CN106103616B - 环氧树脂-强化的地板抛光剂 - Google Patents

环氧树脂-强化的地板抛光剂 Download PDF

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Abstract

一种水性组合物，其包含：(a)芳香族‑丙烯酸聚合物，其包含3wt％到11wt％的C3‑C6羧酸单体的聚合单元和0.2wt％到3wt％的抗聚结单体的聚合单元；(b)反应性多官能热固性树脂；(c)多价金属离子；以及(d)多官能固化剂，其中固化剂与热固性树脂分开储存。

Description

环氧树脂-强化的地板抛光剂
本发明涉及一种特别适用作地板涂饰剂的水性涂料组合物。
基于丙烯酸聚合物并且在地板和其它表面上使用的水性涂料组合物传统上使用过渡金属离子(例如锌)以增加交联。使用环氧树脂作为附加组分公开于JP2000086977中，其依赖于在丙烯酸聚合物中的酸性官能团来固化环氧树脂。然而，现有技术未解决获得具有改进耐久性的地板抛光剂的问题。
通过本发明解决的问题为提供一种能够生产具有改进耐久性的地板涂饰剂的改进的水性涂料组合物。
发明内容
本发明提供一种水性组合物，其包含：(a)芳香族-丙烯酸聚合物，其包含3wt％到11wt％的C3-C6羧酸单体的聚合单元和0.2wt％到3wt％的抗聚结单体的聚合单元；(b)反应性多官能热固性树脂；(c)多价金属离子；以及(d)多官能固化剂，其中固化剂与热固性树脂分开储存。
本发明另外涉及一种涂布基板的方法。所述方法包含涂覆通过合并包含以下各项的成分形成的水性组合物：(a)芳香族-丙烯酸聚合物，其包含3wt％到11wt％的C3-C6羧酸单体的聚合单元和0.2wt％到3wt％的抗聚结单体的聚合单元；(b)反应性多官能热固性树脂；(c)多价金属离子；以及(d)多官能固化剂。
具体实施方式
除非另外指出，否则百分比为重量百分比(wt％)，温度以℃为单位且结果在室温(20℃至25℃)下获得。单体的重量百分比以在聚合混合物中的单体的总重量计。用某些调配物成分列出的百分比为如商业得到的水乳液或分散体的固体％。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，且“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺(AM)和/或甲基丙烯酰胺(MAM)。“丙烯酸单体”包括丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、AA和MAA的酯、衣康酸(IA)、巴豆酸(CA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰胺(MAM)，以及AM和MAM的衍生物，例如烷基(甲基)丙烯酰胺。AA和MAA的酯包括(但不限于)烷基酯、羟烷基酯、磷烷基酯和磺基烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸异丁酯(iBMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙基己酯(EHA)和甲基丙烯酸磷乙基酯(PEM)。术语“乙烯基单体”是指含有连接到杂原子(如氮或氧)上的碳-碳双键的单体。乙烯基单体的实例包括(但不限于)乙酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺、乙烯基乙酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺以及长链烷酸乙烯酯，如新癸酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯。术语“芳香族-丙烯酸聚合物”是指具有至少50％，优选地至少75％，优选地至少85％，优选地至少95％丙烯酸单体和乙烯基芳香族单体或乙烯基环己基单体的聚合物。乙烯基芳香族单体每分子具有一个烯系不饱和基团。乙烯基芳香族单体的实例包括4-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-羟甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯-3-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、1-乙烯萘、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯甲酯和丙烯酸苯甲酯。优选的乙烯基芳香族单体包括乙烯基吡啶、苯乙烯(Sty)和4-甲基苯乙烯(乙烯基甲苯)。术语“苯乙烯-丙烯酸聚合物”是指丙烯酸单体和包含至少50％丙烯酸单体、苯乙烯和乙烯基甲苯的共聚物的聚合物。优选地，苯乙烯-丙烯酸聚合物具有至少75％，更优选地至少85％，并且最优选地至少95％的衍生自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯的单体残基。优选地，任何其余的单体单元衍生自乙烯基单体。
出于本发明的目的，脂族化合物为不含芳环的化合物，即其可包括直链或支链和非芳香族环两者。烷基为直链或支链烃基。
“多官能热固性树脂”为通过形成共价键固化成热固性聚合物的材料。优选的多官能热固树脂为环氧树脂。优选地，环氧树脂为表氯醇和二醇的缩合物。优选地，环氧树脂为芳香族环氧树脂，优选双酚A树脂或酚醛环氧树脂，优选地双酚A树脂。优选地，环氧树脂为芳香族二醇(例如双酚A)和表氯醇的缩合物。优选地，环氧树脂的分子量不超过1000，优选不超过800，优选不超过600，优选地不超过400。
优选地，当多官能热固性树脂为环氧树脂时，胺硬化剂用于固化所述树脂。脂族胺、环脂族胺和芳香族胺全部用作环氧硬化剂。优选的胺硬化剂包括例如具有四个到十个碳原子和两个到五个氨基的脂族多胺(如三亚乙基四胺、二亚乙基三胺)；具有六个到十五个碳原子和两个到四个氨基，优选两个氨基的环脂族胺(如二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、二氨基二环己基甲烷)；以及具有六个到十个碳原子和两个到四个氨基，优选两个氨基的芳香族多胺(如甲苯二胺、二甲苯二胺)。优选的硬化剂包括例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、2,2,4-三甲基亚己二胺、2,4,4-三甲基亚己二胺、1,6-己二胺、1-乙基-1,3-丙二胺、双(3-氨丙基)哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、N,N-双(3-氨丙基)乙二胺、2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、1,2-二氨基环己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基环己烷、1,2-二氨基-4-乙基环己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基环己烷、1-环己基-3,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、降莰烷二胺、4,4'-二氨基二环己基甲烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、4,4'-二氨基二环己基-丙烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷、3-氨基-1-环己烷-氨基-丙烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷和1,4-双(氨基甲基)环己烷、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、聚环氧丙烷二胺、聚酰胺基胺和通过脲和三聚氰胺与醛的反应形成的氨基塑料树脂。
优选地，将本发明的水性组合物在共混全部组分的24小时内，优选在16小时内，优选地在8小时内涂覆到基板。优选地，在形成之后至少2小时，优选至少1小时，优选至少0.5小时将组合物涂覆到基板。
交联剂为具有两个或更多个烯系不饱和基团的单体，并且可包括例如二乙烯基芳香族化合物；二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯和四(甲基)丙烯酸酯，二烯丙基醚或酯化合物、三烯丙基醚或酯化合物和四烯丙基醚或酯化合物，以及(甲基)丙烯酸烯丙酯。此类单体的优选实例包括二乙烯基苯(DVB)、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、四烯丙基季戊四醇、三烯丙基季戊四醇、二烯丙基季戊四醇、邻苯二甲酸二烯丙酯、顺丁烯二酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、双酚A二烯丙基醚、烯丙基蔗糖、亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、己烷-1,6-二醇二丙烯酸酯(HDDA)以及丁二醇二甲基丙烯酸酯(BGDMA)。特别优选的交联剂包括DVB、ALMA、EGDMA、HDDA和BGDMA；优选ALMA。在一个优选的实施例中，在芳香族-丙烯酸聚合物中的聚合交联剂单元的量为至少0.05％，优选地至少0.07％，优选地至少0.09％，优选地至少0.11％，优选地至少0.13％。优选地，在聚合物中的聚合交联剂残基的量不超过2％，优选不超过1.5％，优选不超过1.2％，优选不超过1％，优选不超过0.8％，优选地不超过0.6％，优选不超过0.5％。如果存在交联剂，那么优选地，交联剂的分子量为180到330，可替代地200到300。优选地，交联剂为二烯系不饱和的，例如DVB、ALMA或二醇的二(甲基)丙烯酸酯。优选地，交联剂为具有100到250，可替代地110到230，可替代地110到200，可替代地115到160的分子量的二烯系不饱和交联剂。
优选地，聚合物不为多级聚合物。在一个优选的实施例中，聚合物包含25wt％到50wt％的至少一种乙烯基芳香族单体的聚合单元。优选地，聚合物包含至少28％，优选地至少30％，优选地至少32％的至少一种乙烯基芳香族单体的聚合单元；优选地，聚合物包含不超过45％，优选地不超过42％，可替代地不超过40％，优选地不超过38％的至少一种乙烯基芳香族单体的聚合单元。优选地，乙烯基芳香族单体为苯乙烯。优选地，聚合物包含48wt％到74wt％；优选地至少54wt％、优选地至少56wt％；优选地不超过71wt％、优选地不超过69wt％的丙烯酸单体的聚合残基。在一个优选的实施例中，聚合物包含不超过25％，优选不超过20％，优选不超过15％，优选不超过10％，优选不超过5％的乙烯基芳香族单体的聚合单元。
优选地，聚合物另外包含(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯的聚合单体单元。优选地，(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯包含甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯，优选地甲基丙烯酸C1-C2烷基酯(MMA或EMA)和丙烯酸C4-C8烷基酯(例如BA或EHA)，优选地MMA和丙烯酸C4-C8烷基酯，优选地MMA和BA。优选地，(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯单体单元的总量为40％到95％。优选地，(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯单体单元的总量为至少50％，优选至少60％，优选至少65％，优选至少70％，优选至少75％，优选至少80％，优选至少85％。优选地，(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯单体单元的总量不超过94％，优选地不超过93％，优选地不超过92％。优选地，聚合物包含40％到80％，优选至少45％，优选至少50％，优选至少55％，优选至少58％；优选不超过75％，优选不超过72％，优选不超过70％的甲基丙烯酸烷基酯(优选MMA，优选MMA)的聚合单元。
优选的C3-C6羧酸单体包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸和富马酸。优选地，C3-C6羧酸单体为丙烯酸和/或甲基丙烯酸，优选甲基丙烯酸。优选地，聚合物含有至少3.5％，优选至少4％，优选至少4.5％；优选不超10％，优选不超过9％，优选不超过8％，优选不超过7％，优选不超过6.5％，优选不超过6％的C3-C6羧酸单体的聚合单元。优选地，聚合物含有至少4％，优选至少4.3％，优选至少4.5％；优选不超过9％，优选不超过8％，优选不超过7％，优选不超过6％，优选不超过5.5％的甲基丙烯酸的聚合单元。
抗聚结官能团可使用含抗聚结官能团的单体(抗聚结单体)结合到聚合物粒子中，但也可能通过接枝结合此类基团。抗聚结基团被认为是有效的，因为它们在热老化条件下为亲水性以及与环氧乙烷基团无反应性。普通类的此类基团包括酰胺基团、乙酰乙酰氧基和强质子酸，这调节pH以形成其共轭碱。优选的抗聚结单体包括例如丙烯酰胺、甲基丙烯酸磷酸乙基酯、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯；优选甲基丙烯酸磷酸乙基酯。
优选地，水性组合物的pH为2到7，优选4到6，优选地约5。
优选地，水性涂料组合物包含5％到15％，优选至少6％，优选至少7％，优选至少7.5％，优选至少8％，优选至少8.5％；优选不超过13％，优选不超过12％，优选不超过11％，优选不超过10％，优选不超过9.5％的芳香族-丙烯酸聚合物。基于聚合物的固体重量(即，聚合物自身)和涂料组合物(包括水)的总重量来计算百分比。可存在多于一种根据本发明的聚合物，其中聚合物的总量在上文指定的量内。
优选地，水性涂料组合物包含1％到7％，优选至少1.5％，优选至少2％，优选至少2.5％，优选至少3％；优选不超过6％，优选不超过5％，优选不超过4％的反应性多官能热固性树脂。基于聚合物的固体重量和涂料组合物(包括水)的总重量来计算百分比。可存在多于一种根据本发明的多官能热固性树脂，其中树脂的总量在上文指定的量内。优选地，多价金属离子为锌、钙、镁、锆、铝、镍、铁和铜，优选锌。优选地，多价金属离子以0.01％到3.0％；优选至少0.05％，优选至少0.1％，优选至少0.3％，优选至少0.5％；优选不超过2.5％，优选不超过2％的量存在于组合物中。在乳液合成期间，可将多价金属交联剂添加到聚合物。更优选地，在涂饰调配物过程期间添加多价金属。
优选地，用于本发明中的芳香族-丙烯酸聚合物通过使用众所周知的乳液聚合方法和本领域中已知的任何其它合适的方法，使用例如自由基引发剂(如过氧化合物或重氮化合物)以及任选的链转移剂共聚合单体来制备。举例来说，添加链转移剂的US5574090中描述的方法为合适的。主要聚合物链的长度通常使得如果移除任何交联，分子量(Mw)将为至少40,000，优选地至少60,000，优选地至少80,000，优选地至少100,000，优选地至少200,000，优选地至少250,000；优选地不超过1,000,000，优选地不超过700,000，优选地不超过500,000，优选地不超过300,000。
优选地，水性涂料组合物具有至少42％，可替代地至少44％，可替代地至少46％，可替代地至少48％，可替代地至少50％的水。优选地，水性组合物含有不超过10％，可替代地不超过8％，可替代地不超过6％有机溶剂。在一些实施例中，组合物含有至少2％，可替代地至少4％，可替代地至少4.5％有机溶剂。优选的有机溶剂包括例如脂族二醇醚和酯；优选二乙二醇或二丙二醇的甲基或乙基单醚和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
乳液聚合物粒子的平均粒径通常为40纳米到1000纳米，优选地40纳米到300纳米。在本文中，粒度为在布鲁克海文BI-90分析仪(Brookhaven BI-90analyzer)上通过动态光散射测量的粒度。胶乳样品用1N KCl(溶液)稀释到适当浓度。
本发明的地板涂料组合物任选地可包括其它成分，例如蜡、碱溶性树脂、塑化剂、聚结剂、润湿助剂、消泡剂、可溶或分散杀生物剂、聚氨基甲酸酯分散体、硅酸盐等。以聚合物固体计，本发明的碱溶性树脂在0％到10％，更优选在2％到7％范围内。以蜡固体计，蜡在2％到10％，更优选地2.5％到6％范围内使用。优选地，水性组合物中的聚结剂、调平剂和塑化剂的总量不超过20wt％，优选不超过15wt％，优选不超过13wt％；优选至少5wt％，优选至少7wt％。聚结剂和塑化剂通常为有机溶剂。
在本发明的方法中，优选在15℃到35℃的温度下将水性组合物涂覆到表面，例如地板、墙壁、柜台面、屋顶等。组合物可涂覆到的材料包括石材、混凝土、沥青、屋面基材、油布、瓷砖、木材、刨花板或纤维板、玻璃、皮革、纸和卡纸板。优选地，组合物涂覆到地板。优选地，组合物在无外部加热、通风或湿度调节的环境条件下固化，但这些可按需要使用。
实例
表1：缩写
BA 丙烯酸丁酯
MMA 甲基丙烯酸甲酯
MAA 甲基丙烯酸
STY 苯乙烯
双酚A二缩水甘油醚 D.E.R TM 331液态环氧树脂
PEM 甲基丙烯酸磷酸乙基酯
实例1：中间体水乳液聚合物的制备
用于这些样品的缩写在表1中列出并且理解为具有在词汇表中阐述的意义。除非另外指出，否则所有百分比为重量百分比。表2列出聚合配方。
在配备有温度计、冷凝器和搅拌棒的合适的反应容器中，在氮气层下将初始反应器装料加热到89℃，同时制备进料A、B、C、D、E、F和G。在89℃下，将进料C(釜催化剂)和进料D(釜缓冲剂)一次全部添加到反应容器。然后将进料B(预形体种子)和冲洗液添加到反应器。在半速率下持续10分钟将进料A和共进料催化剂溶液进料E逐渐添加到反应容器。在10分钟之后，将进料速率增加至全速率，在86℃下持续80分钟。在完成进料A和E之后，将釜在86℃下保持15分钟。然后在5分钟内将进料F(追逐(Chase)缓冲剂)进料到反应器，接着保持5分钟。在大约80℃下，将进料G(追逐促进剂)和进料H(追逐催化剂)添加到反应器。然后在15分钟内将进料I(活化剂)逐渐添加到反应器内容物，同时冷却到70℃。在65℃下，将进料J和K(追逐2)一次全部添加到反应器，接着保持15分钟。在保持之后，将反应器缓慢冷却到40℃。在40℃下，在5分钟内添加进料L(杀生物剂)，并且随后将所得胶乳乳液冷却到室温。
表2：用于中间体水乳液聚合物的材料
成分 量(g) 成分 量(g)
反应器装料 量(g) 进料F
去离子水 628.4 氨水(29.0％) 20.6
去离子水 8.1
进料A 去离子水(冲洗液) 4.10
去离子水 445.9 进料G
DISPONIL FES 32(31％) 36.3 FeSO4.7H2O(0.15％) 10
BA 396.0 VERSENE 1.5
MMA 984.0
MAA 72.0 进料H
PEM 48.0 TBHP(70％) 1.05
去离子水(冲洗液) 32.4 去离子水 12.2
去离子水(冲洗液) 4.10
进料B
E-2439(34.00％) 42.0 进料I
去离子水(冲洗液) 16.2 IAA 0.73
去离子水 16.2
进料C 去离子水(冲洗液) 4.10
APS 4.7
去离子水 32.4 进料J
去离子水(冲洗液) 8.1 TBHP(70％) 0.65
去离子水 8.1
进料D 去离子水(冲洗液) 4.1
Na2CO3 0.1
去离子水 3.7 进料K
去离子水(冲洗液) 3.7 IAA 0.45
去离子水 8.1
进料E 去离子水(冲洗液) 4.10
APS 2.0
去离子水 73.0 进料L
去离子水(冲洗液) 4.1 KATHON LX(1.5％) 6.2
去离子水 18.8
去离子水(冲洗液) 4.1
实例2：
实例2的丙烯酸环氧树脂分散体含有提到的装入量：70wt％的在实例1中的丙烯酸胶乳和30wt％的双酚A二缩水甘油醚液态环氧树脂，D.E.R.TM 331液态环氧树脂。在配备有温度计、冷凝器和搅拌棒的合适的反应器中，在氮气层下将中间体聚合物A的804g等分试样加热到60℃。在分开的容器中，将D.E.R.TM 331液态环氧树脂[由美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,Michigan,U.S.A.)供应](180g)、去离子水(189.7g)和TRITONTMX-405(26.0g)预混合并且使用数字均匀器(5000rpm，IKA T25UltraTurrax均匀器)均匀化10秒。然后在几分钟内使用漏斗将乳化的D.E.R.TM 331液态环氧树脂混合物添加到实例1的胶乳乳液，同时冷却到50℃。将混合物保持在50℃同时搅拌1hr。在1hr之后，将胶乳冷却到室温，通过100目和325目筛网过滤并且平衡过夜。然后评估环氧树脂的胶体稳定性和相分离。如表3所示，样品稳定分离并且热老化稳定，甚至在相对高量的MAA的情况下。
实例3：
实例3的丙烯酸环氧树脂分散体含有提到的装入量：85wt％的实例1的丙烯酸胶乳和15wt％的双酚A二缩水甘油醚(BADGE)液态环氧树脂，DER 331TM。除使用以下装入量之外，以与实例1相同方式制备：实例1(1041.73g)、D.E.R.TM 331液态环氧树脂(96.0g)、TRITONTMX-405(27.58g)、去离子水(108.87g)。如表3所示，样品稳定分离并且热老化稳定，甚至在相对高量的MAA的情况下。因此，这确认对于含较高含量的环氧树脂的组合物，在聚合物中使用抗聚结组分可实现改进的稳定性。
表3-丙烯酸-环氧树脂胶乳特性
2.2分析方法
使用布洛克菲尔德(Brookfield)DV-II+Pro粘度计以厘泊(cP)为单位测量胶乳聚合物中的每种的粘度。还使用以下等级作出最终水性组合物的定性目测估计：
优异-粘度没有可观察到的改变
良好-粘度稍微改变
合格-粘度显著改变
差-胶化
热老化稳定性测试通过将含在4盎司玻璃罐中的胶乳样品的等分试样放入60℃烘箱10天来测定。在10天之后，评估样品的胶体稳定性和粒度测量。如果样品粒度与其在热老化稳定性测试之前的初始粒度没有改变30nm，那么确定其热老化稳定。梅特勒HR73卤素水分分析器(Mettler HR73Halogen Moisture Analyzer)用于测定样品的固体百分比(％)。将卤素水分分析器预热到50℃以最小化可能的温度影响。方法涉及将样品称重到在铝盘中的玻璃纤维焊盘上，然后将其加热以驱除挥发物。总固体百分比通过卤素水分分析器计算。使用布鲁克海文仪器(Brookhaven Instruments)BI-90粒度分析器测定粒度。
2.3地板抛光剂测试方法
用于涂覆涂料组合物的方法描述于ASTM标准年刊(Annual Book of ASTMStandards)，第15节，第15.04卷，测试程序ASTM D 3153，不同的是0.014mL/平方英寸底物(0.0022mL/cm2)涂覆到基板。使用的标准试验台涂覆器为网垫。将地板抛光剂涂覆到12英寸乘12英寸(30.5cm×30.5cm)黑色乙烯基组合物地板瓷砖[Armstrong乙烯基组合物瓷砖，图案56790，由美国宾夕法尼亚州兰卡斯特的阿姆斯壮世界公司(ArmstrongWorld Industries,Inc.,Lancaster,Pennsylvania,U.S.A)供应]上。在涂层之间，每个涂层允许干燥大约30分钟到60分钟。全部测试在Armstrong乙烯基组合物瓷砖基板上进行。
光泽度和再涂光泽度：用于测定抛光剂调配物的光泽性能和再涂光泽性能的方法描述于ASTM标准年刊，第15节，第15.04卷，测试程序ASTM D 1455中。光泽度在黑色乙烯基组合物瓷砖上测定。用MICRO TRI GLOSSTM光泽仪(美国马里兰州哥伦比亚的毕克(BYK,Columbia,MD,USA))进行光泽度测量。
铅笔硬度：使用测试方法ASTM D3363-05测定铅笔硬度，其中用与用于光泽度测量相同的板，但是在环境温度和50％相对湿度下固化/干燥2周之后。
可去除性：用于测定抛光剂可去除性的方法描述于ASTM标准年刊，第15节，第15.04卷，测试程序ASTM D 1792中，除Freedom(美国威斯康星州53177斯图尔特文的泰华施公司)在水中的1/4或1/2稀释液用作测试剥离溶液之外。磨损测试仪设备(型号AG-8100，来自美国马里兰州银泉的太平洋科技Gardner/Neotec仪器分部(Pacific Scientitic,Gardner/Neotec Instrument Division,Silver Spring,Maryland,U.S.A.))用于测定膜可去除性。在各种可去除性测试中，循环的数目在75到300之间变化。可去除性测试用称重具有1磅(0.45kg)重的尼龙硬毛刷(来自美国马里兰州哥伦比亚的毕克添加剂和仪器(BYKAdditives&Instruments,Columbia,Maryland,U.S.A.)的PB-8112毛刷)进行。
表干时间测试方法：该测试在恒定温度和湿度房间(22℃在50％相对湿度下)中在涂覆的瓷砖上进行。表面涂层表干时间使用Zapon粘性测试仪测定。粘性测试仪由1/16英寸(1.6mm)厚的铝金属片的1英寸(2.54cm)宽弯曲片制成。设定它的尺寸使得1平方英寸(2.54cm×2.54cm)部分可平坦地放置在表面上。将其称重使得当五克重物放置在铝条带的中心上时它将直立。如果低于五克的重物放置在铝条带的中心上，那么它将倒下。将粘性测试仪放置在膜的表面上，其中500克重物放置在测试仪上。将重物保持在测试仪上五秒然后去除。如果测试仪在五秒内倒下，那么涂料通过Zapon表干测试。从当涂覆涂料时经过的时间记录为Zapon表干时间。
实例4至实例7 2组分地板抛光剂调配物的制备
实例1至实例3的丙烯酸环氧树脂组合物用于制备实例4至实例7的水性涂料组合物。使用标准玻璃器皿和标准操程序制备地板抛光剂。然后将地板抛光剂调配物涂覆在乙烯基复合材料瓷砖上并且评估。在环境条件下制备地板抛光剂。抛光剂通过首先将用于部分A的原材料装入到首先在搅拌下的玻璃器皿制备。在一些实例中，将一部分锌碳酸氢铵(ZnABC)-多价金属离子-储备溶液添加到部分A以提供快速固化和初始耐久性。将部分A搅拌30分钟。然后将部分B原材料以在相对应的表4中列出的顺序装入到在搅拌下的部分A。在表4中在圆括号中的量为固体含量。实例6和实例7为实际实例，并且实例4和实例5为比较实例。
锌碳酸氢铵(ZnABC)-多价金属离子储备溶液
原材料的添加顺序 Wt％
ZnO 50.3
NH4HCO3 62.7
NH4OH(28％) 83.4
H2O 285.0
如表6所示，含较高含量的环氧树脂但是无附加金属交联剂的实例5的2组分地板抛光剂调配物在与胺硬化剂部分B合并时变得不稳定。实例5的粘度在胺硬化剂添加的2小时内显著增加，并且在2小时之后胶化。调配物因此显现差的工作适用期。此外，基于实例5的涂料就增加的铅笔硬度而言产生增加的耐久性，但是为不可去除的。实例5的涂料因此不可用于需要多个涂布和干燥步骤并且更重要的是其中需要可去除性的地板抛光剂应用。相比而言，含有30wt％的环氧树脂以及附加金属交联剂的实例6对于多个涂布步骤的持续时间为稳定的。实例6的涂料显现快速干燥时间，显现较高的铅笔硬度，并且为可去除的。因此结果确认具有改进耐久性的地板抛光剂组合物可通过二组分聚合物组合物实现，所述二组分聚合物组合物基于稳定丙烯酸热塑性胶乳聚合物，其加入与多价金属离子和多官能交联剂(如多胺)的组合交联的环氧树脂。使用固化机制的组合提供与常规锌类地板相当的短表干时间，但是具有改进的耐久性而不破坏可去除性。
表4-地板抛光剂调配物
表5.原材料功能和供应商信息
表6-地板抛光剂结果

Claims (10)

1.一种水性组合物，其包含：(a)芳香族-丙烯酸聚合物，其包含3wt％到11wt％的C3-C6羧酸单体的聚合单元和0.2wt％到3wt％的抗聚结单体的聚合单元，其中所述抗聚结单体选自下组：甲基丙烯酸磷酸乙基酯、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯；(b)反应性多官能热固性树脂；(c)多价金属离子；以及(d)多官能固化剂，其中所述固化剂与所述热固性树脂分开储存。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述反应性多官能热固性树脂为环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的组合物，其包含5wt％到15wt％的所述芳香族-丙烯酸聚合物和1wt％到7wt％的所述环氧树脂，百分比由聚合物或树脂的固体重量和由所述组合物的总重量计算。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述多价金属离子为锌。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述芳香族-丙烯酸聚合物另外包含40wt％到95wt％聚合(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯单体单元。
6.一种用于涂布基板的方法， 所述方法包含涂覆通过合并包含以下各项的成分形成的水性组合物：(a)芳香族-丙烯酸聚合物，其包含3wt％到11wt％的C3-C6羧酸单体的聚合单元和0.2wt％到3wt％的抗聚结单体的聚合单元，其中所述抗聚结单体选自下组：甲基丙烯酸磷酸乙基酯、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯；(b)反应性多官能热固性树脂；(c)多价金属离子；以及(d)多官能固化剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述反应性多官能热固性树脂为环氧树脂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述水性组合物包含5wt％到15wt％的所述芳香族-丙烯酸聚合物和1wt％到7wt％的所述环氧树脂，百分比由聚合物或树脂的固体重量和由所述组合物的总重量计算。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多价金属离子为锌。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述芳香族-丙烯酸聚合物另外包含40wt％到95wt％聚合(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯单体单元。
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