CN105246852A - 亲水的自洁性涂料组合物 - Google Patents

Abstract

本文公开一种亲水、自洁性的涂料组合物及其制造和使用的方法。所述涂料包括利用亲水性试剂活化的珍珠岩和/或膨胀珍珠岩。珍珠岩在掺入油漆中时使所述涂料具有亲水性、自洁性和/或抗微生物的性能。

Description

亲水的自洁性涂料组合物

背景技术

涂料(coatings)和油漆(paints)通常用于美化和保护基材。最简单的涂料和油漆由溶剂(载体)中的聚合物(粘合剂)制成，这通常被称为漆。涂料和油漆可以通过添加颜色、光泽或纹理以及通过与周围环境协调或区分而修饰基材的外观。例如，可以通过应用具有产生高光泽效果的添加剂的涂料使高度光散射的基材表面有光泽。相反，可以通过添加剂使有光泽的基材表面看起来无光。因此，基材的表面可以通过涂料的存在而被隐藏、变样以及最终以某些方式改变。此外，涂料还可以保护基材不受周围元件的影响，以及防止或减少基材的腐蚀。

油漆和涂料在保护基材不受环境影响的同时，它们自身能随时间而被不需要的物质覆盖和污染。被涂布的基材表面的外观常常可以以不期望的方式改变。污垢，例如可以通过增加光散射或通过改变涂料的颜色成分使涂料无光泽。污垢还可以影响涂料的耐久性。清洁被涂布的基材通常是昂贵的，用于清洁被涂布的基材的洗涤剂、表面活性剂、香料、碱、石灰和/或其他化学品可以进入环境，在该环境中它们可能会造成巨大的损害。亲水性表面允许水以薄层散开，因而随着水减少和慢慢流走而清除掉污垢。因此，需要具有这样的涂料，该涂料具有使污垢不能粘附于表面的亲水性表面，其是自洁性的，且其消除对环境不友好的化学物质的需求。

发明内容

本发明涉及有亲水性和自洁性能的油漆和涂料。在一个实施方式中，涂料组合物可以包括活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩。所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩可以进一步包括亲水性活化剂。

在另一个实施方式中，涂布基材的方法可包括将涂料组合物施用到所述基材，其中所述涂料组合物包括活化的珍珠岩或者活化的膨胀珍珠岩。所述活化的珍珠岩或者所述活化的膨胀珍珠岩可以进一步包括亲水性活化剂。

在又一个实施方式中，涂布物品可以包括基材和施用在所述基材上的涂料组合物，其中所述涂料组合物包括活化的珍珠岩或者活化的膨胀珍珠岩。所述活化的珍珠岩或者所述活化的膨胀珍珠岩可以进一步包括亲水性活化剂。

在另一个实施方式中，制造涂料组合物的方法可以包括使珍珠岩或者膨胀珍珠岩与亲水性活化剂接触以形成活化的珍珠岩或者活化的膨胀珍珠岩，并将所述活化的珍珠岩或者所述活化的膨胀珍珠岩添加到所述涂料组合物中。

附图说明

图1示出了根据实施方式施用在表面上的具有活化珍珠岩的涂料。

发明详述

本公开不限于所描述的特定涂料、涂料组合物、涂料系统、涂布物品和方法，因为这些可以变化。说明书中使用的术语仅用于说明特定的形式或实施方式的目的，而不旨在限制本发明的范围。

珍珠岩是天然存在的非结晶铝硅酸盐。珍珠岩的典型化学成分可以包括70～75％的SiO₂、12～15％的Al₂O₃、3～4％的Na₂O、3～5％的K₂O、0.5～2％的Fe₂O₃、0.2～0.7％的MgO和0.5～1.5％的CaO。珍珠岩的常规加工包括珍珠岩矿石的粉碎(破碎和研磨)、筛选、热膨胀、碾磨以及膨胀珍珠矿石的空气尺寸分离(airsizeseparation)，以达到成品的尺寸规格。例如，将珍珠岩矿石破碎、研磨并分离为预定的颗粒尺寸范围。在空气中在膨胀炉(expansionfurnace)中将所分离的材料加热至大约870℃至大约1100℃的温度，在膨胀炉中同时发生的珍珠岩矿石中玻璃的软化和所含水分的蒸发导致玻璃颗粒的快速膨胀而形成具有毛体积高达未膨胀珍珠岩矿石毛体积20倍的泡沫状玻璃材料。膨胀的珍珠岩矿石接下来被空气分离以符合最终产物的尺寸规格。取决于珍珠岩矿石的质量以及加工的方法，珍珠岩和膨胀珍珠岩产物已被用作助滤剂、轻质绝缘材料、填充材料、园艺及水培介质、化工载体(chemicalcarrier)和吸附剂。

本公开涉及分散于油漆和涂料中的珍珠岩和/或膨胀珍珠岩的使用。在一个实施方式中，涂料组合物可以包括活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩。在一些实施方式中，活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩可以包括至少一种亲水性活化剂。亲水性活化剂可以包括胺、氨、羟胺、乙醇胺、乙醇胺衍生物、肼、肼衍生物、季铵盐以及它们的组合。例子包括但不限于：丙胺、二甲胺、肼、二乙醇胺、甲基羟胺、二甲基羟胺、二乙基羟胺、苯基羟胺、硫酸二肼、乙酰肼、苯扎氯铵、苄索氯铵、甲基苄索氯铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、四乙基溴化铵以及四乙基氢氧化铵。

在一些实施方式中，活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩可以进一步包含过渡金属离子。例如，活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩可以包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn的离子。这些过渡金属离子可以与胺、氨、乙醇胺衍生物等等形成配价键。这种具有配价键的活化珍珠岩(或活化的膨胀珍珠岩)可以与阳离子表面活性剂相似。这些阳离子型珍珠岩颗粒是亲水性的，并且可以进一步与油漆组合物中存在的聚结剂相互作用。当聚结剂在油漆固化形成膜的过程中迁移至表面时，活化的珍珠岩和活化的膨胀珍珠岩还可以伴随它们并迁移至表面。活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩在膜表面的存在使膜具有亲水和自洁的性能。

在图1中示出了示例性的涂料实施方式。具有活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩的涂料100被施用在基材110上。随着水分120蒸发，粘合剂颗粒130相互挤压，形成不可逆的网络结构。在此过程中，聚结剂140与珍珠岩颗粒150一起可以迁移至表面。活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩为涂料提供了亲水性表面，因而有助于表面的自洁。这些表面能相互作用并保持水分子相对更长的一段时间，从而保持表面湿润以及帮助水分屏蔽并清除污垢。

在一些实施方式中，活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩可以在涂料组合物中以以下重量百分数存在：大约1～大约15重量百分数、大约1～大约10重量百分数、大约1～大约5重量百分数、大约1～大约3重量百分数、或者大约1～大约2重量百分数。具体的例子包括：总重量的大约1重量百分数、大约5重量百分数、大约7重量百分数、大约10重量百分数、大约12重量百分数、大约15重量百分数以及这些值中任意两个之间的范围(且包括其端点)。

在一些实施方式中，涂料组合物可以包括聚结剂，例如酯醇类、苯甲酸醚类(benzoateethers)、乙二醇醚类、乙二醇醚酯类、n-甲基-2-吡咯烷酮等等。聚结剂可以是嵌段共聚物表面活性剂，例如乙二醇丁基醚、二甘醇丁基醚、三甘醇丁基醚以及它们的组合。在一些实施方式中，聚结剂可以在涂料组合物中以下列重量百分数存在：大约1～大约10重量百分数、大约1～大约8重量百分数、大约1～大约5重量百分数、大约1～大约3重量百分数或者大约1～大约2重量百分数。具体的例子包括：总重量的大约1重量百分数、大约3重量百分数、大约5重量百分数、大约6重量百分数、大约8重量百分数、大约10重量百分数以及这些值中任意两个之间的范围(包括其端点)。

在另外的实施方式中，涂料组合物可以包括一种或多种添加剂。这些添加剂可以改变由该涂料组合物制得的油漆的性能，例如贮存期限、应用和寿命、以及健康和安全性能。这样的添加剂可以例如在油漆中乳液聚合物的制造过程或油漆自身配制的过程中添加。示例性的添加剂可以包括引发剂、流变改性剂、防腐剂等等。引发剂是引发单体形成聚合物的聚合反应过程的自由基的来源。涂料组合物可以含有氧化还原体系引发剂，例如亚铁和硫代硫酸盐以及过硫酸盐，其在室温促进聚合反应。

在一些实施方式中，还可以将增稠剂和流变改性剂添加到在涂料组合物中来实现所需的粘度和流动性能。增稠剂通过与丙烯酸聚合物形成多个氢键而发挥作用，由此引起链缠结、成环和/或溶胀，这导致体积限制(volumerestriction)。增稠剂，例如包括羟乙基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素的纤维素衍生物，可以在涂料组合物中使用。

在一些实施方式中，一种或多种防腐剂可以以低剂量添加到涂料组合物中，以防止微生物的生长。可以使用防腐剂，例如甲基苯并异噻唑啉酮、氯甲基异噻唑啉酮、偏硼酸钡和(1-(3-氯烯丙基)-3,5,7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物)。

在一些实施方式中，涂料组合物可以进一步包含以下添加剂中的一种或多种：溶剂、颜料、增塑剂、表面活性剂等等。表面活性剂可以用于例如生成用于颗粒成型以及长期颗粒稳定的胶束，而这些通过静电和空间位阻机制提供稳定性。离子型和非离子型的表面活性剂都可以使用。例子可以包括但不限于：烷基酚乙氧基化物、月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、乙炔乙二醇、聚氧乙烯、硬脂酸和聚氧丙烯。

在一些实施方式中，可以将一种或多种增塑剂添加到组合物中来调节漆膜的拉伸性能。增塑剂包括例如基于葡萄糖的衍生物、基于甘油的衍生物、丙二醇、乙二醇、邻苯二甲酸酯等等。

根据本公开，油漆可以进一步包括一种或多种颜料。术语“颜料(pigment)”旨在包括而不限于用作着色剂的颜料化合物，包括白色颜料，以及作为“不透明剂”和“填充剂”而在本领域公知的成分。颜料可以是任意微粒有机或无机化合物，并可以使涂料具有掩盖具有对比色的背景的能力(遮盖力)。

在一个实施方式中，涂料组合物可以包括粘合剂。粘合剂可以是有机聚合物粘合剂、硅氧烷聚合物粘合剂或者两者。从最广泛的方面而言，考虑可以采用任意的聚合物粘合剂。在一些实施方式中，聚合物粘合剂是水分散性聚合物。水分散性聚合物可以包括例如下列物质的聚合物或共聚物：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸-2-羟丙基酯、甲基丙烯酸硫乙基酯、甲基丙烯酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲酸酯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基己酸酯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、苯乙烯磺酸和它们的组合。涂料组合物还可以包括单一的粘合剂或者同一类或不同类的两种或多种聚合物粘合剂的混合物。例如，有机粘合剂可以与基于硅氧烷的粘合剂联合。

在一些实施方式中，活化的珍珠岩和/或活化的膨胀珍珠岩可以分散在无机粘合剂中。无机粘合剂可以包括但不限于碱金属聚硅酸盐，例如聚硅酸钾、聚硅酸钠、聚硅酸锂等等。

在一些实施方式中，制造涂料组合物的方法包括使珍珠岩或膨胀珍珠岩与亲水性活化剂接触形成活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩，并将活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩添加到涂料组合物中。珍珠岩或膨胀珍珠岩可以与如本文所述的亲水性活化剂接触，例如，通过在含有亲水性活化剂的溶液中浸泡或浸渍珍珠岩。另外，亲水性活化剂溶液还可以喷涂在珍珠岩上。珍珠岩和亲水性活化剂可以接触大约0.5～大约4小时、大约0.5～大约3小时、大约0.5～大约2小时、或者大约0.5～大约1小时。具体的例子包括大约0.5小时、大约1小时、大约1.5小时、大约2小时、大约3小时、大约4小时以及这些值中任意两个之间的范围(包括其端点)。形成活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩之后，可以通过本领域已知的任意方法例如过滤、倾析、离心、干燥等使珍珠岩与溶液中过量的亲水性活化剂分离。

活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩可以在油漆制备的任意步骤过程中或者在消费者使用油漆之前被添加到油漆组合物中。活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩可以作为独立成分或者试剂盒(kit)而存在，并在使用前与油漆混合。例如，终端消费者可以在使用前将活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩添加到任意常规的油漆制剂中。

本公开涉及亲水性涂料组合物，其在施用到基材并固化时产生亲水性涂层。亲水性涂料组合物可以是液态的亲水性涂料组合物，例如溶液或包括液态介质的分散体。允许亲水性涂料制剂在表面上施用的任意液态介质都可以满足需要。液态介质的例子有醇类，像甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或者其各自的异构体及水混合物，丙酮，甲基·乙基酮，四氢呋喃，二氯甲烷，甲苯以及它们的水混合物或乳液或者水。本公开的涂料组合物还可以是胶乳乳液、非水性分散体或粉末。亲水性涂料组合物可以进一步包括这样的成分：其在固化时转变成亲水性涂层，并因此在固化后保留在亲水性涂层中。如本申请所使用的，固化涉及借助任意方法的物理或化学硬化或固化，所述任意方法例如加热、冷却、干燥、结晶或者由于化学反应而导致的固化，例如辐射固化或热固化。在固化状态下，亲水性涂料制剂中的全部或部分组分可以被交联，在全部或部分组分之间形成共价键，例如通过使用UV或者电子束辐射。另外，在固化状态下，全部或部分组分可以离子键结合、通过偶极-偶极型相互作用结合或者通过范德华力或氢键结合。

为了在基材上施用亲水性涂料，可以使用底漆涂料，以使亲水性涂料与基材之间能结合。在一些情况下，底漆涂料有助于亲水性涂料附着到基材。底漆涂料与亲水性涂料之间的结合可以由于共价或离子键、氢键或者聚合物缠结而发生。这些底漆涂料可以是基于溶剂的、基于水的(胶乳或乳液)或者不含溶剂的，并且可以包括线性、分支和/或交联的成分。能使用的典型底漆涂料包括例如聚醚砜类、聚氨酯类、聚酯类、聚丙烯酸酯类、聚酰胺类、聚醚类、聚烯烃类和它们的共聚物。本公开的亲水性涂料还可以在没有底漆的情况下在基材上施用。

该涂料可以用作装饰涂料、工业涂料、防护涂料、抗紫外涂料、自洁性涂料、抗微生物涂料或它们的任意组合。该涂料一般可以施用于任意基材。基材可以是物品(article)、物体(object)、车辆或构造物(structure)。虽然对于本公开中待使用的基材没有特别的限制，但是代表性的基材包括建筑物的外部、车辆、桥梁、飞机、金属栏杆、围栏、玻璃、塑料、金属、陶瓷、木材、石材、水泥、织品、纸、皮革、墙体、管材、容器、医疗器械等等。该涂料可以通过喷涂、浸涂、滚涂、刷涂或它们的组合来施用。

由于亲水性活化剂例如胺的存在，本文所公开的涂料组合物中的活化珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩可以起离子型表面活性剂的作用。珍珠岩在涂料表面的聚集可以为基材上的清洁表面提供自洁性能。此外，阳离子型季铵盐在珍珠岩中的存在可以为涂料提供抗细菌和抗真菌的性能。此类具有抗微生物性能的涂料可以用于水处理厂、游泳池、水族馆、卫生间、医院、食品加工行业、餐厅、废物处理工业等等。另外，涂料中存在的珍珠岩还可以提高涂料的隔热和防火性能。同时，珍珠岩中胺衍生物的存在还可以保护涂料不发生氧化和紫外辐射导致的劣化。涂料中的珍珠岩还可以吸收极性有机化合物，例如乙烯和氨。此类涂料可以用于生物过滤器、食品加工设备、大型集装箱、生产存储设施等等。可以评价该涂料相对于缺乏活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩的其他类似涂料的各种有益性能。

实施例

实施例1：亲水性涂料的制备

将大约10克细磨的膨胀珍珠岩与100mL的1M二乙醇胺溶液混合1小时。将用二乙醇胺浸泡的膨胀珍珠岩分离、干燥，并与40克氧化铬颜料、2克增稠剂(羟乙基纤维素)、150克溶剂(水)、70克粘合剂(甲基丙烯酸甲酯)、0.3克聚结剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单(2-甲基丙酸酯))和0.05克杀菌剂混合。在高剪切下混合组分30分钟。

实施例2：亲水性涂料的制备

将大约10克细磨的膨胀珍珠岩与100mL的1M无水肼溶液混合1小时。将用肼浸泡的膨胀珍珠岩分离、干燥，并与40克TiO₂、2克增稠剂(羟乙基纤维素)、150克溶剂(水)、70克粘合剂(甲基丙烯酸甲酯)、0.3克聚结剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单(2-甲基丙酸酯))和0.05克杀菌剂混合。在高剪切下混合组分30分钟

实施例3：亲水性能的评价

将实施例2的亲水性涂料涂布在玻璃表面上并于室温干燥。如下测量亲水性涂料的表面自由能和水滴接触角。采用Zisman作图法(Zismanplottingmethod)测量表面自由能。沿X轴绘制不同浓度氯化镁水溶液的表面张力，并沿Y轴绘制接触角的cosθ。得到这两者之间具有线性关系的图。对该图进行外推，以便在接触角0°的表面张力被测量并被定义为固体的表面自由能。所测量的玻璃表面的表面自由能为85毫牛顿/米。

实施例4：防垢性能

将实施例1的亲水性涂料涂布在木质表面上。将类似的木质表面涂布以不含活化的膨胀珍珠岩的其他类似涂料。在涂料干燥后，将表面暴露于流水(runningwater)一个月。在该阶段结束时，检查木质表面可见的漆剥离和生物例如藻类的生长。涂布以含有活化的膨胀珍珠岩的涂料的木质表面没有藻类，而其他表面显示藻类的生长。

实施例5：用亲水性油漆涂布的物体

用实施例1的亲水性涂料涂金属台并使其在室温干燥。按实施例3所述的方法测量金属台的表面自由能，为85毫牛顿/米。如下测量涂料的防垢性能：用油墨在上述涂布金属台上画线。在涂布有不含活化的膨胀珍珠岩的其他类似涂料的金属台上也画类似的线。本试验中还使用未被涂布的金属台。在所有三个表面上连续施用水注并定期检查油线是否还在。在有活化的膨胀珍珠岩涂料的金属台上施用的油墨在大约1分钟之后被擦除，而未涂布的金属台上或不含珍珠岩涂料的金属台上的油线没有变化并可见。

在上面详细说明中，参考了形成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组件，除非上下文另外指出。在详细说明、附图和权利要求中描述的示意性实施方式并不意味着是限制性的。可使用其他实施方式，并且在不背离本文呈现的主题的精神和范围的情况下，可进行其他改变。容易理解，本公开的方面，如本文大体上描述的和图中阐释的，可以各种不同的构造布置、替换、组合、分开和设计，所有这些明确考虑在本文中。

就本申请中描述的具体实施方式而言，本公开不受限制，其意图是各个方面的示例。如对本领域技术人员显而易见的，在不背离其精神和范围下，可以进行许多更改和改变。除了本文列举的那些，通过上述描述，在本公开范围内的功能等效的方法和装置对本领域技术人员都是显而易见的。这样的更改和变化意欲落入附加权利要求书的范围内。本公开仅受附加权利要求书的各项以及相当于这些权利要求所赋予权利的全部范围的限制。应当理解，该公开内容不限于特定方法、试剂、化合物、组合物或生物系统，其当然可以变化的。还应当理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不意欲是限制的。

如本申请文件中所使用的，单数形式“一个(a,an)”和“该(the)”包括复数引用，除非文中另有明确说明。除非另有定义，本文所使用的所有技术及科学术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。本公开绝不应该被解释为承认本公开中所描述的实施方式由于现有技术发明而没有资格先于此类公开。如本申请文件中所使用的，术语“包括(comprising)”是指“包括但不限于”。

尽管各种组合物、方法和装置被描述为“包括”(解释为“包括但不限于”的意思)各种成分或步骤方面，但所述组合物、方法和装置还可“基本由各种成分和步骤组成”或“由各种成分和步骤组成”，此类术语应当理解为限定实质上封闭的群组。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，当适合于上下文和/或应用时，本领域技术人员可以将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，本文可清楚地给出多种单数/复数变换。

本领域技术人员应当理解，通常，本文中并且特别是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常意欲作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员应当进一步理解，如果意欲引入特定数量的权利要求列举项，则这样的意图将在权利要求中明确地列举，并且在不存在这种列举项的情况下，不存在这样的意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求可以包含引导性的短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求列举项。然而，即使当同一个权利要求包含引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词比如“一个”或“一种”时，这种短语的使用不应当解释为暗示由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求列举项将包含这样引入的权利要求列举项的任何特定权利要求限定为仅包含一个这种列举项的实施方案(例如，“一个”和/或“一种”应当解释为指“至少一个”或“一种或多种”)；这同样适用于以引入权利要求列举项的定冠词的使用。另外，即使明确地叙述特定数量的所引入的权利要求列举项，本领域技术人员应当认识到将这种列举项解释为意指至少所叙述的数量(例如，没有其他修饰的单纯列举项“两个列举项”意指至少两个列举项，或者两个以上列举项)。此外，在其中使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的那些情况下，通常这种表述意味着本领域技术人员应当理解的惯例(例如，“具有A、B和C中的至少一个的体系”应当包括，但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的体系)。在其中使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的那些情况下，通常这种表述意味着本领域技术人员应当理解的惯例(例如，“具有A、B和C中的至少一个的体系”应当包括，但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的体系)。本领域技术人员应当进一步理解实际上呈现两个或多个可选择术语的任何转折性词语和/或短语，无论在说明书、权利要求书还是附图中，都应当理解为包括术语的一个、术语的任何一个或全部两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

此外，当公开内容的特征或方面以马库什组的方式描述时，本领域技术人员将认识到，该公开内容由此也以任何单独的成员或马库什组的成员的亚组的方式描述。

如本领域技术人员应当理解的，用于任何和所有目的，如在提供书写描述的方面，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列范围可以容易地被认为是充分描述并能够使同一范围可以容易地分解为至少两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等。作为非限制性实例，本文所讨论的每个范围可以容易地分解为下三分之一、中间三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员也应当理解的，所有语言比如“高达”、“至少”等包括所叙述的数字并且是指可以随后分解为如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员应当理解的，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。

各种上面公开的和其他特征和功能，或其可选方式可组合成许多其他不同的系统或应用。各种目前其无法预料的或不可预料的可选形式、修饰、变型或改善可随后被本领域技术人员作出，其每个也旨在包括在公开的实施方式内。

Claims (51)

1.一种涂料组合物，其包括活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩包括亲水性活化剂。

3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中所述亲水性活化剂包括胺、氨、羟胺、乙醇胺、乙醇胺衍生物、肼、肼衍生物、季铵盐或它们的任意组合。

4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩还包括过渡金属离子。

5.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括粘合剂、溶剂、颜料、聚结剂、流变改性剂、增塑剂、表面活性剂或它们的任意组合。

6.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约10重量百分数存在的聚结剂。

7.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括聚结剂，所述聚结剂包括嵌段共聚物表面活性剂。

8.根据权利要求7所述的涂料组合物，其中所述嵌段共聚物表面活性剂包括乙二醇丁基醚、二甘醇丁基醚、三甘醇丁基醚或它们的任意组合。

9.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括粘合剂，所述粘合剂包括硅氧烷聚合物、有机聚合物或它们两者。

10.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括粘合剂，所述粘合剂包括以下物质的聚合物：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸-2-羟丙基酯、甲基丙烯酸硫乙基酯、甲基丙烯酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲酸酯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基己酸酯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯或苯乙烯磺酸；上述任意物质的共聚物；或它们的任意组合。

11.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约15重量百分数而存在。

12.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物是装饰涂料、工业涂料、防护涂料、抗紫外涂料、自洁性涂料、抗微生物涂料或它们的任意组合。

13.一种涂布基材的方法，所述方法包括：

将涂料组合物施用到所述基材，其中所述涂料组合物包括活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩包括亲水性活化剂。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述亲水性活化剂包括胺、氨、羟胺、乙醇胺、乙醇胺衍生物、肼、肼衍生物、季铵盐或它们的任意组合。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩还包括过渡金属离子。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩以占总涂料组合物的大约1重量百分数至大约15重量百分数而存在。

18.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物还包括粘合剂、溶剂、聚结剂、颜料、流变改性剂、增塑剂、表面活性剂或它们的任意组合。

19.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物还包括以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约10重量百分数存在的聚结剂。

20.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物还包括聚结剂，所述聚结剂包括嵌段共聚物表面活性剂。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述嵌段共聚物表面活性剂包括乙二醇丁基醚、二甘醇丁基醚、三甘醇丁基醚或它们的任意组合。

22.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括硅氧烷聚合物、有机聚合物或它们两者。

23.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括以下物质的聚合物：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸-2-羟丙基酯、甲基丙烯酸硫乙基酯、甲基丙烯酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲酸酯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基己酸酯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯或苯乙烯磺酸；或上述物质的共聚物；或它们的任意组合。

24.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂料组合物是装饰涂料、工业涂料、防护涂料、抗紫外涂料、自洁性涂料、抗微生物涂料或它们的任意组合。

25.根据权利要求13所述的方法，其中将所述涂料组合物施用到所述基材包括通过以下一种或多种方式来施用所述涂料：

在所述基材上涂刷所述涂料组合物；

在所述涂料组合物中浸涂所述基材；

在所述基材上喷涂所述涂料组合物

在所述基材上涂铺所述涂料组合物；以及

在所述基材上滚涂所述涂料组合物。

26.根据权利要求13所述的方法，其中所述基材是墙体、管材或容器。

27.一种涂布物品，其包括：

基材；以及

所述基材上的涂料组合物，其中所述涂料组合物包括活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩。

28.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩包括亲水性活化剂。

29.根据权利要求28所述的涂布物品，其中所述亲水性活化剂包括胺、氨、羟胺、乙醇胺、乙醇胺衍生物、肼、肼衍生物、季铵盐或它们的任意组合。

30.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约15重量百分数而存在。

31.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩还包括过渡金属离子。

32.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物还包括粘合剂、溶剂、颜料、聚结剂、流变改性剂、增塑剂、表面活性剂或它们的任意组合。

33.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物还包括以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约10重量百分数存在的聚结剂。

34.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物还包括聚结剂，所述聚结剂包括嵌段共聚物表面活性剂。

35.根据权利要求34所述的涂布物品，其中所述嵌段共聚物表面活性剂包括乙二醇丁基醚、二甘醇丁基醚、三甘醇丁基醚或它们的任意组合。

36.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括硅氧烷聚合物、有机聚合物或它们两者。

37.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括以下物质的聚合物：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸-2-羟丙基酯、甲基丙烯酸硫乙基酯、甲基丙烯酸乙烯基酯、苯乙烯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲酸酯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基己酸酯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯或苯乙烯磺酸；或上述物质的共聚物；或它们的任意组合。

38.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述涂料组合物是装饰涂料、工业涂料、防护涂料、抗紫外涂料、自洁性涂料、抗微生物涂料或它们的任意组合。

39.根据权利要求27所述的涂布物品，其中所述基材是墙体、管材或容器。

40.一种制造涂料组合物的方法，所述方法包括：

使珍珠岩或膨胀珍珠岩与亲水性活化剂接触，以形成活化的珍珠岩或活化的膨胀珍珠岩；以及

将所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩添加到涂料组合物。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述亲水性活化剂是胺、氨、羟胺、乙醇胺、乙醇胺衍生物、肼、肼衍生物、季铵盐或它们的任意组合。

42.根据权利要求40所述的方法，其中使所述珍珠岩或膨胀珍珠岩与所述亲水性活化剂接触包括使所述珍珠岩或所述膨胀珍珠岩与所述亲水性活化剂混合大约0.5小时至大约4小时。

43.根据权利要求42所述的方法，还包括去除未反应的亲水性活化剂。

44.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物包括粘合剂、溶剂、颜料、聚结剂、流变改性剂、增塑剂、表面活性剂或它们的任意组合。

45.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物还包括以占所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约10重量百分数存在的聚结剂。

46.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物还包括聚结剂，所述聚结剂包括嵌段共聚物表面活性剂。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述嵌段共聚物表面活性剂包括乙二醇丁基醚、二甘醇丁基醚、三甘醇丁基醚或它们的任意组合。

48.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括硅氧烷聚合物、有机聚合物或它们两者。

49.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物还包括粘合剂，所述粘合剂包括以下物质的聚合物：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸-2-羟丙基酯、甲基丙烯酸硫乙基酯、甲基丙烯酸乙烯基酯、苯乙烯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲酸酯、乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基己酸酯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯或苯乙烯磺酸；或上述物质的共聚物；或它们的任意组合。

50.根据权利要求40所述的方法，其中将所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩添加到所述涂料组合物包括按所述涂料组合物的大约1重量百分数至大约15重量百分数的量添加所述活化的珍珠岩或所述活化的膨胀珍珠岩。

51.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料组合物是装饰涂料、工业涂料、防护涂料、抗紫外涂料、自洁性涂料、抗微生物涂料或它们的任意组合。