CN105273539B - 水性涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性涂料组合物，其基于所述水性涂料组合物的总重包含：15至70重量％的水性胶乳，所述水性胶乳包含具有甲醛清除官能团且具有小于25℃的Tg的丙烯酸类聚合物颗粒；15至70重量％的填料；以及0至10重量％的附加添加剂，其中，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，使得由所述水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074‑2008的测试中具有至少80％或更高的空气甲醛净化效率，所述水性涂料组合物基本上不含挥发性有机化合物，并且其中，所述涂料组合物用于内墙。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性涂料组合物，更具体地，涉及一种具有低VOC(挥发性有机化合物)含量并且具有空气甲醛净化功能的内墙用水性涂料组合物，适用于内墙。此外，本发明还涉及可由上述水性涂料组合物得到的涂层。
背景技术
目前，人们越来越关注身体健康以及环境问题，要求室内使用的水性涂料组合物具有较之以前更好的环境友好性能。一方面，要求内墙用水性涂料组合物具有低VOC排放量。一些传统的内墙用水性涂料组合物中使用的树脂组分可能导致不可忽略的VOC排放。而且，这些传统的内墙用涂料组合物中通常需要添加诸如成膜助剂、抗冻剂等成膜添加剂来改善其成膜性能，尤其在低温下成膜时需要添加。这种包含含VOC树脂组分和/或成膜助剂的涂料组合物在使用过程中会造成每年大量的污染物排放到空气中。另一方面，还要求内墙用水性涂料组合物对空气中的污染物(例如游离甲醛)具有净化功能。为了满足这个要求，通常向内墙用涂料组合物中添加甲醛净化剂来实现对空气中的游离甲醛的净化。业已采用的甲醛净化剂包括，例如多孔质填料或者稀土-纳米氧化物复合净化剂。但是，包含这些甲醛净化剂的涂料组合物的甲醛净化效率无法达到建材行业标准JC/T1074-2008的I类甲醛净化效率(即75％的甲醛净化效率)，有待提高。
因此，涂料工业中仍然需要改进的内墙用水性涂料组合物，这种涂料组合物不仅具有低VOC含量，而且会形成具有改进甲醛净化效果的涂层。
发明内容
本发明提供了一种水性涂料组合物，其基于所述水性涂料组合物的总重包含：
15至70重量％的水性胶乳(包括水在内)，所述水性胶乳包含具有甲醛清除官能团且具有小于25℃的Tg的丙烯酸类聚合物颗粒；
15至70重量％的填料；以及
0至15重量％的附加添加剂，
其中，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，使得由所述水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074-2008的测试中具有至少80％或更高的空气甲醛净化效率，
其中，所述水性涂料组合物基本上不含VOC，并且
其中，所述水性涂料组合物用于内墙。
在一个实施方式中，所述水性涂料组合物基本上不含成膜助剂。
在一个实施方式中，由本发明的水性涂料组合物形成的涂层在根据GB/T9756-2009的测试中能够抵抗13000次或更多次、优选15000次或更多次、更优选20000次或更多次擦洗。
本发明还提供了一种可通过本发明的水性涂料组合物得到的涂层，优选弹性涂层。
本发明人惊讶地发现，包含具有甲醛清除官能团的丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳的水性涂料组合物不仅可以在适宜的施工温度(约10至30℃)下成膜而无需成膜助剂的协助，而且由该涂料组合物形成的涂层具有改进的甲醛净化效果。
本发明人还惊讶地发现，本发明所配制的水性涂料组合物在成膜后具有高得惊人的耐擦洗性。
定义
在本文中使用时，除非另有说明，“一种”、“这种”、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的涂料组合物可以被解释为表示该涂料组合物中包含“一种或多种”添加剂。
在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
本文中使用的术语“甲醛清除官能团”是指，能够与大气中的游离甲醛分子发生化学反应从而与其共价键合的官能团，包括但不限于，脲基或乙酰乙酰基。
本文中使用的术语“弹性涂层”是指，由包含水性胶乳、填料和附加添加剂的水性涂料组合物形成的涂层，该涂层在干膜厚度大于等于150微米的情况下能够弥盖因基材伸缩(运动)而产生的细小裂纹且具有至少80％的断裂伸长率，例如100％、120％、150％或更高的断裂伸长率，所述断裂伸长率根据弹性建筑涂料标准JG/T172-2005测定。
本文中使用的术语“挥发性有机化合物(VOC)”是指，在101.3kPa的标准压力下，沸点低于或等于250℃的任何有机化合物。
在“水性涂料组合物”这样的上下文中使用时，术语“基本上不含”挥发性有机化合物(VOC)是指，从涂料组合物中扣除水分后，该涂料组合物包含小于2g每升涂料组合物的VOC。
本文中使用的术语“成膜助剂”是指，协助水性涂料组合物成膜的试剂，通常包括醇类，例如十二烷酯醇，如可商购自伊士曼化学公司的Texanol。
在“水性涂料组合物”这样的上下文中使用时，术语“基本上不含”成膜助剂是指，该水性涂料组合物中包含小于100份每百万(ppm)的所述成膜助剂；术语“本质上不含”成膜助剂是指，本发明的水性涂料组合物包含小于10ppm所述成膜助剂；术语“完全不含”成膜助剂是指，本发明的水性涂料组合物包含小于20份每十亿(ppb)所述成膜助剂。
术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的，并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。
具体实施方式
本发明提供了一种水性涂料组合物，其基于所述水性涂料组合物的总重包含：15至70重量％的水性胶乳，所述水性胶乳包含具有甲醛清除官能团的丙烯酸类聚合物颗粒；15至70重量％的填料；以及0至15重量％的附加添加剂，其中，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，结果由所述水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074-2008的测试中具有至少80％或更高的空气甲醛净化效率，所述水性涂料组合物基本上不含挥发性有机化合物，并且其中，所述水性涂料组合物用于内墙。
根据本发明，具有甲醛清除官能团的丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳包含在水性涂料组合物中作为成膜树脂。这种丙烯酸类聚合物颗粒的玻璃转变温度可以低于约25℃，例如低于20的范围内。具体地，该聚合物颗粒的玻璃转变温度为约0±2℃。玻璃态转变温度(Tg)在本文中指聚合物从高弹态转变为玻璃态或者从玻璃态转变为高弹态的温度。聚合物的玻璃转变温度可以采用本领域普通技术人员已知的标准方法进行测定，例如通过差示扫描量热(DSC)进行测定。而且，这种丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳具有适宜的最低成膜温度(MFFT)。优选地，该水性胶乳具有低至约-10℃，例如小于0℃之间的最低成膜温度。具体地，该聚合物颗粒具有小于0±2℃的MFFT。因此，包含上述丙烯酸类聚合物的水性胶乳的水性涂料组合物在最常见的施工温度(例如约10-30℃的温度)下可以实现良好成膜。结果，本发明的水性涂料组合物无需添加任何通常可能会引起大气污染的成膜助剂(例如成膜剂、防冻剂等)就能够实现良好成膜。具体地，本发明的水性涂料组合物基本上不含、优选本质上不含、更优选完全不含成膜助剂。而且，该丙烯酸类聚合物的水性胶乳本身基本不含VOC。
在本发明的水性胶乳中，甲醛清除官能团是能够与空气中的游离甲醛分子发生不可逆的化学反应，从而与其共价键合的官能团。具体地，甲醛清除官能团包括脲基官能团、乙酰乙酰氧基官能团或本领域中其他能够有效地清除空气中的游离甲醛分子的官能团。所述甲醛清除官能团的含量可以在宽范围内变化，但通常是这样的，使得由包含该水性胶乳的水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074-2008的测试中具有至少80％或更高的空气甲醛净化效率。优选地，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，使得由包含该水性胶乳的水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074-2008的测试中具有81％或更高、优选至少85％或更高的空气甲醛净化效率。可供选择地或额外地，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，使得由包含该水性胶乳的水性涂料组合物形成的涂层在JC/T1074-2008的测试中具有至少65％或更高、优选至少70％或更高的空气甲醛净化持久性。
根据本发明，水性胶乳中的聚合物粒子可以是任何类型的丙烯酸类聚合物颗粒，包括纯丙烯酸酯聚合物颗粒、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物颗粒、有机硅改性的丙烯酸酯聚合物颗粒、聚氨酯改性的丙烯酸酯聚合物颗粒或其组合。在本发明的优选实施方式中，所述丙烯酸类聚合物颗粒包括纯丙烯酸酯聚合物颗粒。
在本发明中，具有甲醛清除官能团的丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳可以采用本领域普通技术人员所熟知的适当的乳液聚合方法制备，例如通过如下步骤：在适当的乳化剂和/或分散稳定剂的作用下并借助于搅拌，使可聚合单体在水中分散成乳状液，并且例如通过添加引发剂引发单体的聚合。或者，可以使用任意适当的可商购产品作为实例，诸如使用的DOW的胶乳SF-506。
采用上述方法得到或者商购得到的水性胶乳中的聚合物颗粒的尺寸可以通过本领域所公知的Z均粒径来进行度量，其是指，采用动态光散射法，例如采用MarvlenZetasizer3000HS微观粒径分析仪测定的颗粒的尺寸。在本发明中，水性胶乳的聚合物颗粒的z均粒径为至多250nm、优选小于220nm、更优选小于200nm。但聚合物颗粒的z均粒径优选为至少50nm，优选为至少80nm或更大，更优选为至少100nm或更大。在本发明的优选实施方式中，水性胶乳的聚合物颗粒的尺寸在100至200nm的范围内。
优选地，本发明的内墙用水性涂料组合物包含，基于该内墙用水性涂料组合物的总重，约15至约70重量％的上述水性胶乳。更优选地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的丙烯酸类聚合物的水性胶乳的量可以为，基于该内墙用水性涂料组合物的总重，从约20重量％、约25重量％、约30重量％到约70重量％、约65重量％、约60重量％。此外，如果在内墙用水性涂料组合物的制备期间添加额外的水，那么额外的水的量与丙烯酸类聚合物的水性胶乳中原来存在的水一起应当计入所述水性胶乳的总重。
在本发明的一些实施方式中，当水性胶乳在水性涂料组合物中的含量相对较大时(例如相对于涂料组合物的总重为30-60重量％、40-60重量％或50-60重量％)，该水性涂料组合物在成膜后可以形成弹性涂层，即，这种涂层能够弥盖因基材伸缩(运动)而产生的细小裂纹且具有至少80％的断裂伸长率，例如100％、120％、150％或更高的断裂伸长率，所述断裂伸长率根据弹性建筑涂料标准JG/T172-2005测定。
本发明的内墙用水性涂料组合物可以进一步包含一种或多种填料。本文使用的术语“填料”指适用于涂料的任何体积增量剂，其可以是有机的或无机的例如颗粒形式。对颗粒的形状没有特殊限制，其可以具有任何适当的形状。填料的平均粒径可以在宽范围内变化，例如在约10纳米至约50微米的范围内变化。一些填料除了起到涂料的体积增量剂的作用以外还赋予组合物和/或由该组合物形成的涂层一种或多种所需性质。例如，一些填料可以赋予组合物以及由该组合物得到的涂层所需颜色。在这种情况下，这种填料也被称为“颜料”。一些填料可以改善化学和/或物理性质，特别可以改善由该组合物得到的涂层的机械性质。在这种情况下，这种填料也被称为“增强填料”。
在本发明的实施方式中，适当的示例性填料例如包括高岭土、氧化钛、碳酸钙、硅藻土、滑石、硫酸钡、硅酸镁铝、氧化硅及其任意组合。在优选的实施方式中，填料可以包括氧化钛、高岭土、碳酸钙、硅藻土或其组合。作为氧化钛的实例，可以使用购自攀钢的金红石钛白粉R289。作为高岭土的实例，可以使用购自山西金洋的煅烧高岭土BR95。作为碳酸钙的实例，可以使用购自中国广福建材的碳酸钙GF117。作为硅藻土的实例，可以使用购自美国世界矿产的硅藻土Celite499。
根据本发明，填料的总量可以在宽范围内变化，例如其总量相对于所述组合物的总重为约15重量％至约70重量％，优选为约30重量％至约65重量％。具体地，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重，包含从约35重量％、约40重量％、约44重量％到约60重量％、约55重量％、或约50重量％的填料。
在本发明中，内墙用水性涂料组合物可以进一步包含常用在水性涂料组合物中的附加添加剂，这些添加剂不会不利地影响涂层组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、增强组合物的美感、或改善涂层组合物或由其得到的固化组合物的特定功能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂例如是载剂、乳化剂、颜料、抗迁移助剂、抗菌剂、扩链剂、润滑剂、润湿剂、生物杀灭剂、增塑剂、消泡剂、着色剂、蜡、抗氧化剂、防腐蚀剂、流动控制剂、触变剂、分散剂、粘着促进剂、UV稳定剂、硅烷偶联剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、或其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响涂层组合物或由其得到的固化涂层。在本发明的优选实施方式中，适当的附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、杀菌剂、防霉剂、硅烷偶联剂或其任意组合。
适当的增稠剂包括纤维素醚类增稠剂、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯型增稠剂、疏水改性的聚氨酯型增稠剂或其任意组合。所有类型的增稠剂都是可商购的商品。例如，作为纤维素醚类增稠剂的实例，可以使用购自美国Aqualon Company的甲基羟乙基纤维素醚类增稠剂HMHEC Plus330。作为碱溶胀型增稠剂的实例，可以使用购自美国Rohm & Haas公司的TT935。作为聚氨酯性增稠剂的实例，可以使用购自美国Rohm & Haas公司的RM-8W。
在优选实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述组合物的总重，包含约0.1重量％至约10重量％、优选约0.4重量％至约8.0重量％的增稠剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的增稠剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.2重量％、约0.3重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
适当的分散剂可以包括阴离子型分散剂、阳离子型分散剂、非离子型分散剂、两性分散剂或其任意组合。所有类型的分散剂都是可商购的商品。在优选的实施方式中，适当的分散剂包括聚丙烯酸盐分散剂、聚甲基丙烯酸盐分散剂、聚羧酸盐分散剂或其任意组合。作为聚丙烯酸盐分散剂的实例，可以使用购自法国阿科玛公司的聚丙烯酸钠分散剂P30。
在优选实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，可包含约0.1重量％至约10重量％、优选约0.2重量％至约0.8重量％的分散剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的分散剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.3重量％、约0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
适当的消泡剂包括有机硅氧烷类消泡剂、油脂类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性的有机硅类消泡剂或其任意组合。所有类型的消泡剂都是可商购的商品。作为有机硅氧烷类消泡剂的实例，可以使用购自日本诺普科的SN154。作为油脂类消泡剂的实例，可以使用购自日本诺普科的122NS。
在优选实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，包含约0.1重量％至约10重量％、优选约0.2重量％至约0.6重量％的消泡剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，包含约0.3重量％到7.0重量％、约0.4重量％到5.0重量％的消泡剂。
适当的pH调节剂包括无水碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醇胺、氨水、三乙胺或其任意组合物。在优选实施方式中，pH调节剂包括无水碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠。
在优选的实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重量，包含约0.1至约10重量％、优选约0.1至约0.3重量％的pH调节剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的pH调节剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.2重量％、0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
适当的杀菌剂包括季铵盐类杀菌剂、含氯杀菌剂、过氧化物杀菌剂、唑啉类杀菌剂、醛类杀菌剂或其任意组合物。所有类型的杀菌剂都是可商购的商品。例如，作为唑啉类杀菌剂的实例，可以使用购自中国欧默公司的BIT20。
在优选的实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重量，包含约0.1至约10重量％、优选约0.1至约0.3重量％的杀菌剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的杀菌剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.2重量％、0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
适当的防霉剂包括酚类防霉剂、氯酚类防霉剂、酯类防霉剂、杂环类防霉剂、酰胺类防霉剂、有机金属盐防霉剂、无机盐防霉剂或其任意组合。所有类型的防霉剂都是可商购的商品。例如，作为酰胺类杀菌剂的实例，可以使用购自美国特洛伊公司的PW40。
在优选的实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重量，包含约0.1至约10重量％、优选约0.1至约0.5重量％的防霉剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的防霉剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.2重量％、0.3重量％、约0.4重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
硅烷偶联剂可以掺入本发明的内墙用水性涂料组合物中，以增强涂层与基材的粘接强度。适当的示例性硅烷偶联剂本领域通常使用的任何硅烷偶联剂，例如γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基醚氧丙基三甲氧基硅烷或其组合。例如，作为硅烷偶联剂的实例，可以使用购自北京安特纳普公司的WD60，或者购自东芝有机硅的γ-缩水甘油基醚氧丙基三甲氧基硅烷A-187。
硅烷偶联剂的用量可由本领域技术人员根据所需涂层的强度通过常规实验确定。在优选的实施方式中，所述内墙用水性涂料组合物，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重量，包含约0.1至约10重量％、优选约0.1至约0.3重量％的硅烷偶联剂。具体地，所述内墙用水性涂料组合物所包含的硅烷偶联剂的量为，相对于所述内墙用水性涂料组合物的总重，从约0.2重量％、0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％或约0.9重量％到约9.0重量％、约7.0重量％、约6.0重量％、约5.0重量％、约4.0重量％、约2.0重量％或约1.0重量％。
在一个实施方式中，内墙用水性涂料组合物，基于所述涂料组合物的总重，包含：
30至60重量％的所述水性胶乳；
30至65重量％的所述填料；以及
0.1至10重量％的所述附加添加剂，
其中，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、硅烷偶联剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。
在一个具体的实施方式中，内墙用水性涂料组合物，基于所述涂料组合物的总重包含：
40至60重量％的所述水性胶乳；
30至65重量％的所述填料；
0.4至1重量％的所述增稠剂；
0.2至0.6重量％的所述分散剂；
0.2至0.6重量％的所述消泡剂；
0.1至0.3重量％的所述pH调节剂；
0.1至1重量％的所述硅烷偶联剂；
0.1至0.3重量％的所述杀菌剂；和
0.1至0.3重量％的所述防霉剂。
在一个特别具体的实施方式中，内墙用水性涂料组合物，基于所述涂料组合物的总重包含：
40至60重量％的所述水性胶乳，所述水性胶乳包含丙烯酸酯聚合物颗粒；
30至65重量％的所述填料，所述填料选自二氧化钛、高岭土、碳酸钙、硅藻土或其组合；
0.4至1重量％的所述增稠剂，所述增稠剂选自纤维素醚类增稠剂、碱溶胀型增稠剂或其组合；
0.2至0.6重量％的所述分散剂，所述分散剂选自聚丙烯酸盐；
0.2至0.6重量％的所述消泡剂，所述消泡剂选自有机硅氧烷消泡剂、油脂类消泡剂或其组合；
0.1至0.3重量％的所述pH调节剂，所述pH调节剂选自无归碳酸钙；
0.1至1重量％的所述硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油基醚氧丙基三甲基硅烷；
0.1至0.3重量％的所述杀菌剂，所述杀菌剂选自唑啉类杀菌剂；和
0.1至0.3重量％的所述防霉剂，所述防霉剂选自酰胺类防霉剂。
本发明内墙用水性涂料组合物的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当的混合方法来实现。例如内墙用水性涂料组合物可以通过如下制成：将水性胶乳、填料和附加添加到容器中，然后将所得混合物搅拌至均匀。或者内墙用水性涂料组合物可以通过如下制成：将部分附加添加剂与填料混合，然后再添加水性胶乳以及剩余的附加添加剂，从而形成均匀的混合物。如果需要，可以在内墙用水性涂料组合物的制备期间添加额外的水。额外的水量应当计入所述水性胶乳的总重。
本发明的内墙用水性涂料组合物可以通过本领域普通技术人员已知的常规方法涂覆。例如，内墙用水性涂料组合物可以通过喷枪、辊子或涂刷进行涂覆。以这种方式，可由本发明的内墙用水性涂料组合物形成涂层，该涂层也落在本发明的保护范围内。因此，在本发明的另一方面中，提供了可由本文所述的内墙用水性涂料组合物得到的涂层。
在本发明的实施方式中，根据本发明的内墙用水性涂料组合物满足了国标GB18582-2008规定的小于120g/L的VOC的标准，基本上不含挥发性有机化合物(VOC)。而且，由该水性涂料组合物形成的涂层符合建材行业的II类甲醛净化效率标准，具有较之常规除甲醛涂料组合物明显更高的甲醛清除效率。
在本发明的一些实施方式中，根据本发明的内墙用水性涂料组合物可以形成具有惊人的耐擦洗性的涂层。优选地，该涂层在根据GB/T9756-2009的测试中能够抵抗13000次或更多次擦洗，优选地能够抵抗15000次或更多次擦洗，更优选地能够抵抗20000次或更多次擦洗。这个效果是出乎预料的。传统上，由常规水性涂料组合物形成的涂层具有约10000次或更低的耐擦洗性，远远低于本发明的涂层的耐擦洗性。因此，本发明的水性涂料组合物特别适于作为涂覆墙面的面涂层。
以下通过实施例详细描述本发明。然而，本发明并不限于这些实施例。
实施例
测试方法：
VOC含量：根据GB18582-2008的标准气相色谱法测定。
耐擦洗性：根据GB/T9756-2009的标准测试方法测定。
空气甲醛净化效率：根据JC/T1074-2008的标准测试方法测定。
空气甲醛净化效果持久性：根据JC/T1074-2008的标准测试方法测定。
断裂伸长率：根据JG/T172-2005的标准测试方法测定。
材料
各实例中使用的原料列在如下表1中。
实施例1-2
实施例1-2的内墙用水性涂料组合物如下进行制备。
在350-450rpm的低速搅拌下，向搅拌器中添加220g去离子水以及增稠剂HMHECPlus330、分散剂P30、消泡剂SN154、pH调节剂无水碳酸钠，并搅拌5-10分钟，从而均匀。然后向混合物中添加填料金红石钛白粉、煅烧高岭土、碳酸钙和硅藻土，并以1250rpm高速搅拌20-30分钟，从而形成均匀浆料。最后在500-700rpm的中速搅拌下，向均匀浆料中添加消泡剂122NS、SF-506水性胶乳、硅烷偶联剂、BIT20杀菌剂、PW40防霉剂、增稠剂TT935以及剩余的部分去离子水，直到均匀，从而形成内墙用水性涂料组合物。实施例1-2的内墙用水性涂料组合物中的各组分的用量以及该水性涂料组合物和由其形成的涂层的性能列在表2中。
表2：内墙用水性涂料组合物的组成及其性能
a表示VOC含量低于检测极限。
由以上表2结果可以清楚地看出，实施例1-2的内墙用水性涂料组合物不仅具有非常低VOC，而且由其形成涂层具有改进的甲醛净化效率，适用于内墙。此外，本发明的水性涂料组合物形成的涂层显示明显更高的耐擦洗性，特别适用于内墙的面涂层。进一步地，实施例1的内墙用水性涂料组合物形成的涂层具有大于80％的断裂伸长率，能够弥盖因下层基材的伸缩而产生的细小裂纹。
尽管本发明参照大量实施方式和实施例进行描述，但是本领域普通技术人员根据本发明公开的内容能够认识到可以设计其它实施方式，这并未脱离本发明的保护范围和精神。
Claims (22)
1.一种水性涂料组合物，其基于所述水性涂料组合物的总重包含：
15至70重量％的水性胶乳，所述水性胶乳包含具有甲醛清除官能团且具有小于25℃的Tg的丙烯酸类聚合物颗粒；
15至70重量％的填料；以及
0至15重量％的附加添加剂，
其中，所述甲醛清除官能团的含量是这样的，使得由所述水性涂料组合物形成的涂层在JC/T 1074-2008的测试中具有至少80％或更高的空气甲醛净化效率，其中所述甲醛清除官能团包括脲基或乙酰乙酰氧基，
其中，从所述水性涂料组合物中扣除水分后，所述水性涂料组合物包含小于2g每升涂料组合物的挥发性有机化合物，并且
其中，所述水性涂料组合物用于内墙。
2.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其中，由所述水性涂料组合物形成的涂层在根据GB/T9756-2009的测试中能够抵抗13000次或更多次擦洗。
3.如权利要求2所述的水性涂料组合物，其中，由所述水性涂料组合物形成的涂层在根据GB/T9756-2009的测试中能够抵抗15000次或更多次擦洗。
4.如权利要求3所述的水性涂料组合物，其中，由所述水性涂料组合物形成的涂层在根据GB/T9756-2009的测试中能够抵抗20000次或更多次擦洗。
5.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其中，所述水性胶乳包含粒径在50至200nm范围内的丙烯酸类聚合物颗粒。
6.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其中，所述水性胶乳包含丙烯酸酯聚合物颗粒、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物颗粒、有机硅改性的丙烯酸酯聚合物颗粒、聚氨酯改性的丙烯酸酯聚合物颗粒或其组合。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的水性涂料组合物，其基于所述涂料组合物的总重包含：
30至60重量％的所述水性胶乳；
30至65重量％的所述填料；以及
0.1至10重量％的所述附加添加剂，
其中，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、硅烷偶联剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。
8.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述填料包括高岭土、二氧化钛、碳酸钙、滑石、硅藻土、硫酸钡、硅酸镁铝、氧化硅或其任意组合。
9.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述增稠剂包括纤维素醚类增稠剂、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯型增稠剂、疏水改性的聚氨酯型增稠剂或其任意组合。
10.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述分散剂包括阴离子型分散剂、非离子型分散剂、阳离子型分散剂、两性分散剂或其任意组合。
11.如权利要求10所述的水性涂料组合物，其中所述阴离子型分散剂包括聚丙烯酸盐分散剂、聚甲基丙烯酸盐分散剂、聚羧酸盐分散剂或其任意组合。
12.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述消泡剂包括有机硅氧烷类消泡剂、油脂类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性的有机硅类消泡剂或其任意组合。
13.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述pH调节剂包括无水碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醇胺、氨水、三乙胺或其任意组合。
14.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述硅烷偶联剂包括γ-缩水甘油基醚氧丙基三甲氧基硅烷。
15.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述杀菌剂包括季铵盐类杀菌剂、含氯杀菌剂、过氧化物杀菌剂、唑啉类杀菌剂、醛类杀菌剂或其任意组合。
16.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，所述防霉剂包括酚类防霉剂、氯酚类防霉剂、酯类防霉剂、杂环类防霉剂、酰胺类防霉剂、有机金属盐防霉剂、无机盐防霉剂或其任意组合。
17.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其基于所述涂料组合物的总重包含：
30至60重量％的所述水性胶乳；
30至65重量％的所述填料；
0.4至1重量％的所述增稠剂；
0.2至0.6重量％的所述分散剂；
0.2至0.6重量％的所述消泡剂；
0.1至0.3重量％的所述pH调节剂；
0.1至1重量％的所述硅烷偶联剂；
0.1至0.3重量％的所述杀菌剂；和
0.1至0.3重量％的所述防霉剂。
18.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其基于所述涂料组合物的总重包含：
30至60重量％的所述水性胶乳，所述水性胶乳包含丙烯酸酯聚合物颗粒；
30至65重量％的所述填料，所述填料选自二氧化钛、高岭土、碳酸钙、硅藻土或其组合；
0.4至1重量％的所述增稠剂，所述增稠剂选自纤维素醚类增稠剂、碱溶胀型增稠剂或其组合；
0.2至0.6重量％的所述分散剂，所述分散剂选自聚丙烯酸盐；
0.2至0.6重量％的所述消泡剂，所述消泡剂选自有机硅氧烷消泡剂、油脂类消泡剂或其组合；
0.1至0.3重量％的所述pH调节剂，所述pH调节剂选自无水碳酸钠；
0.1至1重量％的所述硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油基醚氧丙基三甲基硅烷；
0.1至0.3重量％的所述杀菌剂，所述杀菌剂选自唑啉类杀菌剂；和
0.1至0.3重量％的所述防霉剂，所述防霉剂选自酰胺类防霉剂。
19.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其包含小于100份每百万的成膜助剂。
20.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其被用作面漆。
21.一种可由权利要求1至20中任意一项所述水性涂料组合物得到的涂层。
22.一种可由权利要求7至20中任意一项所述水性涂料组合物得到的弹性涂层。
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