出机螺杆系统，其具有与所述驱动机构偶联的至少一个第一挤出机螺杆和至少一个第二挤出机螺杆，第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆至少部分位于所述挤出机机筒的内壁所限定的体积内，其中所述驱动机构转动第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆，第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆各自包括： 
混合和熔融段，以提供用于所述挤出机系统的混合和熔融区； 
高内相乳液段，其包括捏合块以提供用于所述挤出机系统的高内相乳液区，所述捏合块具有多个盘，所述盘具有限定多个通道的表面，其中水通过所述水入口引入高内相乳液段，和其中随着所述驱动机构使第一挤出机螺杆和第二挤出机螺杆相对彼此转动，第一挤出机螺杆的多个盘通过第二螺杆的多个通道，所述多个盘各自具有在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)，所述宽度(e)是挤出机机筒的标称内径的2.0％至8.5％，在所述挤出机机筒中所述挤出机螺杆系统进行工作，并且所述多个通道各自具有盘间宽度，所述盘间宽度是所述挤出机机筒的标称内径的3.0％至9.5％； 
分配和泵送段，以提供用于所述挤出机系统的稀释区； 
在所述混合和熔融区与所述高内相乳液区之间的第一密封段； 
在所述高内相乳液区与所述稀释区之间的第二密封段；以及 
在所述稀释区相对于所述高内相乳液区的远末端的第三密封段，其中第一入口通向所述高内相乳液区内而第二入口通向所述稀释区内。 
2.权利要求1的系统，其中所述多个盘各自具有外径，该外径是所述第一挤出机螺杆的齿根圆直径的110％至190％。 
3.权利要求1的系统，其中所述多个通道各自的宽度是在各盘的相对的基本上平行主表面之间的宽度(e)的105％至400％。 
4.权利要求1的系统，其中各盘的宽度(e)为3毫米或者更小。 
5.权利要求1的系统，其中各通道的宽度为大于3毫米。 
6.制备水分散体的连续方法，包括： 
提供根据权利要求1的挤出机系统； 
将一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂引入所述挤出机系统的进料区； 
将所述一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂运送至所述挤出机系统的混合和熔融区； 
在所述混合和熔融区中熔融共混所述一种或多种基础聚合物以提供所述一种或多种基础聚合物和所述一种或多种稳定剂的熔融共混物； 
在所述混合和熔融区中形成针对第一密封区的熔体密封，在所述熔体密封中的熔融共混物针对第一密封区施加预定压力； 
在所述预定压力下使所述熔融共混物通过第一密封区进入高内相乳液区； 
向在所述高内相乳液区中的熔融共混物中注入水和任选的一种或多种中和试剂； 
在所述高内相乳液区中任选地在所述中和试剂的存在下乳化所述熔融共混物和所述水以形成高内部乳液； 
使所述高内部乳液通过第二密封区进入稀释区；以及 
在所述稀释区中用额外的水稀释所述高内部乳液以形成所述水分散体。 
7.权利要求6的方法，其中所述一种或多种稳定剂包括一种或多种非-聚合物稳定剂或一种或多种聚合物稳定剂，所述一种或多种聚合物稳定剂选自一种或多种极性聚合物稳定剂、一种或多种非-极性聚合物稳定剂以及它们的组合。 
8.权利要求6的方法，其中向在所述高内相乳液区中的熔融共混物中注入水和任选的中和试剂包括注入等于3至50wt％的水量，基于所述一种或多种基础聚合物的重量。 
9.一种或多种基础聚合物和水的水分散体，其可通过根据权利要求6所述的方法获得。 
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2507031B1 (en) * 2009-12-04 2018-03-28 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology LLC Extruder screw system and process for producing an aqueous dispersion
US8907022B2 (en) 2011-09-01 2014-12-09 E I Du Pont De Nemours And Company Method to form an aqueous dispersion of an ionomer
US8841379B2 (en) 2011-11-07 2014-09-23 E I Du Pont De Nemours And Company Method to form an aqueous dispersion of an ionomer-polyolefin blend
US20130149930A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 E I Du Pont De Nemours And Company Methods to form an ionomer coating on a substrate
US20130225021A1 (en) 2012-02-29 2013-08-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Highly viscous ionomer-poly(vinylalcohol) coatings
US9085123B2 (en) 2012-02-29 2015-07-21 E I Du Pont De Nemours And Company Ionomer-poly(vinylalcohol) coatings
AU2013226014A1 (en) 2012-02-29 2014-08-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ionomer-poly(vinylalcohol) blends and coatings
JP6258968B2 (ja) 2012-12-28 2018-01-10 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー コーティング組成物およびそれから作製される物品
US20150203615A1 (en) 2014-01-22 2015-07-23 E I Du Pont De Nemours And Company Alkali metal-zinc ionomer compositions
US20150203704A1 (en) 2014-01-22 2015-07-23 E I Du Pont De Nemours And Company Alkali metal-magnesium ionomer compositions
CA2847628A1 (en) 2014-03-28 2015-09-28 Nova Chemicals Corporation Improved extrusion process
KR20170019385A (ko) 2014-06-12 2017-02-21 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 분말 코팅
BR112017005525A2 (pt) * 2014-09-30 2017-12-05 Dow Global Technologies Llc dispersões de etilcelulose aquosas com aditivo polimérico
CA2912292C (en) 2014-12-05 2022-10-18 Dow Global Technologies Llc Large particle organic extender
SG10201508406WA (en) 2014-12-23 2016-07-28 Dow Global Technologies Llc Polyolefin dispersion compositions for making high vapor transport hydrophobic coatings
SG10201600773QA (en) 2015-03-25 2016-10-28 Dow Global Technologies Llc Water borne polyolefin dispersion coatings, and methods of making
JP6974346B2 (ja) 2016-05-02 2021-12-01 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 改善された損傷耐性のためのポリオレフィン分散液及びエポキシ分散液ブレンド
CN109880016B (zh) * 2019-01-03 2020-11-10 华东理工大学 连续制备油包水型高内相乳液以及聚合物多孔材料的方法
CN109796605B (zh) * 2019-01-18 2022-03-29 任冬友 一种水性聚合物乳液的制备方法
CN112460923A (zh) * 2020-12-11 2021-03-09 江苏贝尔机械有限公司 一种连续式ddgs干燥设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895688A (en) * 1988-10-24 1990-01-23 Oji Paper Co., Ltd. Method of producing a support for photographic paper
US6512024B1 (en) * 1999-05-20 2003-01-28 Dow Global Technologies Inc. Continuous process of extruding and mechanically dispersing a polymeric resin in an aqueous or non-aqueous medium
CN1496810A (zh) * 2002-10-03 2004-05-19 ������ѧ��ʽ���� 聚酰胺复合材料的生产方法

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USB632416I5 (zh) 1956-03-01 1976-03-09
CA849081A (en) 1967-03-02 1970-08-11 Du Pont Of Canada Limited PRODUCTION OF ETHYLENE/.alpha.-OLEFIN COPOLYMERS OF IMPROVED PHYSICAL PROPERTIES
US3917507A (en) * 1971-02-22 1975-11-04 Welding Engineers Countercurrent combined liquid and vapor stripping in screw devolatilizer
USRE30378E (en) * 1977-09-12 1980-08-19 E. I. Dupont De Nemours And Company Process for recovery of polymers from their dispersions in liquids
US4136251A (en) * 1977-09-12 1979-01-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Extrusion process for recovery of polymers from their dispersions in liquids
JPS562149A (en) 1979-06-19 1981-01-10 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Continuous manufacture of aqueous dispersion of olefin resin
US4599392A (en) 1983-06-13 1986-07-08 The Dow Chemical Company Interpolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acids
US4978707A (en) 1986-04-24 1990-12-18 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Aqueous dispersion and process for preparation thereof
US4988781A (en) 1989-02-27 1991-01-29 The Dow Chemical Company Process for producing homogeneous modified copolymers of ethylene/alpha-olefin carboxylic acids or esters
DE3837419A1 (de) 1988-11-04 1990-05-10 Bosch Gmbh Robert Bremsgeraet fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage
US5272236A (en) 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
US5354804A (en) 1991-05-09 1994-10-11 Tosoh Corporation Method of emulsifying thermoplastic resin composition
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
DE69431222T2 (de) 1993-06-07 2003-04-17 Mitsui Chemicals Inc Übergangsmetallverbindung, und diese enthaltender Polymerisationkatalysator
JP2909577B2 (ja) * 1993-10-29 1999-06-23 トヨタ自動車株式会社 樹脂廃材の再生方法及び装置
KR100338968B1 (ko) * 1996-09-26 2002-05-30 스타르크, 카르크 열가소성 물질의 제조 방법
DE19718292A1 (de) * 1997-04-30 1998-11-05 Krupp Werner & Pfleiderer Gmbh Mehrwellen-Schneckenmaschine, insbesondere Zwei-Wellen-Extruder
US6525157B2 (en) 1997-08-12 2003-02-25 Exxonmobile Chemical Patents Inc. Propylene ethylene polymers
US5938437A (en) 1998-04-02 1999-08-17 Devincenzo; John Bony anchor positioner
EP1091984A1 (en) 1998-07-02 2001-04-18 Exxon Chemical Patents Inc. Propylene olefin copolymers
US6116770A (en) * 1998-10-02 2000-09-12 Krupp Werner & Pfleiderer Corporation Mixing element for screw extruder
GB0004898D0 (en) 2000-03-02 2000-04-19 Ici Plc Extrusion process
IT1319996B1 (it) * 2000-03-23 2003-11-12 Maris Flli Spa Elemento di miscelazione per vite di estrusore bivite corotante edestrusore che lo comprende.
TWI296635B (zh) * 2000-09-08 2008-05-11 Asahi Kasei Chemicals Corp
US6960635B2 (en) 2001-11-06 2005-11-01 Dow Global Technologies Inc. Isotactic propylene copolymers, their preparation and use
JP4321197B2 (ja) * 2002-10-03 2009-08-26 三菱瓦斯化学株式会社 ポリアミド複合材料の製造方法
AU2003299953A1 (en) 2002-12-30 2004-07-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making a water dispersible titanium dioxide pigment useful in paper laminates
JP3768210B2 (ja) * 2003-07-17 2006-04-19 株式会社日本製鋼所 ニーディングディスク、ディスクおよび混練方法
US20060089487A1 (en) * 2003-08-26 2006-04-27 Norberto Silvi Method of separating a polymer from a solvent
BRPI0417869A (pt) 2003-12-20 2007-04-27 Lloyd Scotland Ltd dispositivo de proteção do corpo e método de formação de um dispositivo de proteção do corpo
US20050201927A1 (en) 2004-03-12 2005-09-15 Flynn Harry E. Process for improving raw pigment grindability
JP5133050B2 (ja) 2004-03-17 2013-01-30 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー エチレンマルチブロックコポリマーを形成するためのシャトリング剤を含む触媒組成物
US7608668B2 (en) 2004-03-17 2009-10-27 Dow Global Technologies Inc. Ethylene/α-olefins block interpolymers
WO2005099984A1 (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Polyplastics Co., Ltd. 繊維状充填剤の長さが制御された樹脂組成物ペレットの製造方法
US7655728B2 (en) * 2005-06-27 2010-02-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Preparation of thermoplastic elastomers by dynamic vulcanization in multi-screw extruders
US7485695B2 (en) * 2005-12-21 2009-02-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V Polycarbonates containing low levels of methyl salicylate prepared by a melt polymerization in a reactive extruder
US20070177451A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-02 Benjamin Craig A Serrated kneading disk and kneading block
ATE468362T1 (de) * 2006-11-02 2010-06-15 Dow Global Technologies Inc Verfahren zur herstellung hochqualitativer ionomere
JP4746014B2 (ja) * 2007-07-09 2011-08-10 株式会社日本製鋼所 溶融混練脱揮押出機
EP2543393A3 (en) * 2007-09-28 2013-10-30 Dow Global Technologies LLC Foam produced from a dispersion of higher crystallinity olefins
WO2009051278A2 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Tonen Chemical Corporation Extruder and process for preparing a mixture of polymer and diluent
WO2009067337A1 (en) 2007-11-19 2009-05-28 Dow Global Technologies Inc. Long chain branched propylene-alpha-olefin copolymers
DE102008029303A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-24 Bayer Technology Services Gmbh Schneckenelemente mit verbesserter Dispergierwirkung und geringem Energieeintrag
JP5333591B2 (ja) * 2009-08-18 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 シールリング
EP2507031B1 (en) * 2009-12-04 2018-03-28 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology LLC Extruder screw system and process for producing an aqueous dispersion
US8608367B2 (en) * 2010-05-19 2013-12-17 Xerox Corporation Screw extruder for continuous and solvent-free resin emulsification
JP5832733B2 (ja) * 2010-09-17 2015-12-16 富士フイルム株式会社 ポリエステルフィルムの製造方法
JP6128299B2 (ja) * 2011-03-17 2017-05-17 住友化学株式会社 液晶ポリエステル組成物の製造方法
WO2015034889A2 (en) * 2013-09-04 2015-03-12 Zzyzx Polymers LLC Methods for increasing throughput rates of solid-state extrusion devices
WO2015073366A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-21 Zzyzx Polymers LLC Systems and methods of regulating temperature of a solid-state shear pulverization or solid-state melt extrusion device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895688A (en) * 1988-10-24 1990-01-23 Oji Paper Co., Ltd. Method of producing a support for photographic paper
US6512024B1 (en) * 1999-05-20 2003-01-28 Dow Global Technologies Inc. Continuous process of extruding and mechanically dispersing a polymeric resin in an aqueous or non-aqueous medium
CN1496810A (zh) * 2002-10-03 2004-05-19 ������ѧ��ʽ���� 聚酰胺复合材料的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
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