專(zhuān)利名稱(chēng)：使用raft試劑的表面聚合方法和聚合產(chǎn)物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使單體聚合從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，還涉及包含所述聚合物包封的微粒材料的產(chǎn)物。所述聚合物包封的微粒材料特別適合用于涂布制劑，因此著重關(guān)于該應(yīng)用來(lái)方便地描述本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解所述聚合物包封的微粒材料可以用于各種應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在微粒材料表面沉積聚合物可以提供聚合物/微粒材料復(fù)合物，這些復(fù)合物可以用于各種應(yīng)用。例如，可以沉積聚合物來(lái)涂布和包封微粒材料。這時(shí)，可以用聚合物涂層來(lái)保護(hù)微粒材料以免受到外界環(huán)境的影響，從而實(shí)現(xiàn)微粒材料向外界環(huán)境的受控釋放，并且/ 或者改變出現(xiàn)在外界環(huán)境中的微粒材料的表面特性。舉例來(lái)說(shuō)，可以用聚合物包封的殺蟲(chóng)劑、除草劑或藥用微粒材料來(lái)提供受控釋放的產(chǎn)物。或者，可以用聚合物包封的顏料微粒材料來(lái)提高漆類(lèi)制劑的某些特性。對(duì)于包含這些聚合物/微粒材料復(fù)合物的產(chǎn)物的效用和可靠性，一般希望所述聚合物以相對(duì)受控、均勻和可重現(xiàn)的方式沉積在微粒材料表面上。微粒材料被包封并且分散在聚合物基質(zhì)中時(shí)，一般還希望所述微粒材料均勻分散在所述基質(zhì)中。到目前為止，用聚合物包封微粒材料的一般途徑包括將微粒材料分散在包含預(yù)先形成的聚合物的液體介質(zhì)中。通過(guò)將聚合物溶解在溶劑中，或者通過(guò)簡(jiǎn)單地熔融聚合物，可以形成所述液體介質(zhì)?；蛘?，可以將微粒材料分散在隨后聚合形成聚合物的單體中。但是， 成功實(shí)現(xiàn)這些方法的可能性常常高度依賴(lài)于所述聚合物和/或微粒材料。而且，常常需要使用分散劑(即具有表面活性的試劑，例如表面活性劑)來(lái)促進(jìn)微粒材料在涂布介質(zhì)中的分散。以這種方式使用常規(guī)分散劑會(huì)對(duì)使用聚合物/微粒材料復(fù)合物的最終產(chǎn)物造成不利影響。尤其是常規(guī)分散劑傾向于發(fā)生遷移和局部化，從而不利地改變產(chǎn)物的潤(rùn)濕特性。使用常規(guī)技術(shù)來(lái)沉積聚合物從而涂布和包封微粒材料的另一個(gè)問(wèn)題是，這些常規(guī)技術(shù)幾乎無(wú)法可控制地制得各種厚度的相對(duì)均勻的聚合物層來(lái)可重現(xiàn)地涂布和包封材料。作為用預(yù)先制備的聚合物涂布顆粒的替代方法，已經(jīng)嘗試使用常規(guī)的自由基聚合方法在微粒材料表面形成聚合物。但是，這些嘗試通常是不成功的。具體地說(shuō)，通過(guò)常規(guī)的自由基聚合技術(shù)使單體在微粒材料表面聚合的方法一般不太好控制，傾向于在顆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層。已經(jīng)報(bào)道了許多其它在微粒材料表面上沉積聚合物的方法。但是，這些方法一般幾乎不能加強(qiáng)對(duì)聚合物沉積的控制，并且/或者在商業(yè)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積聚合物的商業(yè)可行方法。這種方法優(yōu)選是穩(wěn)健而高效的，能夠應(yīng)用于各種聚合物以及顆粒種類(lèi)和尺寸。發(fā)明概述
本發(fā)明提供使單體聚合從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連續(xù)液相中的分散體，所述分散體包含逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移 (RAFT)試劑作為所述微粒材料的穩(wěn)定劑，所述連續(xù)液相包含一種或多種烯鍵式不飽和單體；在所述FAFT試劑的控制下使所述一種或多種烯鍵式不飽和單體聚合，從而在所述微粒材料表面上形成聚合物。從本質(zhì)上說(shuō)，本發(fā)明的方法提供獨(dú)特的界面聚合技術(shù)，使聚合物以基本上可控和可重現(xiàn)的方式在微粒材料表面上形成。所述方法能夠在多種多樣的微粒材料表面上形成同樣多種多樣的聚合物。前提條件是所述微粒材料能夠分散在連續(xù)液相中，所述顆粒可以是任何形狀或尺寸。通過(guò)本發(fā)明提供的控制，能夠以基本均勻的方式在微粒材料表面上形成聚合物， 并且可以提供設(shè)置的厚度。這種控制有利地使得微粒材料能夠被所需厚度的聚合物包封， 從而提供聚合物包封的微粒材料在液體中的分散體?；蛘?，這種聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行并且形成足夠的聚合物團(tuán)塊時(shí)，包封微粒材料的聚合物會(huì)發(fā)生聚結(jié)，從而提供微粒材料基本均勻地分散在其中的聚合物團(tuán)塊。這時(shí)，所述連續(xù)液相主要由待聚合的單體組成。本發(fā)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連續(xù)的聚合物涂層中，所述涂層至少部分地在RAFT試劑的控制下形成。本發(fā)明還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試劑的控制下形成，所述微粒材料基本均勻地分散在包封聚合物中。本發(fā)明的其它方面如以下發(fā)明具體描述中所述。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明參考附圖，以實(shí)施例的方式說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明制備的聚合物包封的T^2顏料；圖2和3顯示了根據(jù)本發(fā)明制備的聚合物包封的酞菁藍(lán)顏料。
圖4顯示了實(shí)施例12中測(cè)得的可見(jiàn)光區(qū)一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)散射和吸光系數(shù)。發(fā)明具體描述根據(jù)本發(fā)明某些方面，RAFT試劑作為分散的微粒材料的穩(wěn)定劑。作為“穩(wěn)定劑”， RAFT試劑防止分散的微粒材料聚結(jié)或聚集，或者至少使這種聚結(jié)或聚集最小化。作為穩(wěn)定劑，RAFT試劑可以防止微粒材料通過(guò)空間排斥和/或靜電排斥之類(lèi)的熟知途徑聚結(jié)或聚集，或者至少使這種聚結(jié)或聚集最小化。要提供作為穩(wěn)定劑的能力，所述RAFT試劑包含能夠提供所需的空間排斥和/或靜電排斥的部分。本發(fā)明某些方面的特征是，所述一種或多種烯鍵式不飽和單體在RAFT試劑的控制下聚合?！霸赗AFT試劑的控制下”聚合表示所述單體通過(guò)可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT) 機(jī)理發(fā)生聚合形成聚合物。烯鍵式不飽和單體的RAFT聚合如WO 98/01478中所述，事實(shí)上是使制得的聚合物具有明確的分子結(jié)構(gòu)和較低多分散性的自由基聚合技術(shù)。所述技術(shù)使用通式(1)的RAFT 試劑
權(quán)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連續(xù)的聚合物涂層中，所述聚合物涂層至少部分地在RAFT試劑的控制下形成。
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試劑的控制下形成，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離散顆粒、或者由聚合物包封的微粒材料的離散顆粒組成的組合物，所述微粒材料被包封在基本均勻和連續(xù)的聚合物涂層中，所述聚合物涂層至少部分地在RAFT試劑的控制下形成。
4.包含聚合物包封的微粒材料的離散顆粒、或者由聚合物包封的微粒材料的離散顆粒組成的組合物，所述離散顆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試劑的控制下形成，離散顆粒基本沒(méi)有用于微粒材料的其它的分散劑。
5.如權(quán)利要求3或4所述的組合物，其特征在于，所述組合物是自由流動(dòng)的粉末形式。
6.包含權(quán)利要求3或4所述的組合物的油漆、可熱熔的粉末油漆、填料、粘合劑、底漆、 調(diào)色劑、墨汁、密封劑、診斷產(chǎn)品或治療產(chǎn)品。
7.聚合物包封的微粒材料的液體分散體，所述微粒材料被包封在基本均勻和連續(xù)的聚合物涂層中，所述聚合物涂層至少部分地在RAFT試劑的控制下形成。
8.聚合物包封的微粒材料的液體分散體，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試劑的控制下形成，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劑。
9.如權(quán)利要求7或8所述的液體分散體，其特征在于，所述液體是水。
10.如權(quán)利要求1或2所述的聚合物包封的微粒材料，如權(quán)利要求3或4所述的組合物，如權(quán)利要求6所述的油漆、可熱熔的粉末油漆、填料、粘合劑、底漆、調(diào)色劑、墨汁、密封劑、診斷產(chǎn)品或治療產(chǎn)品，以及如權(quán)利要求7或8所述的液體分散體，其特征在于，RAFT試劑具有通式⑷
11.如權(quán)利要求1或2所述的聚合物包封的微粒材料，其特征在于，所述微粒材料是固體。
12.如權(quán)利要求3或4所述的組合物，其特征在于，所述微粒材料是固體。
13.如權(quán)利要求7或8所述的液體分散體，其特征在于，所述微粒材料是固體。
全文摘要
一種使單體聚合從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連續(xù)液相中的分散體，所述分散體包括RAFT試劑作為所述微粒材料的穩(wěn)定劑，所述連續(xù)液相包含一種或多種烯鍵式不飽和單體；在所述RAFT試劑的控制下使所述一種或多種烯鍵式不飽和單體聚合，從而在所述微粒材料的表面上形成聚合物。
文檔編號(hào)C09D5/03GK102424703SQ20111016479
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者B·S·哈瓦科特, C·H·蘇克, D·N·恩古耶, J·M·法魯吉亞, O·M·麥基農(nóng) 申請(qǐng)人:悉尼大學(xué)