CN102827524B - 一种水性涂料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含成膜物质、涂料助剂和水；所述的涂料助剂包括水性功能助剂组合物和其他助剂，该水性功能助剂组合物包含3％～30％重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10％～80％重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；该水性涂料组合物可应用于建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物等不同材质物体表面的涂装，具有净化甲醛、抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力、降低VOC含量、气味淡等功能与特性。

Description

一种水性涂料组合物

技术领域

本发明涉及一种水性涂料组合物，用于建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张、织物等材质表面的涂装，属于精细化工领域。

背景技术

近年来室内装饰装修材料释放游离甲醛以及其它挥发性有机化合物(VOC)的问题越来越引起人们的重视。人们长期在甲醛和/或VOC超标的环境中生活时，会出现腹痛、呼吸道疾病、肝损伤、肾功能衰竭、染色体病变等症状，因此对甲醛和/或其它VOC物质的防护已成为急需解决的问题。

传统的甲醛和/或其它VOC净化办法有植物吸收法、净化剂喷洒法和物理(如活性炭)吸附法等，但这些方法都存在这样或那样的的不足：

植物吸收法净化效率有限，见效慢，效果不明显；

净化剂喷洒效果短暂，而且有些净化剂只是掩盖气味，并不能消除甲醛；

活性炭对甲醛和/或其它VOC的吸附作用比较明显，但达到该效果的活性炭用量很大，另外，活性炭吸附到一定的饱和程度后会失效，需要更换，而其是否饱和不容易直观判断。

在水性涂料中，尤其是乳胶漆中，作为提供和保持乳胶漆合理储存期所必需使用的二醇类产品的防冻剂，如乙二醇、丙二醇等，其在乳胶漆中典型添加量为0.5～4.0％(重量比)，是乳胶漆中最主要的VOC源。此外，一些常压下低沸点的胺类、磷酸盐类、羧酸类、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类、聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类、多元酸聚合物等分散剂、矿物油类消泡剂和缔合型增稠剂，以及用作pH调节剂的有机胺等，也是VOC的来源之一。

目前水性涂料，尤其是乳胶漆使用的pH调节剂多为氨水和有机胺类中和剂，如氨基甲基丙醇(AMP)等。其中绝大多数有机胺是低沸点(常压下低于250℃)物质，包括AMP，是VOC贡献物之一。

氨水的刺激性气味极大，而绝大多数有机胺的味道也较大，是水性涂料，尤其是乳胶漆产品最终不良气味的主要来源。

为克服氨水和有机胺带来的不佳味道，目前绝大多数市售净味(低味)乳胶漆产品均或多或少使用无刺激气味的氢氧化钠(NaOH)和/或氢氧化钾(KOH)等无机碱作为pH调节剂。Na+或K+离子的引入，不仅使得最终乳胶漆产品的耐湿洗刷性和耐磨性表现不佳，而且使得乳胶漆在使用目前普遍采用的钢铁等材质的金属罐作为包装物时，存在发生罐内腐蚀与闪锈等风险，严重影响乳胶漆的储存稳定性。

金属腐蚀抑制剂和闪锈抑制剂是水性涂料常用的一种助剂，尤其在使用金属材质做包装物时，闪锈抑制剂的使用可以控制和防止液体涂料对金属罐体的腐蚀。常用的闪锈抑制剂有磷硅酸、硅酸盐、磷硅酸盐、有机锌络合物、烷基铵盐等，这些腐蚀抑制剂与闪锈抑制剂或者因为成本过高，或者因为与水性体系相容性不佳，或者因为健康安全环保方面的副作用而从未在水性涂料领域广泛使用。

在涂料的涂刷过程中，前一道刚涂刷的湿涂膜，在一定的时间间隔内，将被后一道湿涂膜所搭接，干燥成膜后，看不出接痕的最长时间间隔就叫做该乳胶漆的施工时限，又称开放时间。涂料的干燥成膜不仅与其配方有关，而且受周围环境的温、湿度和基层的温度、吸水性影响，实际施工时限随施工条件改变而变化。尤其是在夏天施工时，气温高，干燥快，实际施工时限短，很容易出现接痕。为避免出现接痕，涂料实际施工时限应大于相互搭接的二道涂膜涂刷的时间间隔。正常施工条件下，通常的施工时限为180-240秒。涂料的施工时限，可通过添加二醇类溶剂、醇酯类溶剂、成膜助剂和施工时限延长剂(通常为高沸点溶剂)等来调节。二醇类溶剂和高沸点溶剂的引入将不可避免地增加涂料的VOC含量。

添加附着力促进剂是用于增强漆膜与底材之间附着力的简便高效的方法。目前市售乳胶漆对于底材通常有一个关键要求，即底材的含水率必须小于10％且pH也必须小于10，否则乳胶漆极易出现变色、鼓泡、菠萝等缺陷，或者无法在瓷砖釉面、玻璃表面等特殊建材表面附着。可是实际操作中常常无法满足此要求。因此，需要对常规乳胶漆进行调整和改进，以提高其附着力。在其它水性涂料应用中，包括水性塑胶漆、水性金属漆等，也常常存在要求在特殊底材上具有良好附着力的情况。常用附着力促进剂种类包括硅烷偶联剂类、有机金属化合物类、氯化及无卤聚烯烃类、特殊改性高分子聚酯类及其它类。目前上述附着力促进剂由于成本、适用性、相容性等原因，并未在水性涂料，尤其是乳胶漆中广泛使用。因此，大多水性涂料的附着力较差，涂装的质量难以保证。

因此，为解决上述问题，本领域迫切需要研发一种可降低空气中甲醛含量、进一步抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力、降低VOC含量、气味淡的水性涂料组合物。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题，发明人经过大量的科学试验，研制出一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物与现有同类涂料相比，不但VOC含量很低、几乎无味，而且还具有净化甲醛等多种特性，此外在抑制金属罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、增强附着力方面也有进一步改善、提高。

为解决目前存在的技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物主要由成膜物质、涂料助剂和水组成；所述的成膜物质选自(甲基)丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；所述的涂料助剂包括水性功能助剂组合物，该水性功能助剂组合物包含3％～30％重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10％～80％重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；所述的至少含有一个α位羟基的伯胺为丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种；所述的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺为双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合。

上述水性涂料组合物中，其中所述(甲基)丙烯酸酯乳液可简称为纯丙乳液；苯乙烯丙烯酸酯乳液可简称为苯丙乳液；醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液可简称为醋顺乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液可简称为醋丙乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液可简称为醋叔乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液可简称为VAE乳液。

上述水性功能助剂组合物还可以包含水和/或本领域可接受的其他辅料，如润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂等。

所述水性功能助剂组合物中的丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇(至少含有一个α位羟基的伯胺)分子中的氨基具有一定的还原性，能提供较好的金属罐内腐蚀与闪锈抑制功能并可吸收甲醛；分子中的羟基能与水形成氢键，有助于提供防冻功能并延长施工时限、增强附着力；该类分子中既有亲水的氨基与羟基，也有亲油的烷基，可发挥表面活性剂的作用，提供助分散功能；分子中的氨基和羟基赋予该类物质碱性，可提高体系的pH值；特别是他们的沸点高于250℃(1标准大气压下)，VOC含量非常低，可替代多种VOC类助剂，以显著降低体系整体VOC的含量。

发明人经过大量实验研究，惊喜地发现将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合(至少含有一个羟基的仲胺或叔胺)与丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种(至少含有一个α位羟基的伯胺)在特定范围内配合制成组合物后，其具有更为明显的防冻、抑制金属罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、增强附着力、调节pH值、助分散、降低VOC含量的多种功能，可同时代替相应功能的多种VOC类或具有刺激气味的助剂应用于水性涂料，既可改善或增强涂料的某些性能，如延长施工时限、增强与底材的附着力、改善金属包装物罐内腐蚀与闪锈抑制能力、协助颜料分散，又可明显降低涂料的气味及VOC含量，达到缓解涂料对环境的污染、保障人体健康的目的。此外，该水性功能助剂组合物代替多种单一功能助剂还有助于制备工艺的简化，从而提高生产的效率。

该水性功能助剂组合物具有抑制金属腐蚀与闪锈的作用，虽然与现有金属腐蚀与闪锈抑制剂相比抑制金属腐蚀与闪锈的效果相当，但其相容性更好且成本低廉，在健康、环保方面也没有任何副作用。

此外，上述水性功能助剂组合物还可与甲醛发生化学反应，产物无毒低味，从而降低甚至消除涂料中的主要有害物质-甲醛，保障环境中人员的身体健康。

为了应对本发明的上述水性涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，这里所述的不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物，该水性涂料组合物的涂料助剂中还可以包括其他助剂，所述的其他助剂选自本领域常用助剂；以该水性涂料组合物的重量为100％计，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0％～65.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；余量为水。

上述涂料组合物中各组分的比例优选：成膜物质10.0％～55.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；水10.0％～30.0％。

以上重量百分比均以该涂料组合物的重量为100％为基准计算的。

由以上重量配比的成膜物质、水性功能助剂组合物、其他助剂和水组成的本发明水性涂料组合物，不但可以满足相关国家和行业标准所设定的各项水性涂料技术要求指标，还具有气味低、VOC含量低等特点，以及净化甲醛、抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力等功能。

所述的其他助剂为本领域常用助剂中的一种或几种，包括润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂、防冻剂、腐蚀抑制剂、闪锈抑制剂、pH调节剂、消光剂、光稳定剂、热稳定剂、交联剂、固化催化剂、触感助剂或其它适用于水性涂料的助剂；优选包括润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、杀生剂等。

上述的成膜物质，优选自(甲基)丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；该优选成膜物质与所述的水性功能助剂的相容性和协同性更佳。

在本发明的优选实施例中，上述水性涂料组合物由成膜物质、涂料助剂和水组成；

所述的成膜物质选自(甲基)丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；

所述的涂料助剂为水性功能助剂组合物和其他助剂，所述水性功能助剂组合物包含3％～30％重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10％～80％重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；所述的至少含有一个α位羟基的伯胺为丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种；所述的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺为双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合；

以该水性涂料组合物为100％计，各组分重量百分比分别为：成膜物质10.0％～65.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；余量为水。

在直接可应用的涂料中，一般水的含量占涂料重量的10.0％～30.0％；即，上述水性涂料组合物中，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0％～65.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；水10.0％～30.0％。

本发明的上述水性涂料组合物的制备方法为：将成膜物质、涂料助剂和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得；或，

将成膜物质、水性功能助剂组合物、其他助剂和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得。

所述的室温也称为常温、一般温度或环境温度，常指20～28℃(摄氏度)，尤其是25℃(摄氏度)左右。

本发明还提供了上述水性涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，所述不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物。

本发明还提供了所述水性涂料组合物的另一技术方案，该水性涂料组合物主要由成膜物质、涂料助剂、颜料和水组成；

所述的成膜物质选自(甲基)丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；

所述的涂料助剂包括水性功能助剂组合物，该水性功能助剂组合物包含3％～30％重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10％～80％重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；所述的至少含有一个α位羟基的伯胺为丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种；所述的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺为双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合；

所述的颜料为着色颜料和体质颜料中的任一或其组合。

所述着色颜料主要用于为漆膜提供颜色，也可以为涂料提供其他物理和化学性能的改善，如遮盖力、耐候性、耐化学品性、光泽及机械强度等，以及防腐、防火、导电、抗静电、示温等特殊性能；所述体质颜料主要起“填充”性能，以降低涂料成本，并改变漆膜或涂料的物理和化学性能，如存储性能、施工性能等，并可提高漆膜的机械强度、耐磨性、耐水性、抗紫外线性等。

上述水性功能助剂组合物还可以包含水和/或本领域可接受的其他辅料，如流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂等。

为了应对本发明的上述涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，这里所述的不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物，该水性涂料组合物的涂料助剂中还可以包括其他助剂，所述的其他助剂选自本领域常用助剂；以该水性涂料组合物的重量为100％计，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0％～50.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；颜料10.0％～50.0％；余量为水。

在直接可应用的涂料中，一般水的含量占涂料重量的10.0％～30.0％；即，上述水性涂料组合物中，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0％～50.0％；水性功能助剂组合物0.5％～5.0％；其他助剂3.0％～10.0％；颜料10.0％～50.0％；水10.0％～30.0％。

所述的颜料对于调节涂料产品的生产加工性能、施工性能和使用性能具有不可替代的重要作用。该颜料与水性功能助剂组合物、成膜物质、其他助剂和水组成的本发明水性涂料组合物，不但可以满足相关国家和行业标准所设定的各项水性涂料技术要求指标，还具有气味低、VOC含量低等特点，以及净化甲醛、抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力、降低涂料成本、改善涂料存储性能、施工性能、提高漆膜的机械强度、耐磨性、耐水性、抗紫外线性等功能。

所述的其他助剂为本领域常用助剂中的一种或几种，包括润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂、防冻剂、腐蚀抑制剂、闪锈抑制剂、pH调节剂、消光剂、光稳定剂、热稳定剂、交联剂、固化催化剂、触感助剂或其它适用于水性涂料的助剂；优选包括润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、杀生剂。

上述的成膜物质，优选自(甲基)丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；该优选成膜物质与所述的水性功能助剂的相容性和协同性更佳。

本发明的上述水性涂料组合物的制备方法为：将成膜物质、涂料助剂、颜料和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得；或，

将成膜物质、水性功能助剂组合物、其他助剂、颜料和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得。

所述的室温也称为常温、一般温度或环境温度，常指20～28℃(摄氏度)，尤其是25℃(摄氏度)左右。

本发明还提供了上述水性涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，所述不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物。

所述的水性涂料是指用水作溶剂或者作分散介质的涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)三种。根据其涂装材质不同，可分为乳胶漆、水性木器漆、水性塑胶漆、水性金属漆、水性纸张涂料、水性皮革涂料、水性织物涂料、水性玻璃涂料等。

本发明水性涂料组合物中水性功能助剂组合物的应用，使得该涂料组合物具有良好的净化甲醛、抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力、降低VOC(挥发性有机化合物)含量的性能，而且气味轻淡。

本发明水性涂料组合物配方、配比合理，具有施工时限长、漆膜与底材之间附着力强的特点，不易起泡、脱落，容易在瓷砖釉面、玻璃表面等特殊建材表面附着，且不易出现接痕。与现有水性涂料相比，本发明涂料组合物不但明显降低了VOC含量及刺激性气味，而且还大大简化了制备工艺，提高了生产效率，实现了涂料零VOC、无味的绿色环保、健康的目的。

本发明的发明点和创造性在于：

本发明的水性涂料组合物使用了水性功能助剂组合物，该功能助剂组合物具有去除甲醛、防冻、抑制金属罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、增强附着力、调节pH值、助分散等多种功能，且VOC含量非常低，可用于代替水性涂料常用的作用单一且具有刺激性气味或高VOC的助剂；此外，该助剂组合物还能与甲醛发生化学反应，从而降低甲醛含量；本发明涂料组合物不但明显降低了VOC含量及刺激性气味、具有显著的净化甲醛效果，而且还大大简化了制备工艺，提高了生产效率，实现了涂料低VOC、无味的绿色环保、健康的目的。

发明人进一步通过具体实验来验证本发明的功能效果。

再次重申：以下实验只是本发明研制过程中众多试验中的例举性实验，并未涵盖和穷尽了发明人为本发明所做的所有实验，目的仅仅在于用那些数据来阐述本发明的有益效果。

一、本发明水性涂料组合物的防冻功能

1、供试样品

本发明所述的水性功能助剂组合物，配方1-5(详见表1)，自制；

本发明水性涂料组合物——内墙乳胶漆，实施例1-10(详见表2)，自制(用所述水性功能助剂组合物配方1-5替代防冻剂：丙二醇；和常用的pH调节剂：氨水、NaOH、AMP-95、AEPD^TMVOX1000、氨基丁三醇)；

内墙乳胶漆对照组A，对比例1-6(详见表3)，自制(防冻剂：丙二醇；pH调节剂：氨水、NaOH、AEPD^TMVOX1000、三羟基三乙胺、AMP-95)；

内墙乳胶漆对照组B，对比例1’-6’，自制(去除对比例1-6中丙二醇，其他不变)；

本发明水性涂料组合物——室内用水性木器亮光清漆(以下简称亮光清漆)，实施例11-12(详见表4)，自制(用水性功能助剂组合物的配方2和4替代防冻剂：丙二醇；和pH调节剂：NaOH、AMP-95)；

室内用水性木器亮光清漆对照组A，对比例7-8(详见表4)，自制(防冻剂：丙二醇；pH调节剂：NaOH、AMP-95)；

室内用水性木器亮光清漆对照组B，对比例7’-8’，自制(去除对比例7-8中的丙二醇，其他不变)；

本发明水性涂料组合物——室内用水性木器亮光白漆(以下简称亮光白漆)，实施例13-14，自制(详见表5，用水性功能助剂组合物的配方1和5替代防冻剂：丙二醇；和pH调节剂：NaOH、AMP-95)；

室内用水性木器亮光白漆对照组A，对比例9-10(详见表5)，自制(防冻剂：丙二醇；pH调节剂：NaOH、AMP)；

室内用水性木器亮光白漆对照组B，对比例9’-10’，自制(去除对比例9、10中丙二醇，其他不变)。

市售成品漆：

市售内墙乳胶漆，上海汇丰涂料有限公司爱家牌白色内墙乳胶漆；

市售室内用水性木器亮光清漆，临海绿邦水性涂料有限公司华绿牌绿宝石系列水性木器漆；

市售室内用水性木器亮光白漆，临海绿邦水性涂料有限公司华绿牌绿宝石系列水性木器漆。

表1水性功能助剂组合物配方

材料名称	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5
						丝氨醇	2.0	20.0	0.0	5.0	20.0
氨基丁二醇	0.5	5.0	21.0	5.0	15.0
						氨基丁三醇	0.5	5.0	0.0	5.0	15.0
双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷	0.0	5.0	4.0	7.5	50.0
						三羟基三乙胺	80.0	5.0	25.0	42.5	0.0
去离子水	17.0	60.0	50.0	35.0	0.0
						合计	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

表2内墙乳胶漆实施1-10

表3内墙乳胶漆对比例1-6

表4木器亮光清漆实施例11-12及对比例7-8

表5亮光白漆实施例13-14及对比例9-10

2、方法与结果

2.1试验方法

冻融稳定性(防冻性)按GB/T 9268-2008《乳胶漆耐冻融性的测定》中A法进行。

2.2实验结果

实验结果表明，包含水性功能助剂组合物的本发明水性涂料组合物与使用常用防冻剂——丙二醇的水性涂料对比例及市售涂料样品的防冻效果相当，包含该助剂组合物的内墙乳胶漆、亮光清漆、亮光白漆均符合标准要求，而未使用防冻剂的对照B组其冻融稳定性不能达到低温循环不变质的要求，该数据具有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01)，结果见表6。

表6本发明水性涂料组合物的防冻功能

二、本发明水性涂料组合物的金属腐蚀与闪锈抑制效果

1、试验材料

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

2、方法与结果

2.1试验方法

取65克水性涂料加入到直径为5厘米、高度为10厘米的圆柱形透明塑料瓶中。将长7.5厘米、宽1.83厘米的长方形镀锌铁板试件用丙酮擦拭干净，干燥并称重，然后将一端窄边水平放置于瓶底与瓶身交接处，另一端倾斜倚靠在相对的瓶身壁，旋紧瓶盖，放入50℃烘箱中，定期观察外观变化，拍照记录。21天后，将镀锌铁板取出，用清水及丙酮清洗干净，干燥后称重。以目测法和失重法评估。

目测检查每个试件并以1-5的评分进行评级，其中等级5表示没有锈斑或腐蚀，等级4表示表面腐蚀超过0％但不超过10％，等级3表示表面腐蚀为至少10％但不超过50％，等级2表示表面腐蚀为至少50％但不超过80％，等级1表示表面腐蚀为至少80％直到达到100％的锈斑或腐蚀。

2.2实验结果

实验结果表明，本发明的水性涂料组合物具有明显的抑制金属腐蚀与闪锈的功能。与对比例及市售水性涂料相比较，本发明的水性涂料组合物中的金属试片失重率最低，锈蚀等级最高。各水性涂料的pH值、镀锌铁板锈蚀面积与锈蚀等级及失重率见表7。

表7各水性涂料的pH值、镀锌铁板锈蚀面积与锈蚀等级及失重率

三、本发明水性涂料组合物VOC含量测定

1、供试样品

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

2、方法与结果

2.1试验方法

依照GB/T 23986-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定气相色谱法》进行，测试采用水可稀释样品的冷进样方式。

2.2实验结果

本发明的水性涂料组合物VOC含量低于35g/L(25g/kg)。本发明水性涂料组合物与使用丙二醇做防冻剂的对比例水性涂料及市售涂料相比较，VOC含量降低约40％。详见表8。

表8水性涂料组合物VOC含量测试结果

注：与对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

四、本发明的水性涂料组合物甲醛净化效果试验

1、试验材料

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

2、方法与结果

2.1试验方法

依照JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》中的I类要求规定的方法进行。

2.2实验结果

与对比例比较，本发明的水性涂料组合物具有显著的去除甲醛功效。本发明涂料组合物的甲醛净化效率不低于75％，甲醛净化效果持久性不低于60％，而对比涂料及市售涂料的甲醛净化效率均不高于10％。结果见表9。

表9水性涂料组合物甲醛净化效果实验

注：与对比例比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

五、本发明水性涂料组合物的附着力比较实验

1、实验材料

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

底材1：玻璃板，用于模仿瓷砖；

底材2：硬质纤维板；

底材3：纤维补强水泥板，含水率不小于10％且pH也不小于10。

底材1、2、3均符合GB/T 9271-2008《色漆和清漆标准试板》相关要求。

2、方法与结果

2.1试验方法

附着力测试依照GB/T 9286-1998进行。底材1的切割间距为2mm，底材2的切割间距为2mm，底材3的切割间距为3mm。附着力等级越低，表明附着力越高，1为最好，5为最差。

2.2实验结果

与对比例及市售涂料比较，本发明的水性涂料组合物可明显改善附着力，与底材的附着力提高1级以上。结果见表10。

表10本发明水性涂料组合物附着力测试结果

注：与对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

六、本发明的水性涂料组合物及其它水性涂料的施工时限比较

1、试验材料

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

2、方法与结果

2.1试验方法

将符合JC/T 412.1-2006中NAF H V级要求，且按GB/T 9271中的规定进行表面处理后的外形尺寸为430mm X 150mm X(4-6mm)的无石棉纤维水泥平板短边(150mm)呈水平方向，长边(430mm)与水平面成约85°竖放。使用3英寸宽的刷子，蘸取适量水性涂料，垂直刷涂到上述平板上，涂布量为湿膜厚度约100μm。在涂料刚刚施涂后，使用刷子的手柄在每个涂料样板上写下“X”图形，角度为约30°，长度约150mm，并开始计时。在预订的时间间隔(每30秒)，在水性涂料中重新润湿该刷子，并且沿该“X”图形水平涂刷，记录看不出接痕的最长时间间隔，即该涂料的施工时限。

2.2实验结果

本发明水性涂料剂组合物比使用丙二醇的其它对比水性涂料及市售涂料的施工时限增加10％以上，明显优于未使用丙二醇的涂料体系。结果见表11。

表11本发明水性涂料组合物延长施工时限效果实验

注：与对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

七、本发明的水性涂料及其它对比水性涂料的气味比较

1、试验材料

供试样品同实验一“本发明水性涂料组合物的防冻功能”。

2、方法与结果

2.1试验方法

按照立邦涂料(中国)有限公司申请的涂料气味判断专利方法(专利申请号200710152159.5：一种漆膜气味相对轻重程度的测定方法及其装置)进行评估。以次数为最终的气味评价依据，次数越少表明气味衰减越快，气味越小。

2.2实验结果

本发明的水性涂料组合物味道很轻，符合低气味的要求，气味明显清淡于使用氨基甲基丙醇及氨水等的涂料体系。结果见表12。

表12本发明水性涂料组合物气味比较

注：与对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

上述实验结果表明，本发明的水性涂料组合物在达到显著净化甲醛、降低VOC含量、几乎无味效果的同时，其在抑制金属容器罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、促进附着力方面也较现有同类产品有所改善，还保持了良好的冻融稳定(防冻)性，是一种性能优良且环保的新型水性涂料产品。

为了验证本发明的水性涂料组合物的效果，发明人进行了大量重复性的实验，与上述实验不同的之处是水性涂料组合物的配方不同(包括实施例15-20)。

实验结果证明本发明的水性涂料组合物具有VOC含量低、气味轻、颜色浅的特点，及净化甲醛的功能，此外其具有更好抑制金属容器罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、促进附着力、防冻的效果。

由于篇幅所限，上述实验尤其是筛选最优化配比的实验方法、步骤以及相关数据在此不再赘述。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。以下实施例中各组分以重量份形式表示，该重量份可以是g、kg等重量单位。

实施例1-10：

配方：组分及其重量份见表2。

工艺：低速搅拌下(约500转/分钟)，依次加入序号为1-17的原辅料，分散大约10分钟；调整转速为约1500转/分钟，依次加入序号为18-21的原辅料，高速分散约45分钟；再调整转速为300-800转/分钟(优选500转/分钟左右)，依次加入序号为22-40的原辅料，分散15～20分钟，既可。

实施例11-12：

配方：组分及其重量份见表4。

工艺：低速搅拌下(200-800转/分钟)，依次加入序号为1-14的原辅料，分散15-45分钟，既可。

优选地，上述低速搅拌优选为大约450转/分钟；分散时间大约20分钟。

实施例13-14：

配方：组分及其重量份见表5。

工艺：低速搅拌下(约500转/分钟)，依次加入序号为1-8的原辅料，分散约10分钟；调整转速为约1500转/分钟，加入序号为9的原辅料，高速分散约45分钟；调整转速为300-800转/分钟(优选500转/分钟左右)，依次加入序号为10-14的原辅料，分散15-20分钟，既可。

实施例15-20的配方组分及重量份见表13：

表13实施例15-20的配方组分及重量份

实施例15-20：

配方：组分及其重量份见表13。

工艺：低速搅拌下(约500转/分钟)，依次加入序号为1-17的原辅料，分散约10分钟；调整转速为约1500转/分钟，依次加入序号为18-21的原辅料，高速分散约45分钟；调整转速为300-800转/分钟(优选500转/分钟左右)，依次加入序号为22-40的原辅料，分散15-20分钟，既可。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水性涂料组合物，其特征在于，该水性涂料组合物由成膜物质、涂料助剂和水组成；

所述的成膜物质选自（甲基）丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；

所述的涂料助剂包括水性功能助剂组合物和其他助剂，所述水性功能助剂组合物包含3%～30%重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10%～80%重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；所述的至少含有一个α位羟基的伯胺为丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种；所述的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺为双（2-羟乙基）氨基（三羟甲基）甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合；所述的其他助剂选自本领域常用助剂；

以所述水性涂料组合物的重量为100%计，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0%～65.0%；水性功能助剂组合物0.5%～5.0%；其他助剂3.0%～10.0%；余量为水。

2.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述的成膜物质选自（甲基）丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合。

3.权利要求1所述的水性涂料组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将成膜物质、涂料助剂和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得。

4.如权利要求3所述的水性涂料组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将成膜物质、水性功能助剂组合物、其他助剂和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得。

5.权利要求1所述的水性涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，所述不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物。

6.一种水性涂料组合物，其特征在于，该水性涂料组合物由成膜物质、涂料助剂、颜料和水组成；

所述的成膜物质选自（甲基）丙烯酸酯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸乳液、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的任一或其组合；

所述的涂料助剂包括水性功能助剂组合物和其他助剂，所述的水性功能助剂组合物包含3%～30%重量比的至少含有一个α位羟基的伯胺和10%～80%重量比的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺；所述的至少含有一个α位羟基的伯胺为丝氨醇、氨基丁二醇、氨基丁三醇中的一种或多种；所述的至少含有一个羟基的仲胺或叔胺为双（2-羟乙基）氨基（三羟甲基）甲烷、三羟基三乙胺中的任一或其组合；所述的其他助剂选自本领域常用助剂；

所述的颜料为着色颜料和体质颜料中的任一或其组合；

以该水性涂料组合物的重量为100%计，各组分的重量百分比为：成膜物质10.0%～50.0%；水性功能助剂组合物0.5%～5.0%；其他助剂3.0%～10.0%；颜料10.0%～50.0%；余量为水。

7.权利要求6所述的水性涂料组合物的制备方法，其特征在于该制备方法为：将成膜物质、涂料助剂、颜料和水在室温至50℃的温度下混合均匀，即得。

8.权利要求6所述的水性涂料组合物在涂装不同材质物体表面中的应用，所述不同材质包括建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张及织物。