CN107406710B - 含有寡聚物的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的第一方面是一种包含水和寡聚组合物的水性组合物，其中所述寡聚组合物包含以下的聚合单元：(a)一种或多种单烯系不饱和环氧官能单体，(b)一种或多种单烯系不饱和烷氧基硅烷官能单体，(c)一种或多种链转移剂，以及(d)一种或多种不同于(a)、(b)以及(c)的单烯系不饱和单体。本发明的第二方面是一种处理纺织物的方法，所述方法包含使所述第一方面的所述水性组合物与所述纺织物接触并且随后从所述水性组合物蒸发所述水。

Description

含有寡聚物的组合物
通常期望提供一种水性组合物，所述水性组合物在涂覆于衬底之后形成膜并且还进行化学反应，如交联。所述水性组合物适用作例如纺织织物或无纺织物的处理剂。所述处理剂意图向纺织物提供多种特性，如例如拉伸强度，尤其在醇存在下测试时的拉伸强度。在过去，使用一些含有乳胶聚合物的水性组合物，并且其中在涂覆于衬底之后发生的交联反应导致释放甲醛，其为不期望的。在过去，使用一些乳胶聚合物，要求其暴露于相对较高的温度以便在涂覆于衬底之后进行交联，并且所述高温也是不期望的。
US 6,624,243描述基于单体的官能化共聚物的水性分散体，所述单体包括可水解硅烷单体、烯系不饱和环氧化合物以及其它单体。期望提供水性组合物，当其涂覆于纺织物衬底时，提供以下益处中的一个或多个：纺织物衬底具有改进的拉伸强度；组合物需要相对较低的温度以便实现可接受的拉伸强度；和/或组合物在释放极少或不释放甲醛的情况下进行交联。
以下是本发明的陈述。
本发明的第一方面是包含水和寡聚组合物的水性组合物，其中所述寡聚组合物包含以下的聚合单元
(a)一种或多种单烯系不饱和环氧官能单体，
(b)一种或多种单烯系不饱和烷氧基硅烷官能单体，
(c)一种或多种链转移剂，以及
(d)一种或多种不同于(a)、(b)以及(c)的单烯系不饱和单体。
本发明的第二方面是处理纺织物的方法，包含使第一方面的水性组合物与所述纺织物接触并且随后从所述水性组合物蒸发所述水。
以下是本发明的详细描述。
如本文中所用，除非上下文另外明确指示，否则以下术语具有指定定义。
材料的玻璃转化温度(Tg)根据测试方法ASTMD7426-08(美国测试与材料学会(American Society of Testing and Materials)，康舍霍肯(Conshohocken)，宾夕法尼亚州(PA)，美国(USA))，通过差示扫描热量测定使用中点法和每分钟10℃的温度扫描速率测定。
如本文所用，“聚合物”是由较小化学重复单元的反应产物组成的相对较大的分子。聚合物可具有线性、分支、星形、环形、超支化、交联或其组合的结构；聚合物可具有单一类型的重复单元(“均聚物”)或其可具有多于一种类型的重复单元(“共聚物”)。共聚物可具有无规布置、依序布置、嵌段布置、其它布置或其任何混合或组合的不同类型的重复单元。
聚合物分子量可通过标准方法测量，如例如尺寸排阻色谱(SEC，也称为凝胶渗透色谱法(或GPC)，使用聚苯乙烯标准品和四氢呋喃作为溶剂)。聚合物可具有极高的Mw；一些聚合物的Mw高于1,000,000；典型聚合物的Mw为1,000,000或更低。一些聚合物是交联的，并且认为交联聚合物具有无穷大的Mw。
如本文所使用，“聚合物的重量”意指聚合物的干重，并且“寡聚物的重量”意指寡聚物的干重。
可与彼此反应形成聚合物的重复单元的分子在本文中称为“单体”。由此形成的重复单元在本文中称为单体的“聚合单元”。
如本文所用，“寡聚物”与聚合物类似，由较小化学重复单元的反应产物组成，所述重复单元也称为寡聚物的“聚合单元”。寡聚物比聚合物具有较少聚合单元。如本文所用，寡聚组合物是组合物，其中组合物中在25℃下可溶于四氢呋喃(THF)中达每50g的THF0.25g或更多的程度的部分如下。THF可溶部分含有一种或多种单体的聚合单元，并且是一种组合物，其中以组合物的THF可溶部分的重量计，30重量％或更大是分子量为5,000或更小的分子。聚合物是其中以聚合物的重量计，大于70重量％的分子的分子量大于5,000的组合物。
如本文所用，“单烯系不饱和单体”是恰好具有一个能够参与乙烯基聚合反应的碳-碳双键的单体。
乙烯基单体具有结构I：
Figure BDA0001408808400000021
其中R1、R2、R3以及R4中的每一个独立地是氢、卤素、脂肪族基团(如例如烷基)、经取代脂肪族基团、芳基、经取代芳基、另一个经取代或未经取代的有机基团或其任何组合，并且碳-碳双键能够参与乙烯基聚合反应。
单烯系不饱和单体是恰好具有一个能够参与乙烯基聚合反应的非芳香族碳-碳双键的乙烯基单体。多烯系不饱和单体是具有两个或更多个能够参与乙烯基聚合反应的非芳香族碳-碳双键的乙烯基单体。
乙烯基单体包括例如苯乙烯、经取代的苯乙烯、二烯、乙烯、其它烯烃、二烯、乙烯衍生物以及其混合物。乙烯衍生物包括例如以下的未经取代或经取代型式：经取代或未经取代的烷酸的乙烯酯(包括例如乙酸乙烯酯和新癸酸乙烯酯)、丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、氯乙烯、卤化烯烃以及其混合物。如本文所用，“(甲基)丙烯酸”意指丙烯酸或甲基丙烯酸；“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；并且“(甲基)丙烯酰胺”意指丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。“经取代”意指具有至少一个附接的化学基团，例如烷基、烯基、乙烯基、羟基、羧酸基、其它官能团以及其组合。经取代的单体包括例如具有多于一个碳-碳双键的单体、具有羟基的单体、具有其它官能团的单体以及具有官能团的组合的单体。(甲基)丙烯酸酯是经取代和未经取代的(甲基)丙烯酸的酯或酰胺。如本文所用，乙烯基芳香族单体是含有一个或多个芳香族环的乙烯基单体。
如本文所用，丙烯酸单体是选自以下的单体：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的脂肪族酯、在脂肪族基团上具有一个或多个取代基的(甲基)丙烯酸的脂肪族酯、(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺以及其混合物。
如本文所用，“(甲基)丙烯酸烷酯单体”具有结构II
Figure BDA0001408808400000031
其中R5是氢或甲基，并且R6是烷基。如本文所用，“丙烯酸烷酯单体”具有结构II，其中R5是氢。如本文所用，“甲基丙烯酸烷酯单体”具有结构II，其中R5是甲基。
三烷氧基硅烷基(trialkoxysilyl)是具有结构III的单价基团：
Figure BDA0001408808400000032
其中R7、R8以及R9各自独立地是烷基。如本文所用，三烷氧基硅烷基官能单体是含有一个或多个三烷氧基硅烷基的乙烯基单体。
环氧基团是具有结构IV的单价基团：
Figure BDA0001408808400000033
如本文所用，环氧官能单体是含有环氧基团的乙烯基单体。
羧基官能单体是含有一个或多个羧基的单体。羧基可呈酸形式或阴离子形式或其混合物。
由水性乳液聚合制备的寡聚物或聚合物在本文中分别称为“乳胶”寡聚物或聚合物。乳胶寡聚物和聚合物以遍及连续水性介质分布的粒子的形式存在。如本文所用，连续水性介质是以连续水性介质的重量计含有60重量％或更大的量的水的液体。
如本文所用，链转移剂具有结构R12-X，其中X是弱键合氢或卤素原子，并且R12是化学基团。认为链转移剂通过在自由基聚合期间通过用X·基团封盖生长的聚合物链，由此产生R12·基团，封端生长的聚合物链而与生长的聚合物或寡聚物链反应。认为R12·基团引发另一个聚合物或寡聚物链的生长。因此，认为在链转移剂存在下制备聚合物或寡聚物时，多个链将具有连接到链的至少一端的R12基团。还认为聚合物或寡聚物链中的一部分将不具有R12基团。当R12基团连接到聚合物或寡聚物链时，本文中认为寡聚物或聚合物具有链转移剂R12-X的“聚合单元”。
本发明的寡聚组合物含有寡聚组合物。预期寡聚组合物将含有多种分子量的分子。在寡聚组合物中，以寡聚组合物的重量计，30重量％或更多的分子的分子量是5,000或更小；优选地4,000或更小。优选地，在寡聚组合物中，以寡聚组合物的重量计，50重量％或更多的分子的分子量是45,000或更小。当通过尺寸排阻色谱分析寡聚组合物时，生成丰度对比分子量的曲线。“最频值”是那一曲线中的可识别峰。每个最频值具有特征性重量平均分子量(Mw)。优选地，寡聚材料具有一个或多个Mw为5,000或更低；更优选地4,000或更低的最频值。
当比率在本文中称为X:1或更大时，其意味着所述比率是Y:1，其中Y大于或等于X。举例来说，如果称比率为3:1或更大，那么那一比率可为3:1或5:1或100:1，但不可为2:1。类似地，当比率在本文中称为W:1或更小时，其意味着所述比率是Z:1，其中Z小于或等于W。举例来说，如果比率称为15:1或更小，那么那一比率可为15:1或10:1或0.1:1，但不可为20:1。
本发明的寡聚组合物含有一种或多种单烯系不饱和环氧官能单体(a)的聚合单元。优选的环氧官能单体(a)含有缩水甘油基，其具有结构V：
Figure BDA0001408808400000041
优选的环氧官能单体是(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；更优选是甲基丙烯酸缩水甘油酯。
优选地，寡聚物中环氧官能单体(a)的聚合单元的量以寡聚物的重量计是2重量％或更大；更优选地4重量％或更大。优选地，寡聚物中环氧官能单体(a)的聚合单元的量以寡聚物的重量计是10重量％或更小；更优选地8重量％或更小；更优选地6重量％或更小。
寡聚物含有一种或多种三烷氧基硅烷基官能单体(b)的聚合单元。在三烷氧基硅烷基中，优选的是具有结构III的那些，其中R7、R8以及R9各自是具有6个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子；更优选2个或更少个碳原子的烷基。更优选地，R7、R8以及R9各自是甲基。
在三烷氧基硅烷基官能单体(b)中，优选的是具有结构VI或结构VII的那些：
Figure BDA0001408808400000051
其中R10是H或甲基，并且R11是二价烷基。在具有结构V的单体中，优选地R10是甲基。具有结构VI的单体在本文中称为(甲基)丙烯酸三烷氧基硅烷基烷酯。具有结构VII的单体在本文中称为乙烯基三烷氧基硅烷。在具有三烷氧基硅烷基的单体中，优选的是(甲基)丙烯酸三烷氧基硅烷基烷酯。在具有结构VI的单体中，优选地R11是具有10个或更少个碳原子；更优选地8个或更少个碳原子；更优选地6个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子；更优选地3个或更少个碳原子的二价烷基。在具有结构VI的单体中，优选地R11是具有1个或更多个碳原子；更优选地2个或更多个碳原子；更优选地3个或更多个碳原子的二价烷基。在具有结构VI的单体中，优选地R11是具有6个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子；更优选地3个或更少个碳原子的二价烷基。
优选地，寡聚物中三烷氧基硅烷基官能单体(b)的量以寡聚物的重量计是30重量％或更小；更优选地20重量％或更小。优选地，寡聚物中三烷氧基硅烷基官能单体的量以寡聚物的重量计是2重量％或更大；更优选地5重量％或更大。
寡聚物含有一种或多种链转移剂(c)的聚合单元。两个优选类型的链转移剂(c)是不含任何三烷氧基硅烷基的(c1)链转移剂和含有一个或多个三烷氧基硅烷基的(c2)链转移剂。优选地，链转移剂不含除弱键合原子X和任选地三烷氧基硅烷基以外的任何反应性基团。
在(c1)链转移剂中，优选的是烷基硫醇。烷基硫醇具有结构R12-X，其中R12是烷基并且X是氢。在烷基硫醇中，R12优选地具有4个或更多个碳原子；更优选地8个或更多个碳原子；更优选地10个或更多个碳原子。在烷基硫醇中，R12优选地具有18个或更少个碳原子；更优选地16个或更少；更优选地14个或更少。还适用作(c1)链转移剂的是硫代烷基羧酸的烷基酯，其具有结构R14-C(O)O-R15，其中R14-具有结构HS-R16-，其中-R16-是二价烷基，并且其中-R15是烷基。优选地-R16-具有2个或更多个碳原子。优选地-R16-具有6个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子；更优选地2个或更少个碳原子。优选地-R15中的碳原子数目是6或更少；更优选地5或更少；更优选地4或更少。
在使用一种或多种链转移剂(c1)的实施例中，优选地寡聚物中链转移剂(c1)的聚合单元的量以寡聚物的重量计是5重量％或更大；更优选地10重量％或更大；更优选地15重量％或更大。在使用一种或多种链转移剂(c1)的实施例中，优选地寡聚物中链转移剂(c1)的聚合单元的量以寡聚物的重量计是30重量％或更小；更优选地25重量％或更小；更优选地20重量％或更小。
在(c2)链转移剂中，优选的是具有结构VIII的那些：
Figure BDA0001408808400000061
其中R13是二价有机基团。R7、R8以及R9的定义和偏好与上文所述相同。优选地，R13是烷基。优选地，R13是具有1个或更多个碳原子；更优选地2个或更多个碳原子；更优选地3个或更多个碳原子的烷基。优选地，R13是具有6个或更少个碳原子；更优选地5个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子；更优选地3个或更少个碳原子的烷基。
当使用(c2)链转移剂时，(c2)链转移剂的优选量与上文如三烷氧基硅烷基官能单体(b)的优选量所述的那些相同。
寡聚物含有一种或多种不同于单体(a)、(b)以及(c)的单烯系不饱和单体(d)的聚合单元。优选的单体(d)是乙烯基单体；更优选的是经取代或未经取代的烷酸的乙烯酯、丙烯酸单体、乙烯基芳香族单体以及其组合；更优选的是丙烯酸单体、乙烯基芳香族单体以及其组合。在丙烯酸单体中，优选的是未经取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯；更优选的是未经取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯，在所述烷基酯中烷基具有8个或更少个碳原子；更优选地4个或更少个碳原子。在乙烯基芳香族单体中，优选的是苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及其混合物；更优选的是苯乙烯。
优选地，寡聚物中羧基官能单体的聚合基团的量以寡聚物的重量计是0到0.2重量％；更优选地0到0.1重量％；更优选地0重量％。
优选地，寡聚物中多烯系不饱和单体的聚合基团的量以寡聚物的重量计是0到0.2重量％；更优选地0到0.1重量％；更优选地0重量％。
优选地，寡聚物以分散于水性介质中的粒子的形式存在。制备寡聚物的优选方法是乳液聚合。
预期三烷氧基硅烷基官能团和环氧官能团在形成寡聚物的聚合方法期间保持完整。预期这些基团随后可用以进行稍后的化学反应，例如在涂覆组合物到衬底期间或之后。
优选地，本发明的水性组合物还含有一种或多种聚合物。优选地，聚合物以分散于水性介质中的粒子的形式存在。制备聚合物的优选方法是乳液聚合。
优选地，50％或更多的聚合物的分子具有50,000或更大；更优选地75,000或更大的分子量。优选地，聚合物不具有Mw小于100,000.℃的最频值。
优选地，聚合物含有一种或多种乙烯基单体的聚合单元。
优选地，聚合物具有-40℃到110℃的Tg。更优选地，聚合物具有80℃与100℃之间的Tg，或者具有-40℃与10℃之间的Tg。
优选地，聚合物含有一种或多种羧基官能单体的聚合单元。优选的羧基官能单体是(甲基)丙烯酸、衣康酸以及其混合物。优选地羧基官能单体的聚合单元的量以聚合物的重量计是10重量％或更小；更优选地8重量％或更小；更优选地6重量％或更小。优选地羧基官能单体的聚合单元的量以聚合物的重量计是1重量％或更大；更优选地2重量％或更大。
除羧基官能单体以外，聚合物的优选乙烯基单体与寡聚物的单体(d)相同，如上文所述。聚合物含有单烯系不饱和单体(A)的聚合单元，其中单体(A)与单体(d)相同。也就是说，聚合物含有单体的聚合单元，并且寡聚物含有一种或多种与那一单体(A)一致的单体的聚合单元。
优选地，聚合物中环氧官能单体的聚合基团的量以聚合物的重量计是0到0.2重量％；更优选地0到0.1重量％；更优选地0重量％。
优选地，聚合物中三烷氧基硅烷基官能单体的聚合基团的量以聚合物的重量计是0到0.2重量％；更优选地0到0.1重量％；更优选地0重量％。
优选地，聚合物中链转移剂的聚合基团的量以聚合物的重量计是0到0.05重量％；更优选地0到0.02重量％；更优选地0重量％。
通过注释除未经取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯和乙烯基芳香族单体以外的单体的聚合单元的量来表征聚合物的聚合单元是有用的。优选地，聚合物中此类单体的聚合基团的量以聚合物的重量计是0到0.2重量％；更优选地0到0.1重量％；更优选地0重量％。
通过测定寡聚物中具有任何(d)单体的聚合单元的最高量的单体(d)(本文称作“单体(d1)”)来表征寡聚物的单体(d)是有用的。寡聚物中单体(d1)的聚合单元的量以寡聚物的重量计，按重量％计是“d1％”。优选地，聚合物含有与单体(d1)一致的单体(A1)的聚合单元。聚合物中单体(A1)的聚合单元的量以聚合物的重量计，按重量％计是“A1％”。优选地d1％与A1％的比率是0.3:1或更高；更优选地0.5:1或更高。优选地d1％与A1％的比率是3:1或更低；更优选地2:1或更低。
通过测定寡聚物中具有任何(d)单体的聚合单元的次最高量的单体(d)(本文称作“单体(d2)”)来表征寡聚物的单体(d)是有用的。寡聚物中单体(d2)的聚合单元的量以寡聚物的重量计，按重量％计是“d2％”。商d12通过d12＝(d1％)/(d2％)计算。优选地，聚合物含有与单体(d1)一致的单体(A1)的聚合单元和与单体(d2)一致的单体(A2)的聚合单元。聚合物中单体(A2)的聚合单元的量以聚合物的重量计，按重量％计是“A2％”。商A12通过A12＝(A1％)/(A2％)计算。优选地，d12与A12的比率是0.3:1或更高；更优选地0.5:1或更高。优选地，d12与A12的比率是3:1或更低；更优选地2:1或更低。
表征寡聚物上环氧官能团与聚合物上羧基的摩尔比是有用的。优选地，那一摩尔比是0.9:1或更高；更优选地1:1或更高。优选地，那一摩尔比是10:1或更低。
优选地，以水性介质计，水性介质含有75重量％或更大；更优选地85重量％或更大的量的水。
在一些实施例中，本发明的组合物通过原位方法制备。在聚合物优先原位方法中，聚合物通过乳液聚合的方法制备，以产生聚合物乳胶；随后，在聚合物乳胶存在下，通过乳液聚合的方法制备寡聚物。在寡聚物优先原位方法中，寡聚物通过乳液聚合的方法制备，以产生寡聚物乳胶；随后，在寡聚物乳胶存在下，通过乳液聚合的方法制备聚合物。
优选地，通过使聚合物乳胶与寡聚物乳胶掺合来制备水性组合物。优选地，通过乳液聚合的方法制备聚合物，以产生分散于水性介质中的聚合物粒子。优选地，在独立容器中在乳液聚合的独立方法中制备寡聚物，以产生分散于水性介质中的寡聚物粒子。优选地，寡聚物乳胶和聚合物乳胶随后混合在一起以形成组合物，其中聚合物粒子和寡聚物粒子均分散于同一水性介质中。
优选地，聚合物与寡聚物的重量比是1:1或更高；更优选地1.5:1或更高；更优选地2.3:1或更高。优选地，聚合物与寡聚物的重量比是19:1或更低；更优选地9:1或更低；更优选地5.7:1或更低。
本发明组合物的一些优选的用途包括使组合物与纺织织物或无纺织物接触，随后通过暴露于流动空气或通过暴露于高于25℃的温度或这两者来蒸发水。预期在水蒸发期间或之后，潜在交联基团将进行与彼此的化学反应以在聚合物链之间形成共价键(包括特定聚合物链的一个部分与同一链的不同部分之间的键)。预期通过潜在交联基团形成的键将连接存在于同一乳胶聚合物粒子中的聚合物链并且也将连接存在于不同乳胶聚合物粒子中的聚合物链。
水性组合物可在寡聚物和任选的聚合物制备之后但在使组合物与纺织物接触之前任选地用水稀释。
本发明的水性组合物的一个优选的用途是作为无纺织物的粘合剂。也就是说，使本发明的水性组合物与无纺纤维集合(优选地呈平坦垫的形式)接触，以形成湿垫；纤维在与本发明的水性组合物接触之前可或可不彼此粘合。优选地，在已使水性组合物与垫接触之后，使水蒸发或允许其蒸发。蒸发水的优选方法是使湿垫与温度为50℃或更高，更优选地80℃或更高；更优选地100℃或更高的空气接触。优选地，使湿垫与温度为150℃或更低的空气接触。优选地，湿垫与空气在高于50℃温度下的接触保持一段时间，并且随后使垫返回到环境条件(大约23℃)。
优选地，当湿垫与温度高于50℃的空气接触时，聚合物和寡聚物经历一种或多种化学反应，所述化学反应用以升高拉伸强度，垫在其已返回到环境条件之后将具有所述拉伸强度。优选地，寡聚物上的环氧官能团与聚合物上的羧基官能团反应，以在聚合物与寡聚物之间形成共价键联。优选地，三烷氧基硅烷基官能团通过水解和缩合与彼此反应，以形成交联。预期三烷氧基硅烷基官能团与彼此反应的交联反应可在相对较低的温度下实现。还预期三烷氧基硅烷基官能团与彼此反应的交联反应释放极少或不释放甲醛。
还预期三烷氧基硅烷基官能团中的一部分将与纤维素或合成纤维的羟基反应，以形成永久性共价键，从而强化纤维垫。
在已从本发明的水性组合物中蒸发水并且已发生潜在交联后，预期所述纤维集合将具有所期望的物理特性，如相对较高的拉伸强度。期望的是当在干燥条件下测试样品时，当用水湿润样品时以及当样品与异丙醇(IPA)接触时，拉伸强度相对较高。
无纺织物的优选纤维是纤维素纤维、合成纤维以及其混合物。无纺织物可用于任何目的，包括例如用于过滤和作为拭纸。
以下是本发明的实例。
在以下实例中使用以下缩写：
THF＝四氢呋喃
BA＝甲基丙烯酸丁酯
STY＝苯乙烯
GMA＝甲基丙烯酸缩水甘油酯
AA＝丙烯酸
IA＝衣康酸
MATS＝甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)丙酯
VTMS＝乙烯基三甲氧基硅烷
nDDM＝正十二烷基硫醇
MTMO＝3-巯基丙基三甲氧基硅烷
聚合物1＝(重量份)76BA/19STY/3.5AA/1.5IA，通过乳液聚合制备的乳胶聚合物
如下制备样品。WhatmanTM滤纸(4CHR级)用作纤维垫。纤维垫通过浸渍经水性组合物(用水稀释到7.5重量％聚合物和寡聚物固体)处理，并且使用Brich Brothers浸轧机(Brich Brothers Southern公司)轧染。样品在强制空气烘箱中在100到150℃(“固化温度”)下干燥3分钟。干滤纸与干聚合物的重量比是大约100:15。
样品的拉伸测试在大约23℃下如下进行：Thwing Albert拉伸测试器EJA系列仪器用于拉伸测试。经聚合物涂布的纤维垫以10.16cm(4英寸)×2.54cm(1英寸)尺寸切割成矩形条，用于拉伸测试。
隔距长度＝5.08cm(2英寸)
测试速度＝30.08cm/min(12in/min)
样品宽度＝2.54cm(1英寸)
样品厚度＝0.025mm(0.001英寸)
将最大张力记录为拉伸强度，以力克数/2.54cm宽度(本文中缩写为“g/in”)为单位。拉伸测试在环境条件(大约23℃)下进行。
在已通过上文所述的方法制备的浸渍、浸染以及干燥滤纸的样品条上进行所有拉伸测试。在无进一步制备的这类样品条上进行“干”拉伸测试。针对“湿”和“IPA”拉伸测试，将10个条浸没在60克去离子(DI)水或60克异丙醇(IPA)中，维持30分钟。使用纸巾拍干测试条并且如上文所描述测试其拉伸强度。“湿”结果是针对浸没在DI水中的样品，并且“IPA”结果是针对浸没在IPA中的样品。
“湿保留率”是湿拉伸强度除以干拉伸强度的商，表示为％。“IPA保留率”是IPA拉伸强度除以干拉伸强度的商，表示为％。
实例1：寡聚物
以下寡聚物组合物通过乳液聚合制备：
寡聚物组合物：以重量份为单位的量
(份数有时合计大于100份)
<u>寡聚物</u> <u>BA</u> <u>STY</u> <u>GMA</u> <u>MATS</u> <u>VTMS</u> <u>nDDM</u> <u>MTMO</u>
O1 71 19 5 5 18.8
O2 66 19 5 10 18.8
O3 61 19 5 15 18.8
O4 56 19 5 20 18.8
O5 71 19 5 5 18.8
O6 66 19 5 10 18.8
O7 61 19 5 15 18.8
O8 56 19 5 20 18.8
O9 71 19 5 5
O10 66 19 5 10
O11 61 19 5 15
O12 56 19 5 20
以上寡聚物组合物的THF可溶部分通过用聚苯乙烯校准的尺寸排阻色谱表征。样品O1到O8在25℃下充分溶解于THF中达每50g的THF 0.25g的寡聚物组合物的程度。每个样品在丰度对比分子量的曲线中产生一个或两个峰(即“最频值”)。报导每个最频值的Mw。结果如下：
寡聚物组合物THF可溶部分
Figure BDA0001408808400000111
Figure BDA0001408808400000121
(1)低于其的分子量是以寡聚物组合物的THF可溶部分的重量计30重量％的分子。
(2)低于其的分子量是以寡聚物组合物的THF可溶部分的重量计50重量％的分子。
实例2：测试经寡聚物处理的样品
制备滤纸样品，用寡聚物处理，并且如上文所述加以测试，其中固化温度是150℃。结果如下：
仅用寡聚物处理的样品的拉伸特性
Figure BDA0001408808400000122
单独用寡聚物处理的样品实现可接受的拉伸强度并且具有可接受的保留率结果。预期可调节寡聚物中三烷氧基硅烷基官能团的聚合单元的量，以甚至进一步改进性能。还预期由于三烷氧基硅烷基官能团在相对较低的温度下反应，单独用寡聚物处理并且在100℃和更高但低于150℃的温度下干燥的样品也将实现可接受的拉伸强度和保留率结果。预期单独用寡聚物处理的保留率结果将不会随干燥温度而显著变化，并且认为此类保留率结果将指示寡聚物组合物已实现其在热固化条件下能够实现的最大交联，即使在低至100℃的温度下。还预期可单独使用减少量的寡聚物并且仍实现可接受的拉伸强度和保留率。
比较实例3：单独聚合物的测试
制备滤纸样品，用聚合物处理，并且如上文所述加以测试，其中固化温度是150℃。结果如下：
仅用聚合物处理的样品的拉伸特性
Figure BDA0001408808400000123
实例4：测试聚合物和寡聚物的掺合物
乳胶聚合物1与实例寡聚物胶乳中的每一个掺合，得到80/20的聚合物重量与寡聚物重量的比率。制备滤纸样品，用掺合物处理，并且如上文所述加以测试，其中固化温度是150℃。结果如下：
用聚合物/寡聚物掺合物(80/20)处理的样品的拉伸特性
Figure BDA0001408808400000131
掺合物比单独聚合物1展示总体较佳IPA拉伸强度。所有掺合物(其中寡聚物含有MATS或MTMO的聚合单元)比单独聚合物1具有较佳IPA拉伸强度。
用聚合物和寡聚物的掺合物处理的样品实现可接受的拉伸强度并且具有可接受的保留率结果。预期可调节寡聚物中三烷氧基硅烷基官能团的聚合单元的量，以甚至进一步改进性能。还预期由于三烷氧基硅烷基官能团在相对较低的温度下反应，用掺合物处理并且在100℃和更高但低于150℃的温度下干燥的样品也将实现可接受的拉伸强度和保留率结果。预期用掺合物处理的保留率结果将不会随干燥温度而显著变化，并且认为此类保留率结果将指示寡聚物组合物已实现其在热固化条件下能够实现的最大交联，即使在低至100℃的温度下。还预期可使用减少量的掺合物并且仍实现可接受的拉伸强度和保留率。

Claims (5)

1.一种包含水和寡聚组合物的水性组合物，其中所述寡聚组合物包含以下的聚合单元
(a)一种或多种单烯系不饱和环氧官能单体，
(b)一种或多种单烯系不饱和三烷氧基硅烷基官能单体，
(c)一种或多种链转移剂，以及
(d)一种或多种不同于(a)、(b)以及(c)的单烯系不饱和单体。
2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中所述水性组合物另外包含分散聚合物粒子，所述聚合物粒子包含有包含聚合单元的聚合物，所述聚合单元包含
(A)一种或多种单烯系不饱和单体，其中所述单体(A)中的一种或多种与所述单体(d)中的一种或多种相同。
3.根据权利要求2所述的水性组合物，其中所述聚合物另外包含一种或多种羧基官能单体的聚合单元。
4.一种处理纺织物的方法，所述方法包含
(i)使根据权利要求1所述的水性组合物与所述纺织物接触，和
(ii)随后从所述水性组合物蒸发所述水。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(ii)包含使所述水性组合物与温度为80℃或更高的空气接触。
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