CN104479486A - 抗粘连水基面漆组合物、其制备方法和用其涂布的基材 - Google Patents
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Abstract
公开了抗粘连水基面漆组合物,其包括:水基丙烯酸聚合物;颜料,包括二氧化钛和任选的其它颜料;分散剂;和成膜助剂,其中基于丙烯酸聚合物的干重,二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.6:1~2.3:1范围内。本发明还公开了制备抗粘连水基面漆组合物的方法和至少部分涂有抗粘连水基面漆组合物的基材。
Description
发明领域
本发明涉及水基涂料,尤其是涉及抗粘连水基面漆组合物。本发明还涉及制备该面漆组合物的方法以及至少部分用该面漆组合物涂布的。
背景技术
多种天然和合成基材用作建筑和装饰材料。例如,木材、塑料、石材、玻璃、陶瓷和金属板材和框架常用作室内外装饰材料,或者可用于生产家庭和/或办公场所的框架、墙壁和家具。为改进基材的表面性能或美观,它们倾向于在其表面上应用涂料,诸如、底漆、面漆等。
常规面漆可包括天然和/或合成涂料。天然涂料是指由天然植物提取物制成的那些,诸如,来自漆树的生漆;合成涂料包括包含合成成膜物质(例如,聚合树脂,包括聚酯、聚氨酯等)作为基本组分的那些。合成涂料因其良好性能、易于生产和相对低廉的生产成本等而在当前市场中占主要地位。
通常,合成面漆主要包括溶剂基面漆、水基面漆、100%固含量UV面漆、粉末面漆等。
其中,100%固含量UV面漆通常具有良好的弹性和可延展性,但其与其它常规面漆相比往往显示相对较差的耐碱性和耐溶剂性以及对基材的较差附着力。
此外,粉末面漆不含任何溶剂,因此从VOC含量的角度来说往往比溶剂基面漆更环保。然而,粉末面漆会难以喷涂,并且不容易在基材上形成光滑、均匀和/或轻薄的漆膜。此外,粉末面漆的生产成本相对昂贵。
传统上溶剂基面漆在市场上更受欢迎,这是因为由溶剂基面漆形成的漆膜往往显示高硬度、有光泽的外观、良好的饱满度、耐磨和对基材的强附着力。然而,溶剂基面漆在其生产和使用过程中会是非常危险的,这是因为其包含大量挥发性有机化合物(即,VOC),后者容易造成环境污染或安全风险(诸如,爆炸)。在中国目前的规定中,溶剂基面漆被归类为危险化学品,其能对产业工人的健康造成损害。因此,其生产必须在严格的生产管理条件下进行。
近年来,随着越来越严格的环境规定(例如,涂料工业的挥发性有机物(VOC)排放标准),溶剂基面漆逐渐被水基面漆所替代,因为后者所含的VOC含量要少得多。通常,水基面漆在环境保护和健康及安全方面区别于溶剂基面漆,这是因为,它们,例如,无毒、环保、无味、基本不含VOC、非常安全且较少显示黄变等。随着公众环保意识的日益提高,水基面漆越来越受欢迎。
然而,现有的水基面漆与溶剂基面漆相比仍存在许多缺点。例如,现有的水基面漆不能承载高浓度的特定颜料(例如,二氧化钛(TiO2))。因此,包含这样的颜料的那些面漆不得不包括相对大量的水性介质(例如,水),并且倾向于提供较差的颜色饱和度和较差的存储稳定性。此外,由水性面漆形成的漆膜有时干燥得很慢,因此相邻的经涂布的基材容易彼此粘连。因此,包含特定颜料的水基面漆组合物通常被认为不适合用作面漆。
发明内容
为解决上述和其它问题,本发明提供了在高颜料体系中具有良好存储稳定性的新型抗粘连水基面漆组合物。
根据本发明,提供了抗粘连水基面漆组合物,所述面漆组合物包括:
(a)水基丙烯酸聚合物;
(b)颜料,其包括二氧化钛和任选的其它颜料;
(c)分散剂;和
(d)成膜助剂(coalescent),
其中基于丙烯酸聚合物的干重,二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.6:1~2.3:1范围内。
在一个方面,所述水基丙烯酸聚合物是自交联的,并且具有20℃~60℃的玻璃化转变温度(Tg),其中所述Tg根据GB/T 19466.2-2004:塑料DSC第2部分:玻璃化转变温度检测。
在另一方面,所述水基丙烯酸聚合物包括任选与低Tg水基丙烯酸聚合物混合的高Tg水基丙烯酸聚合物,其中40℃<高Tg≤60℃,且20℃≤低Tg≤40℃,其中所述Tg根据GB/T 19466.2-2004测量。
在仍然另一方面,所述面漆组合物可包括:
(a)水基丙烯酸聚合物,包括:
(a-1)10~60wt%的高Tg水基丙烯酸聚合物,和
(a-2)0~30wt%的低Tg水基丙烯酸聚合物;
(b)20~40wt%的颜料;
(c)0.1~8wt%的分散剂;和
(d)0.5~5wt%的成膜助剂,
基于所述面漆组合物的总重,
其中基于所述丙烯酸聚合物的干重,二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.6:1~2.3:1范围内。
在仍然又一方面,所述其它颜料存在,且基于所述丙烯酸聚合物的干重,总颜料与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.8:1~3.0:1范围内。
根据本发明,还提供了制备根据本发明的抗粘连水基面漆的方法,所述方法包括:将水基丙烯酸聚合物、颜料、分散剂和成膜助剂均匀混合。
根据本发明,还提供了至少部分涂有根据本发明的面漆组合物的基材。
根据本发明的面漆组合物可显示高颜料载量和良好的抗粘连(抗粘结)特性,因此具有由该面漆组合物形成的漆膜的基材显示良好的遮盖效果并且在面漆组合物施加并固化之后的很短时间内即可堆叠在一起。
具体实施方式
除非另外表明,本文中所用的所有术语具有以下定义。除非另外表明,本文中所用的所有份数和百分数均基于重量。除非另外表明,术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”具有开放式含义,即,“包括但不限于”。
本发明提供了抗粘连水基面漆组合物,其包括:
(a)水基丙烯酸聚合物;
(b)颜料,其包括二氧化钛和任选的其它颜料;
(c)分散剂;和
(d)成膜助剂,
其中基于所述丙烯酸聚合物的干重,二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.6:1~2.3:1范围内。
如本文所用的,术语“水基”表示水在面漆组合物中用作溶剂、稀释剂或分散介质。水基涂料包括水溶性涂料、水可稀释涂料和水可分散涂料等。抗粘连水基面漆组合物可不含挥发性有机溶剂,或者其可包含少量挥发性有机溶剂或助溶剂以改进涂料的整体性能。例如,根据本发明的水基面漆组合物可被调节为包含少量(例如,0~5wt%)或甚至不含挥发性有机溶剂(即,VOCs)。在这种情况下,本发明的面漆组合物几乎不会释放有害气体(例如,甲醛),因此不会对消费者或产业工人的健康造成影响,也就是说,其是环保“绿色”的产品。
如本文所用的,术语“抗粘连”是指由该面漆组合物形成的漆膜不容易彼此粘连,或者彼此接触的两层漆膜可被容易地分离。因此,涂有这种抗粘连面漆组合物的基材(例如,板材或框架)可在该面漆组合物的涂布和固化之后很短时间内就堆叠在一起,从而缩短生产过程中的加工时间。
如本文所用的,术语“面漆”是指多层涂料体系中的最外涂层,所述多层涂料体系主要由一层或多层底漆和一层或多层面漆组成,因此面漆与底漆相比应显示更好的性能。例如,面漆应兼具对外部环境的良好抗性(例如,对水、天气、霉菌等的抗性)和良好的装饰特性(例如,颜色饱和度等)。其还应显示良好的表面特性,诸如,抗粘连、硬度等,并且为底下的底漆层提供保护。面漆的表面特性和装饰特性不仅与涂料中使用的树脂(即,聚合材料)有关,还与颜料和配制技术有关。通常,根据本发明的面漆组合物可与任何常规底漆共同使用,尤其是水基底漆。或者可选地,所述面漆组合物可直接涂布到基材表面而不使用任何底漆。
如本文所用的,术语“水基丙烯酸聚合物”是指通过丙烯酸单体自身或其任选与一种或多种共聚单体的乳液(共)聚合制成的水基聚合物。水基丙烯酸聚合物是重要的成膜材料,并且决定了涂料漆膜的主要特性,诸如,抗粘连特性、对特定颜料的承载能力等。
在一个方面,本发明中所用的水基丙烯酸聚合物是自交联的。如本文所用的,术语“自交联”表示在丙烯酸聚合物的交联过程中,该聚合物主链上连接的不同活性基团彼此反应形成网状结构,并且不需要任何其它交联剂。
如本文所用的,术语“玻璃化转变温度”(Tg)是指非晶材料从玻璃态转化为弹性态的温度。玻璃化转变温度是非晶材料的重要特性,其直接影响材料的使用性能和加工性能。在一个方面,本发明中所用的自交联丙烯酸聚合物包括一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在20℃~60℃范围内的丙烯酸聚合物,所述Tg根据GB/T 19466.2-2004测量。具有上述Tg范围的水基丙烯酸聚合物将为面漆组合物提供良好的抗粘连特性和对高载量二氧化钛的良好承载能力。
在一个方面,所述水基丙烯酸聚合物包括高Tg(即,40℃<Tg≤60℃)水基丙烯酸聚合物,所述Tg根据GB/T 19466.2-2004测量。据信高Tg水基丙烯酸聚合物将有助于面漆组合物的良好抗粘连特性。在进一步的方面,40℃≤高Tg≤50℃,诸如,40℃≤高Tg≤45℃。
在另一方面,所述水基丙烯酸聚合物可任选包括低Tg(即,20℃≤Tg≤40℃)水基丙烯酸聚合物,所述Tg根据GB/T 19466.2-2004测量。这样的低Tg丙烯酸聚合物将有助于二氧化钛的分散,因此有助于面漆组合物中的高二氧化钛载量。在进一步的方面,20℃≤低Tg≤35℃,诸如,20℃≤低Tg≤35℃,所述Tg根据GB/T 19466.2-2004测量。
适合用于本发明中的丙烯酸聚合物的典型例子包括,但不限于,纯丙烯酸聚合物、苯乙烯-丙烯酸聚合物、硅-丙烯酸聚合物等。如本文所用的,术语“纯丙烯酸聚合物”是指通过丙烯酸单体聚合制成的丙烯酸聚合物。在一个方面,纯丙烯酸聚合物可用作本发明面漆组合物中的水基丙烯酸聚合物,因为其与丙烯酸单体和其它共聚单体的共聚物相比能为面漆组合物提供更好的抗粘连特性。然而,也可使用丙烯酸单体与其它共聚单体的共聚物。适合用于本发明中的共聚单体的典型例子包括,但不限于,苯乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯、丙烯、乙烯醇等中的一种或多种。适合用于本发明中的自交联丙烯酸聚合物可根据本领域已知的方法合成,或者可通过商业渠道获得。可商购的丙烯酸聚合物的例子包括,但不限于,Roshield 3311和3638,可商购自DOW;AC 2514,可商购自Alberdingk Resins;XK-12、14、16和39,可商购自DSM;等等。
在一个方面,基于所述面漆组合物的总重,所述高Tg水基丙烯酸聚合物在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常不高于60wt%,诸如,不高于50wt%,例如,不高于45wt%。此外,在另一方面,基于所述面漆组合物的总重,所述高Tg水基丙烯酸聚合物在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常不低于10wt%,诸如,不低于15wt%。
在一个方面,基于所述面漆组合物的总重,所述低Tg水基丙烯酸聚合物在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常不高于30wt%,诸如,不高于20wt%。此外,在另一方面,基于所述面漆组合物的总重,所述低Tg水基丙烯酸聚合物在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常等于或大于0wt%,诸如,等于或大于5wt%。
如本文所用的,术语“分散剂”是指在单个分子中同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性试剂。分散剂可有助于不溶颗粒(诸如颜料和/或填料)在液体(例如,水)中的均匀分散,并且可保护颗粒免于沉降和团聚。换言之,分散剂有助于颗粒在悬浮液中的彼此分离。适合用于本发明中的分散剂可包括涂料工业领域中常用的那些(诸如,阴离子、阳离子、非离子、两性离子或两性表面活性剂),只要它们能与本发明中所用的水基丙烯酸聚合物相容。
在一个方面,润湿分散剂可用于根据本发明的面漆组合物中以降低该面漆组合物的添加剂载量和生产成本。如本文所用的,术语“润湿分散剂”是指还能湿润待分散材料表面的分散剂。适合用于本发明中的润湿分散剂典型例子包括,但不限于,DISPERSE-AYD W22和DISPERBYK-191,可商购自BYK-CHEMIE;以及TEGO DISPERS 750W,可商购自EVONIK TEGO CHEMIE GmbH;等。
在一个方面,基于所述面漆组合物的总重,分散剂在本发明的面漆组合物中的存在量通常不高于8wt%,诸如不高于5wt%。此外,在另一方面,基于所述面漆组合物的总重,分散剂在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常不低于0.1wt%,诸如,不低于0.5wt%。
如本文所用的,术语“成膜助剂”是指如下试剂:其能促进聚合物的塑性流动和弹性变形,改善成膜性能,从而在宽温度窗口中促进成膜。成膜助剂的典型例子包括,但不限于,醇醚基化合物,诸如,乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚等;醇醚酯基化合物,诸如,乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯;等等。在一个方面,根据本发明的成膜助剂包括醇醚-基化合物,例如,丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚等。
在一个方面,基于所述面漆组合物的总重,成膜助剂在本发明的面漆组合物中的存在量通常不高于5wt%,诸如不高于3wt%。此外,在另一方面,基于所述面漆组合物的总重,成膜助剂在根据本发明的面漆组合物中的存在量通常不低于0.5wt%,诸如,不低于1wt%。
如本文所用的,术语“颜料”是指能够为目标物体赋予颜色的材料。通常,颜料在水中可以是可溶或不可溶的,并且包括有机颜料和无机颜料。无机颜料也称为矿物颜料。在一个方面,水不溶性无机颜料因其惰性特质可用作本发明中的颜料。用于本发明各方面中的颜料包括二氧化钛(TiO2),因此面漆组合物显示白色。此外,一种或多种其它颜料可被添加到面漆组合物中以提供其它颜色。适合用于本发明的面漆面漆组合物中的其它颜料可包括,但不限于,水不溶性无机颜料,诸如,碳酸钙(CaCO3)、碳酸钡(BaCO3)、铝粉(Al)、氧化铁(Fe2O3)等。在一个方面,所述其它颜料可以是碳酸钙。在另一方面,所述颜料可包括微米颗粒或纳米颗粒。
在一个方面,基于水基丙烯酸聚合物的干重,根据本发明的面漆组合物中二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比≥1.6:1,诸如,≥1.8:1。在一个方面,基于水基丙烯酸聚合物的干重,根据本发明的面漆组合物中二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比为≤2.3:1,诸如,≤2.1:1。如果重量比大于2.3:1,面漆组合物的稳定性将会降低;且如果重量比小于1.6:1,面漆组合物的颜色饱和度和遮盖能力将会不足。据信这样的高二氧化钛载量有助于面漆组合物的良好的抗粘连特性。
或者可选地,根据本发明的面漆组合物还包括其它颜料以为该面漆组合物提供其它颜色。在一个方面,基于水基丙烯酸聚合物的干重,所述面漆组合物中总颜料与水基丙烯酸聚合物的重量比为≥1.8:1,诸如,2.0:1。在另一方面,基于水基丙烯酸聚合物的干重,所述面漆组合物中总颜料与水基丙烯酸聚合物的重量比为≤3.0:1,诸如,2.8:1,例如,2.6:1。
如前文所述,在某些方面,根据本发明的面漆组合物可包括高Tg水基丙烯酸聚合物、任选的低Tg水基丙烯酸聚合物和高载量二氧化钛的特定组合,其中所述的高Tg水性丙烯酸聚合物和大量二氧化钛贡献于良好的抗粘连特性;且低Tg水性丙烯酸聚合物贡献于二氧化钛的分散,从而提供良好的存储稳定性。即,这些组分共同配合以提供同时具有良好分散稳定性和良好抗粘连特性的面漆组合物。此外,分散剂的使用为面漆组合物赋予了良好的湿润特性。这是出乎意料的,因为抗粘连特性和湿润特性通常在常规涂料体系中是不相容的。因此,由本发明面漆组合物形成的漆膜与现有技术产品相比显示优越的颜色饱和度和抗粘连特性。
除了上述组分之外,本发明的面漆组合物还可包括水和/或其它添加剂以改善该面漆组合物的特性。例如,水的使用可有助于调节面漆组合物的粘性。抑泡剂和消泡剂可在生产过程中抑制气泡的形成和使已生成的气泡逸出或破裂。流平剂可改善涂料的加工性能已提供平滑涂层。香料可为涂料提供令人愉悦的气味。流变改性剂可改进流动性和流平性能并减少缺陷。防腐剂可保护涂层免于发霉。填料在面漆中用于提高固含量和降低生产成本。pH调节剂用于控制pH值和稳定涂料。蜡用于提高防划性和改善触感。增稠剂可提高涂料的粘性并改善湿膜厚度和保护涂料免于沉降和分层。其它添加剂,诸如,防锈剂、硬化剂、消光剂、防滑剂、UV吸收剂等也可用于本发明的面漆组合物中,只要它们在物理和化学上与本发明面漆组合物的主要组分相容并且能为面漆组合物提供一种或多种益处。当使用时,水量可根据面漆组合物的理想粘度容易地确定;且基于所述面漆组合物的总重,本发明的面漆组合物中每种其它添加剂的量可为不高于5wt%。
根据本发明的面漆组合物可适合用于多种类型的基材。如本文所用的,术语“基材”是指具有可在其上接收涂料的表面的材料。基材的典型例子包括,但不限于,由以下材料制成的那些:塑料(例如,PE、PVC等);木材(例如,橡木或松木材);人造木基材料(例如,胶合板、碎木板、刨花板等);金属(不锈钢、铝、铝合金等);玻璃;陶瓷;或它们的任何组合。在一个方面,根据本发明的面漆组合物适合涂布的基材包括塑料基材,诸如,PVC。
根据本发明,还提供了制备抗粘连水基面漆组合物的方法,所述方法包括将水基丙烯酸聚合物、颜料、分散剂和成膜助剂均匀混合。在一个方面,所述方法包括一次性或分批混合所述面漆组合物的组分。例如,可首先将丙烯酸聚合物与颜料和分散剂混合形成均匀混合物,后者随后与成膜助剂均匀混合以产生最终的面漆组合物。此外,如果在面漆组合物中使用一种或多种其它添加剂,其可单独或与面漆组合物的任何组分一起添加。在另一方面,所述方法可在,例如,环境温度和压力下进行。混合可使用任何常规的混合机制进行,诸如,机械搅拌器、气动搅拌器、行星式混合机等。
根据本发明,还提供了至少部分涂有根据本发明的面漆组合物的基材。在一个方面,所述基材可包括,但不限于,由以下材料制成的那些:塑料(例如,PE、PVC等)、木材(例如,橡木或松木材);人造木基材料(例如,胶合板、碎木板、刨花板等);金属(不锈钢、铝、铝合金等);玻璃;陶瓷;或它们的任何组合。在进一步的方面中,根据本发明的面漆组合物适合涂布的基材包括塑料基材,诸如,PVC。
对于本说明书,应理解本发明可假设多种替代可选的变动和步骤顺序,除非明确指明相反。此外,除了在任何操作实施例之外,或者当另外指明时,在说明书和权利要求中使用的表达数值、范围、量或百分数(例如,组分量)的数字可阅读为被措辞“约”所前导或修饰,即使该措辞没有明确出现。同样,应理解本文所用的任何数值范围意图包含那些范围的端点和其中所包含的所有子范围。例如,“1~10”的范围意图包括在所述最小值1(含)和所述最大值10(含)之间的所有子范围,即,最小值等于或大于1,且最大值等于或小于10。因此,除非显示相反,以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是近似值,其可根据通过本发明获得的理想性质而变。至少,且并非意图限制权利要求等效范围原则的应用,每个数值参数应至少参考所报告的显著数字的数值并通过应用一般舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值,具体实施例中所述的值被尽可能精确地报告。然而,任何数值固有地包含某些误差,这是因其各自的检测方法所致的标准差所导致的。
除非另外指明,在本说明书和所附权利要求中所使用的单数形式包含复数,反之亦然。例如,除非明确和明确限制为一个,尽管本文中使用冠词“一/一个/一种”和“所述/该”,复数也被包含其中。例如,即使在本文中述及"一个"PMU颗粒、"一种"光引发剂等,这些组分中每种或任何其它组分均可使用一种或多种。此外,在本发明中,除非另外明确述及,“或”的使用意味着“和/或”,即使“和/或”也在某些情况中明确使用。“包括”、“例如”、“诸如”及类似措辞表示包括,例如,诸如,但不限于。
如本文所述的本发明多个实施方式和实施例中的每个应理解为对本发明范围是非限制性的。
本发明进一步参考以下实施例描述。以下实施例仅为了说明本发明,而并非意图限制。
实施例
以下实施例被阐述以证明本发明的大致原则。这些实施例描述了本发明的抗粘连水基面漆组合物的制备和检测。除非另外指明,所列出的所有量均基于总重以份数描述。本发明不应解释为受限于所述的具体实施例。
制备例
如下制备根据本发明的面漆组合物1~4:于室温将丙烯酸聚合物、颜料(二氧化钛)和分散剂添加到GFJ-0.4高速分散机(上海现代环境工程技术有限公司制造)的搅拌筒中,以3,000rpm搅拌20分钟,直到材料细度达到25微米以下。随后,于室温将成膜助剂和其它添加剂(如果使用)添加到如上制备的混合物中,以2,000rpm搅拌20分钟,直到均匀,由此得到所需的面漆组合物1~4。各组合物的组分和量分别在下表1~4中列出。
表1:面漆组合物-1的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=2.11:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
表2:面漆组合物-2的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=2.3:1;P:B(总)=2.9:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
表3:面漆组合物-3的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=1.6:1;P:B(总)=1.8:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
表4:面漆组合物-4的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=1.8:1;P:B(总)=2.25:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
对比实施例1~2
根据上述制备例的相同方法制备对比面漆组合物1和2,其组分和量分别在下表5和6中列出。
表5:对比面漆组合物-1的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=1.6:1;P:B(总)=2.0:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
表6:对比面漆组合物-2的组分和量
*注:P:B(二氧化钛)=2.3:1;P:B(总)=2.5:1,基于所述丙烯酸聚合物的干重
检测
成膜性测试
将面漆组合物1~4和对比面漆组合物1~2刮涂到玻璃基材表面上,形成湿厚为120微米且面积为0.3m x 0.3m的膜。湿膜于15℃的温度和50%的相对湿度下干燥,随后通过视觉观察评价漆膜质量。结果在下表7中显示。
表7:面漆组合物和对比面漆组合物所形成的漆膜质量
由结果可见,本发明的面漆组合物1~4和对比面漆组合物2(使用Tg<20℃的丙烯酸聚合物制成)形成了均匀连续的漆膜。相反,对比面漆组合物1(使用Tg>60℃的丙烯酸聚合物制成)的涂层在干燥后破裂,不能形成连续漆膜。
抗粘连测试
分别用松木、PVC和铝制成3组试件(每组10件),试件的尺寸为1m x 0.1m x 0.02m。将如上制成的面漆组合物1喷涂在每个试件的两侧表面上,形成湿膜厚为150微米的膜。随后,将经涂布的试件经历20分钟的快速干燥,然后进行12小时的最终干燥。接下来,将由相同材料制成的干燥时间一块挨一块地堆叠在一起,并在其上方添加10kg砝码。72小时之后,移除砝码,将试件进行视觉观察以评价其表面粘连情况。检测参数和结果在下表8中列出。
分别使用面漆组合物2~4和对比面漆组合物2进行类似试验。检测参数和结果也在下表8中列出。
表8:抗粘连检测的参数和结果
由结果可见,本发明的面漆组合物1~4在木材、塑料和金属基材中的所有上均显示良好的抗粘连特性,因此可在制造结束后很短时间内堆叠起来。相反,对比面漆组合物2(使用Tg<20℃的丙烯酸聚合物制成)显示了严重粘连,漆膜完全撕裂。
存储稳定性检测
将如上制成的面漆组合物1~4牢固密封并于环境温度存储在暗处。在0.5、1、3、6和12个月时,视觉观察面漆组合物以评价其情况。结果在下表9中列出。
表9:存储稳定性检测
由结果可见,本发明的面漆组合物显示了良好的存储稳定性。
遮盖能力检测
分别用松木、PVC和铝制成3组试件(每组包括10件),试件尺寸为1m x 0.1m x 0.02m。将如上制成的面漆组合物1刮涂到每个试件的表面上,形成湿膜厚为100微米的膜。随后,将经涂布的试件于室温和50%相对湿度下干燥12小时。干燥后,根据GB/T 1726:涂料遮盖力检测方法,检测涂料对试件的遮盖能力。结果在下表10中列出。
分别使用面漆组合物2~4进行类似试验。结果也在下表10中列出。
表10:面漆组合物遮盖能力的检测结果
由结果可见,本发明的面漆组合物可实现高达90%以上的遮盖力,因此在实践中显示了优越效果。
尽管在上文中为解释的目的描述了本发明的特定方面,对本领域技术人员来说明显可知的是,可在不背离所附权利要求中定义的发明的情况下对本发明的细节作出多种变动。因此,应理解,本发明不受限于所公开的具体方面,而是意图涵盖落入所附权利要求所定义的发明的精神和范围内的变化。
Claims (14)
1.一种抗粘连水基面漆组合物,包括:
(a)水基丙烯酸聚合物;
(b)颜料,其包括二氧化钛和任选的其它颜料;
(c)分散剂;和
(d)成膜助剂,
其中基于所述丙烯酸聚合物的干重,二氧化钛与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.6:1~2.3:1范围内。
2.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述水基丙烯酸聚合物自交联的,并且具有20℃~60℃的玻璃化转变温度Tg,所述Tg根据GB/T19466.2-2004测量。
3.如权利要求2所述的水基面漆组合物,其中所述水基丙烯酸聚合物包括任选与低Tg水基丙烯酸聚合物混合的高Tg水基丙烯酸聚合物,其中40℃<所述高Tg≤60℃,且20℃≤所述低Tg≤40℃,所述Tg根据GB/T19466.2-2004测量。
4.如权利要求1~3中任一项所述的水基面漆组合物,其中所述水基丙烯酸聚合物是纯-丙烯酸聚合物。
5.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述分散剂包括分散湿润剂。
6.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述成膜助剂包括醇醚基化合物。
7.如权利要求3所述的水基面漆组合物,包括:
(a)水基丙烯酸聚合物:
(a-1)10~60wt%的高Tg水基丙烯酸聚合物,和
(a-2)0~30wt%的低Tg水基丙烯酸聚合物;
(b)20~40wt%的颜料;
(c)0.1~8wt%的分散剂;和
(d)0.5~5wt%的成膜助剂,
基于所述面漆组合物的总重。
8.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述其它颜料存在,且基于所述水基丙烯酸聚合物的干重,总颜料与水基丙烯酸聚合物的重量比在1.8:1~3.0:1范围内。
9.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述其它颜料为碳酸钙。
10.如权利要求1所述的水基面漆组合物,其中所述颜料包括微米颗粒和/或纳米颗粒。
11.如权利要求1~10中任一项所述的水基面漆组合物的制备方法,包括将所述丙烯酸聚合物、颜料、分散剂和成膜助剂均匀混合。
12.一种基材,至少部分涂有如权利要求1~10中任一项所述的水基面漆组合物。
13.如权利要求12所述的基材,其中所述基材包括塑料、木材或金属基材。
14.如权利要求13所述的基材,其中所述塑料基材包括PVC基材。
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