CN107735455A - 具有低ph稳定性和抗水性的快凝涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

一种乳胶产品组合物,该乳胶产品组合物包含阴离子稳定的乳胶和一种或多种水溶性聚合物或聚合物加合物,该一种或多种水溶性聚合物或聚合物加合物具有带有多个胺官能团和羟基官能团的主链。这些聚合物或聚合物加合物可以是由与一种或多种多官能环氧化合物、一种或多种单官能环氧化合物或其组合反应的至少一种多官能胺化合物形成的加成产物。该胺化合物和该一种或多种环氧化合物反应以形成聚合物或聚合物加合物,其中每个环氧官能团具有1.3至3.8个胺官能团的摩尔当量比。加成产物可以基于存在于阴离子稳定的乳胶中的颗粒的重量的约0.1至15.0重量%存在,并且至少一种挥发性碱化合物以基于存在于阴离子稳定的乳胶中的颗粒的重量的约1.0重量%至10.0重量%存在。

Description

具有低PH稳定性和抗水性的快凝涂料组合物
技术领域
本披露总体上涉及用作掺入水溶性快凝添加剂的涂料、油墨、粘合剂、密封剂等等的水性组合物。更具体地,本披露涉及包括与水溶性聚合物或聚合物加合物混合的乳胶颗粒分散体的水性组合物。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息,并且不构成现有技术。
乳胶产品广泛用于多种涂料、粘合剂和油墨,因为它们提供了若干益处,包括它们易于处理并且不含任何大量的挥发性有机化合物(VOC)。此种乳胶产品的一个具体实例是交通标志油漆中使用的丙烯酸乳胶组合物。由于对表现出缩短的凝固时间的产品的市场需求,涂料工业已广泛采用凝聚技术用于乳胶产品。在这类凝聚技术的范围内,质子化的多官能胺在将乳胶产品涂覆到基材上之后使存在于乳胶产品中的阴离子稳定的乳胶颗粒不稳定。然而,为了在施用之前(例如在储存过程中)保持乳胶产品中改性乳胶颗粒的稳定性,将挥发性胺加入到乳胶产品中以便将pH值增加到防止多官能胺质子化的水平。当将乳胶产品施用到基材上时,挥发性胺从施用的涂料组合物中逸出或蒸发。挥发性胺的损失导致施用的乳胶涂料组合物的pH降低。pH的降低触发施用的涂料组合物中乳胶颗粒的凝聚,这导致凝固时间更快。
许多多官能胺化合物已被用作乳胶产品的环氧固化剂和快凝添加剂。美国专利号6,653,369描述了用于水性环氧树脂分散体的水可稀释的胺固化剂,这些分散体包含环氧化物-胺加合物与乳化剂的组合。美国专利号5,246,984描述了由聚胺与单环氧化物和聚环氧化物的混合物反应形成的水相容性聚胺-环氧加合物。美国专利号5,804,627披露了贮存稳定的快速固化的水性涂料,该涂料含有阴离子稳定的乳胶、多官能胺和足以防止胺质子化的量的挥发性碱。
尽管当乳胶产品作为涂料施用时,它们具有改进乳胶产品凝固时间的明显益处,但是当乳胶产品的pH保持在10或更高时,实际上通常仅使用多官能胺化合物。当乳胶产品的pH低于10时,聚胺倾向于使阴离子稳定的乳胶颗粒不稳定并在乳胶产品中形成不需要的固体。为了确保在储存过程中pH保持高于10,通常将诸如氨的挥发性胺加入到乳胶产品中。对挥发性胺的需要限制了这些乳胶产品在多种应用中的使用,这是由于在使用乳胶产品的过程中挥发性胺的令人不愉快的气味和过量的挥发性胺释放到环境中。
发明内容
本发明总体上提供一种乳胶产品组合物,该乳胶产品组合物包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:阴离子稳定的乳胶以及具有包含多个胺官能团和羟基官能团的主链的一种或多种聚合物或聚合物加合物。聚合物或聚合物加合物可以是水溶性的,并且具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量,以及包含5%至约35%的氮原子百分比。
根据本披露的一个方面,聚合物或聚合物加合物可以是由与一种或多种多官能环氧化合物、一种或多种单官能环氧化合物或其组合反应的至少一种多官能胺化合物形成的加成产物;其中胺化合物和一种或多种环氧化合物每个环氧官能团提供1.3至3.8个胺官能团。多官能环氧化合物可包括不饱和烃和脂肪酸/油的多环氧化物、多官能醇的环氧醚或其组合,并且单官能环氧化合物可包括单官能醇的环氧醚、不饱和烃的单环氧化物或其组合。多官能胺化合物可选自下组:乙二胺、丁二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基三胺、三亚乙基四胺、聚氧乙烯胺、2-甲基五亚甲基二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,2-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四亚乙基五胺、4,4'-亚甲基-双-环己胺、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(3-甲基-4-氨基环己基)丙烷、2,6-双(氨基甲基)降冰片烷、环己烷二胺、3,4-二氨基呋喃、苯二胺、2,4-二氨基甲苯、聚环氧烷二胺、聚环氧烷三胺、2,6二氨基甲苯及其组合。当需要时,至少一种多官能胺化合物可以是二亚乙基三胺(DETA),并且一种或多种多官能环氧化合物和/或单官能环氧化合物可以是乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)、聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)或聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)。
聚合物、聚合物加合物和/或加成产物可具有化学式(F-1)、由化学式(F-1)组成或基本上由化学式(F-1)组成:
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
根据本披露的另一个方面,将聚合物、聚合物加合物或加成产物溶解在水性介质中以形成水性溶液,当该水性溶液包含70重量%的分散在水性介质中的聚合物、聚合物加合物或加成产物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值。这种水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
阴离子稳定的乳胶可包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;聚合物颗粒可选作下组中的一种:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物。在乳胶产品组合物中,聚合物、聚合物加合物或加成产物可以基于存在于阴离子稳定的乳胶中的聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
根据本披露的又一方面,聚合物、聚合物加合物或加成产物可选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
本发明的乳胶产品组合物可以是现场和/或工厂施用的涂料。本披露的乳胶产品组合物可原样使用或掺入到多种产品中,该产品包括但不限于用于(但不限于)交通标志、建筑或装饰(在此同义使用)、甲板、干降、压敏粘合剂(PSA)、屋顶、水泥和底漆应用等等中的涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨。使用乳胶产品组合物形成的涂料变得无粘性或干透的时间比不使用聚胺添加剂的类似乳胶组合物变得无粘性或干透所需的时间快至少25%。
通过本文提供的描述,另外的适用领域将变得明显。应当理解,该描述和具体实例仅旨在用于说明目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图说明
在此描述的附图仅用于说明的目的而并非旨在以任何方式限制本披露的范围。
图1a是放置在用于储存的容器中的根据本披露的传授内容制备的乳胶产品组合物的示意图;
图1b是在施用到基材上之后的与图1a的乳胶产品组合物相关联的快干机制的示意图;
图2a是根据本披露的传授内容用于形成聚合物加合物的反应方案的示意图;
图2b是根据本披露的传授内容用于形成聚合物加合物的另一个反应方案的示意图;
图3a是常规乳胶产品表现出的抗水性与含有根据本披露的传授内容制备的聚合物或聚合物加合物的乳胶产品表现出的抗水性的比较;并且
图3b是另一种常规乳胶产品表现出的抗水性与含有根据本披露的传授内容制备的聚合物或聚合物加合物的另一种乳胶产品表现出的抗水性的比较。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的,并且决不旨在限制本披露、本披露的应用或用途。例如,根据本文包含的传授内容制备并使用的乳胶产品在整个本披露中结合交通标志油漆进行描述,以便更充分地说明该乳胶产品的组成和用途。考虑将这种乳胶产品作为其他应用中的涂料或者作为油墨、粘合剂、堵缝剂、密封剂、胶泥等掺入并使用在本披露的范围内。应当理解,在整个说明书中,相应的参考标号指示相似或相应的部分和特征。
参考图1a,本披露的乳胶产品的组合物(1)总体上包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:阴离子稳定的乳胶(3)以及一种或多种聚合物或聚合物加合物(10a)。阴离子稳定的乳胶(3)代表分散在水性介质(20)中的聚合物颗粒(15)的稳定乳剂。水性介质(20)可包水性作为主要溶剂或稀释剂,单独或作为与一种或多种共溶剂或辅助溶剂的混合物。本披露的乳胶产品提供了优于常规乳胶产品的若干优点。这些优点包括:作为具有1%至2%的聚合物或聚合物加合物的有效的“快干”组合物,以及提供表现出增强的抗水性的涂料。
阴离子稳定的乳胶(3)中的水的量可以基于阴离子稳定的乳胶(3)的总重量是在约25重量%至约75重量%之间;或者,40重量%至约60重量%之间的范围内。一种或多种共溶剂可任选地基于阴离子稳定的乳胶的总重量以约0重量%至约30重量%之间;或者5重量%至约20重量%之间范围内的量掺入到乳胶中。共溶剂可包括聚结助剂和快速蒸发溶剂,该共溶剂可以有助于由交通标志油漆和其他乳胶涂料表现出的膜形成和/或快干行为。共溶剂的若干实例包括但不限于甲醇、丙烯和乙二醇醚、丙烯和乙二醇、以及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(例如伊士曼化工有限公司(Eastman ChemicalCo.))。可替代地,共溶剂为甲醇。
阴离子稳定的乳胶(3)中的聚合物颗粒(15)可以是由单体制备的聚合物或共聚物,该单体包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丁二烯、乙烯、乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸和甲基丙烯酸等等。聚合物颗粒也可衍生自一种或多种烯键式不饱和酸单体或其相应的酯,包括但不限于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。可替代地,聚合物颗粒包括但不限于丙烯酸共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物、乙烯基丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其混合物或组合。聚合物颗粒可表现出在约-50.0℃至约70.0℃之间的玻璃化转变温度。
聚合物颗粒(15)上的阴离子电荷可通过本领域技术人员已知的任何方式获得,该方式包括但不限于在聚合物颗粒内或表面上包含酸基团。这类酸基团的若干具体实例是衍生自马来酸、乙烯基磺酸、丙烯酸和甲基丙烯酸(仅举数例)的酸基团。阴离子电荷也可通过使用阴离子表面活性剂和用于将聚合物颗粒分散到水性介质中的分散剂来产生。这些表面活性剂或分散剂可包括但不限于脂肪松香和环烷酸的盐、磺酸和甲醛的缩合产物、羧酸聚合物、烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐和磺基琥珀酸盐。所使用的阴离子表面活性剂或分散剂的量范围可高达基于聚合物颗粒的重量的10.0重量%。可替代地,所使用的表面活性剂的量大于基于聚合物颗粒的重量的0.1重量%。当需要时,所使用的阴离子表面活性剂的量在基于聚合物颗粒的重量的约0.5重量%至约8.0重量%;或者,约1.0重量%与约7.0重量%之间的范围内。在1998年9月8日授予F.兰蒂(F.Landy)等人的美国专利号5,804,627中提供了有关阴离子稳定的乳胶的另外的细节,该专利通过引用以其全部披露内容结合在此。当需要时,乳胶组合物还可包含一种或多种非离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂或分散剂,以及其他添加剂。
聚合物或聚合物加合物(10a)可具有聚合物主链,该聚合物主链包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:具有胺官能团和羟基官能团的多个链段。聚合物或聚合物加合物(10a)总体上包含位于存在于聚合物主链中的相邻胺之间的羟基官能团和/或亚烷基醚和/或烷基基团。聚合物主链可定义为一起产生分子链的一系列共价键合的原子。聚合物和聚合物加合物(10a)可形成为由多官能胺化合物与一种或多种多官能环氧化合物和/或一种或多种单官能环氧化合物反应产生的加成产物。可替代地,聚合物和聚合物加合物可形成为至少一种多官能胺化合物和多种环氧化合物的加成产物;或者,使用三种或更多种环氧化合物。聚合物和聚合物加合物可通过胺化合物与一种或多种环氧化合物反应来形成,这样使得每个反应性环氧官能团存在1.3至3.8个反应性胺官能团;或者,每个环氧官能团存在1.5至3.5个之间的胺官能团;或者,每个环氧官能团存在2.0至3.0个之间的胺官能团。
聚合物或聚合物加合物(10a)是水溶性的。聚合物或聚合物加合物(10a)以基于存在于阴离子稳定的乳胶(3)中的聚合物颗粒(15)的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在于乳胶产品(1)中。可替代地,聚合物或聚合物加合物(10a)可以以在约0.1重量%与5.0重量%的之间的量存在于乳胶产品(1)中。
在本披露的上下文中,术语“水溶性”意指在不加入任何共溶剂的情况下在聚合物或聚合物加合物与水共混时形成均匀且透明的溶液。术语“透明溶液”是指该溶液透射90%或更多的具有540nm波长的照射可见光。具有540nm波长的可见光的透射率可通过任何常规的分光光度法来测量。与阴离子稳定的乳胶共混的聚合物或聚合物加合物在加入一种或多种相容的共溶剂时仍然是流体。根据本披露的传授内容形成的聚合物或聚合物加合物的水性溶液表现出足够的稳定性。术语“加合物”代表由胺和环氧反应物的组合通过共价键形成的化合物。术语“足够稳定”或“足够的稳定性”意指聚合物加合物的水性溶液表现出小于约30%的粘度变化并且当在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。粘度根据ASTM方法D-2196(美国材料和试验协会,西康舍霍肯,宾西法尼亚州(ASTM International,WestConshohocken,PA))来测定。
根据本披露的传授内容制备的聚合物和聚合物加合物(10a)在控制胺官能团之间的距离方面提供了灵活性。聚合物和聚合物加合物(10a)表现出的疏水性程度可以通过改变位于多官能胺化合物中相邻胺基团之间的链中的碳原子的数量和位于多官能环氧化合物中的环氧基团之间的烷基和/或亚烷基醚键的数量、在多官能环氧化合物中的环氧基团之间提供的烷基和/或亚烷基醚键的类型以及附接到单环氧化合物的烷基基团的类型来改变。因此可以形成当需要时可以赋予不同程度的疏水性的聚合物和聚合物加合物。这种灵活性允许聚合物和聚合物加合物(10a)的结构被调整,以便通过选择形成聚合物和聚合物加合物的适当的一种或多种多官能胺化合物和一种或多种多官能/单官能环氧化合物而在掺入到乳胶产品中时实现甲醇稳定性和希望的快凝特性。
此外,位于存在于一种或多种多官能环氧化合物中的环氧基团之间的烷基和/或亚烷基醚基团的数量也可影响与聚合物和聚合物加合物(10a)相关联的疏水性程度。位于环氧基团之间的较长的烷基和/或亚烷基醚键可以导致更疏水的聚合物和聚合物加合物(10a)。此外,使用位于环氧基团之间的亚丙基醚键形成了比使用位于环氧基团之间的亚乙基醚键更疏水的聚合物或聚合物加合物(10a)。
用于形成聚合物和聚合物加合物的环氧化合物可以包括多官能环氧化合物、单官能环氧化合物或其组合。聚合物和聚合物加合物还表现出如通过凝胶渗透色谱法测量在约500至约1,000,000的统一原子质量单位(amu)或道尔顿(Dalton)范围内的数均分子量;或者,在500至500,000道尔顿之间;或者,在500至200,000道尔顿之间。聚合物或聚合物加合物可被收集或溶解在水中。这些聚合物或聚合物加合物还包含5至约35%范围内的氮原子百分比,其中氮原子百分比(N原子%)根据方程式(1)来计算:
其中NA是每个多官能胺的氮原子数量,MA是多官能胺的摩尔量,并且WR是反应物的总重量。可替代地,聚合物或聚合物加合物的氮原子百分比是在约10%至约20%之间。
聚合物和聚合物加合物可对应于下文定义为(F-1)的化学式,其中w、x、y和z分别是是在1与20、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。整数y可以可替代地为10至约5,000。当需要时,整数y可以是约20至约1,000。
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
这些聚合物和聚合物加合物每个羟基官能团可包含1.3至3.8个胺官能团。可替代地,聚合物和聚合物加合物每个羟基官能团可包含1.5至3.5个胺官能团;或者,每个羟基官能团可包含2.0至3.0个胺官能团。
根据本披露的一个方面,聚合物或聚合物加合物可通过本领域技术人员已知的任何方式与阴离子稳定的乳胶混合,该方式包括但不限于研磨、摇动、搅拌、高剪切混合、行星式或其他低剪切混合技术及其组合。聚合物或聚合物加合物的水性溶液是足够稳定的,并且当该溶液包含约70重量%的溶解在水中的聚合物或聚合物加合物时,表现出在约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度。当需要时,粘度是在约100厘泊至约50,000厘泊之间;或者,是在100厘泊至10,000厘泊之间。聚合物加合物在水性溶液中的重量百分比可根据ASTM测试方法D-1259(美国材料和试验协会,西康舍霍肯,宾西法尼亚州)来测量。
水性溶液还表现出约8至约12;或者约9至约11;或者小于约10.5的pH。乳胶和聚合物加合物的共混物的pH值使用pH探针在25℃下测量。关于本披露的水溶性聚合物加合物和由其制备的水性溶液的进一步细节在K-J.金姆、R.胡和J.L.格鲁夫(K-J.Kim,R.Hu,andJ.L.Grove)于2015年6月23日提交的标题为“水溶性聚合物和聚合物加合物以及其水性溶液(Water Soluble Polymers and Polymeric Adducts Along With Aqueous SolutionsThereof)”的共同未决的美国临时申请号62/183304(IR 4257PSP)中提供,该申请通过引用以其全部披露内容结合在此。关于本披露的水溶性聚合物或聚合物加合物的进一步细节在K-J.金姆、M.考夫曼和R.胡(K-J.Kim,M.Kaufman,and R.Hu)于2015年6月23日提交的标题为“具有聚合物和聚合物加合物作为快凝添加剂的乳胶产品(Latex Products HavingPolymers and Polymeric Adducts as a Quick-Setting Additive)”的共同未决的美国临时申请号62/183,324(IR 4246PSP)中提供,该申请通过引用以其全部披露内容结合在此。
在乳胶产品组合物中使用挥发性碱化合物是任选的。当需要时,组合物中可包含一种或多种挥发性碱化合物,以便有助于将乳胶产品组合物的pH保持在8以上;或者,9以上;或者,是在约9与约10之间。当存在时,挥发性碱化合物的量可约为基于存在于阴离子稳定的乳胶中的聚合物颗粒的重量的1.0重量%至约10重量%。由于包含聚合物或聚合物加合物的当前组合物在乳胶产品组合物中的稳定性,任选使用的挥发性碱的量可以基本上小于掺入常规聚胺(例如,聚乙烯亚胺)的类似乳胶产品组合物所需的量。例如,乳胶产品组合物中任选使用的挥发性碱的量可比掺入聚乙烯亚胺的常规乳胶产品组合物中使用的量少超过25%;或者,少约25%至约75%之间;或者,少超过35%。当存在时,挥发性碱化合物可选自下组:氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、正甲基吗啉及其混合物或组合。
聚合物或聚合物加合物的分子量也可以影响由其形成的乳胶产品的储存稳定性和快凝特性。本发明的聚合物和聚合物加合物的分子量可以通过适当选择存在于多官能胺反应物中的胺官能团的数量、存在于环氧反应物中的环氧基团的数量和/或存在的胺与环氧官能团的当量比来操控。使用具有更高数量的胺官能团的多官能胺反应物、具有更高数量的环氧基团的环氧反应物、或者当胺与环氧化物的比接近一(例如1:1)时,可以获得更高的分子量。
可以用于形成聚合物或聚合物加合物的多官能环氧化合物可包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:不饱和烃和脂肪酸/油的环氧化物、多官能醇的环氧醚或其混合物和组合。不饱和烃和脂肪酸/油的环氧化物可包括但不限于乙烯基环己烯、二环戊二烯、环己二烯、环十二碳二烯、环十二碳三烯、异戊二烯、1,6-己二烯、丁二烯、聚丁二烯、二乙烯基苯、蓖麻油、大豆油及其混合物或组合的环氧化物。多官能醇的环氧醚可包括但不限于三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、山梨糖醇缩水甘油醚、2-甲基-1,3-丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、2,2,4-三甲基戊二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚及其组合。可替代地,多官能环氧化合物可包括乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚或聚乙二醇二缩水甘油醚及其混合物。
可以用于形成聚合物加合物的多官能环氧化合物可包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:单官能醇的环氧醚、单官能醇的环氧酯或其混合物和组合。单官能醇的环氧醚可包括但不限于乙基缩水甘油醚、正丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、异丁基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、正戊基缩水甘油醚、异戊基缩水甘油醚、叔戊基缩水甘油醚、正己基缩水甘油醚、十六烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、2,3-二甲氧基苄基缩水甘油醚、双丙酮缩水甘油醚、正十二烷基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚及其组合。单官能醇的单官能环氧酯可包括但不限于乙酸缩水甘油酯、新戊酸缩水甘油酯、2-乙基己酸缩水甘油酯、新癸酸缩水甘油酯及其组合。可替代地,单官能环氧化合物可包括正丁基缩水甘油醚、异丁基缩水甘油醚或叔丁基缩水甘油醚及其混合物。
可以用于形成聚合物加合物的多官能胺可包括但不限于乙二胺、丁二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基三胺、三亚乙基四胺、聚氧乙烯胺、2-甲基五亚甲基二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,2-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四亚乙基五胺、4,4'-亚甲基-双-环己胺、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(3-甲基-4-氨基环己基)丙烷、2,6-双(氨基甲基)降冰片烷、环己烷二胺、3,4-二氨基呋喃、苯二胺、2,4-二氨基甲苯、聚环氧烷二胺、聚环氧烷三胺、2,6二氨基甲苯及其混合物或组合。可替代地,多官能胺可以是二亚乙基三胺、六亚甲基三胺或三亚乙基四胺及其组合。
根据本披露的另一个方面,胺化合物或反应物以相对于胺和环氧反应物的组合重量的约25重量%至约60重量%的范围提供,并且环氧化合物或反应物以相对于胺和环氧反应物的组合重量的约40重量%至约75重量%的范围提供。可替代地,胺反应物以相对于胺和环氧反应物的组合重量的约30重量%至约50重量%的范围提供,并且环氧反应物以相对于胺和环氧反应物的组合重量的约50重量%至约70重量%的范围提供。
当需要时,如图2a中表示的反应方案所示,胺反应物可以是二亚乙基三胺(DETA),并且环氧反应物可以是乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)和聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)。可替代地,如图2b中表示的反应方案所示,胺反应物可以是二亚乙基三胺(DETA),并且环氧反应物可以是正丁基缩水甘油醚(BGE)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)。所得的聚合物和由其形成的聚合物加合物可由化学式(F-1A)或(F-1B)表示。
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
下表1包括根据本披露的传授内容可用于形成聚合物加合物的可能的胺:环氧化物组合的不完全列表。与表1中所使用的缩写相关联的反应物包括二亚乙基三胺(DETA)、乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)、2-乙基己基缩水甘油醚(EHGE);聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)。
表1.用于形成聚合物加合物(PA)的反应物的若干具体组合
含有阴离子稳定的乳胶和聚合物或聚合物加合物的乳胶产品的储存稳定性在很大程度上取决于水相中两种组分之间凝聚的可能性。聚合物或聚合物加合物的碱度和分子量应小心操控以防止在储存过程中与阴离子稳定的乳胶中的聚合物颗粒相互作用,并在施用过程中在成膜阶段促进与聚合物颗粒的凝聚。现在参考图1b,通过本领域技术人员已知的任何方式将乳胶产品(1)施用到基材上,该方式包括但不限于辊涂、喷涂、旋涂、浸涂、刷涂、丝网印刷、喷墨施用和流式涂布,仅举数例。喷涂包括无空气喷涂、空气喷涂、高容量低压(HVLP)空气喷涂和空气辅助无空气喷涂等等。
一旦将乳胶产品(1)施用到基材上,则水性介质(20)开始蒸发并开始发生膜(11)形成。水性介质(5)的蒸发导致聚合物或聚合物加合物(10b)中的胺官能度与带负电的聚合物颗粒(15)相互作用,从而促进絮凝。
乳胶产品(1)可以进一步包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:可或不可被阴离子稳定的一种或多种另外的聚合物,以及任何其他已知或希望的添加剂。另外的聚合物可包括但不限于衍生自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族、烯键式不饱和脂族或乙烯基酯单体以及其各种组合中的一种或多种的聚合物或共聚物。含有乳胶产品(1)的配制的涂料组合物可通过与本领域技术人员已知的其他添加剂共混、混合等来制备。其他添加剂可包括但不限于任何类型的颜料或着色剂、填料、分散剂或表面活性剂、聚结剂、pH中和剂、增塑剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、共溶剂、流变改性剂、润湿剂或铺展剂、流平剂、导电添加剂、粘合促进剂、抗结块剂、抗缩孔剂或抗龟裂剂、防冻剂、腐蚀抑配制品、抗静电剂、阻燃剂、光增亮剂、UV吸收剂或其他光稳定剂、螯合剂、交联剂、整平剂、絮凝剂、保湿剂、杀虫剂、润滑剂、气味剂、油、蜡或防滑助剂、防污剂或耐污剂以及其混合物和组合。掺入到涂料组合物中的添加剂的选择是基于多种因素来确定的,该因素包括聚合物或乳胶分散体的性质以及涂料组合物的预期用途,仅举数例。
颜料和着色剂的若干实例包括但不限于诸如二氧化钛、氧化锌或氧化铁的金属氧化物以及有机染料或其组合。填料的实例可包括但不限于碳酸钙、霞石正长岩、长石、硅藻土、滑石、硅铝酸盐、硅石、铝土、粘土、高岭土、云母、叶蜡石、珍珠岩、重晶石或钙硅石及其组合。
共溶剂和增塑剂的若干实例包括乙二醇、丙二醇、二甘醇及其组合等等。在干燥期间有助于膜形成的典型聚结剂包括但不限于乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二甘醇单丁醚和二甘醇单乙醚乙酸酯以及其组合。
分散剂的若干实例可包括但不限于任何已知的非离子表面活性剂,诸如磺基琥珀酸盐、高级脂肪醇硫酸盐、芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐的铵盐、碱金属盐、碱土金属盐和低级烷基季铵盐,和/或离子表面活性剂,诸如烷基苯氧基聚乙氧基乙醇或长链羧酸的环氧乙烷衍生物,以及多酸分散剂,诸如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸或其盐,以及疏水性共聚分散剂,诸如丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸与疏水性单体的共聚物。
增稠剂的若干实例可包括但不限于疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯(HEUR)聚合物、疏水改性的碱溶性乳剂(HASE)聚合物、疏水改性的羟乙基纤维素(HMHEC)、疏水改性的聚丙烯酰胺及其组合。
可进行各种消泡剂(例如像聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚醚改性的聚硅氧烷)的掺入以在涂料组合物的混合和/或施用过程中使发泡最小化。可以掺入适合的杀生物剂以在储存过程中抑制涂料组合物中细菌和其他微生物的生长。
可包括但不限于由在此所述的乳胶组合物形成的油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂和油墨的涂料以及形成这些涂料的方法被认为在本披露的范围内。总体上,通过将在此所述的涂料配制品施用到表面上并使涂料干燥以形成涂层或膜来形成涂层。所得的干燥涂层通常最少包含阴离子稳定的乳胶中的非挥发性组分和本披露的聚合物或聚合物加合物。涂料配制品和/或干燥涂层可以进一步包含一种或多种如上文所述或本领域技术人员已知的另外的聚合物和/或添加剂。涂层厚度可以根据涂料的施用而变化。涂层的厚度可以是用于特定应用所需的任何厚度;或者,涂层的干燥厚度的范围在约0.025mm(1密耳)至约2.5mm(100密耳)之间。
涂料配制品可以施用到多种不同的表面,包括但不限于金属、沥青、混凝土、石材、陶瓷、木材、塑料、聚合物、聚氨酯泡沫、玻璃及其组合。涂料组合物可施用到商业产品或者制造商品或者物品的内表面或者外表面。当需要时,该表面可以是建筑表面,诸如屋顶、墙壁、地板或其组合。
根据本披露的一个方面,可配制每种涂料配制品以满足具体应用领域中的使用要求,该应用领域包括但不限于交通油漆、装饰或建筑、压敏粘合剂、甲板、“干降”、屋顶、水泥和底漆应用,如下面的实例进一步强调的。可配制这些应用中的每一个中使用的涂料配制品,这样使得其包含如上所述或在此进一步定义的乳胶产品组合物以及任选地一种或多种另外的聚合物或其他已知或希望的添加剂。这些涂料配制品中使用的乳胶组合物总体上包括阴离子稳定的乳胶;任选地至少一种挥发性碱化合物;和具有化学式(F-1)的一种或多种聚合物;通过使至少一种多官能胺化合物与一种或多种多官能和/或单官能环氧化合物反应形成的加成产物;或具有由多个胺官能团和羟基官能团构成的主链的聚合物加合物。
根据本披露的传授内容配制的用于装饰或建筑应用的乳胶涂料配制品总体上表现出在低pH(例如7-11范围内的pH)下更好的稳定性、快干(凝固)时间以及与常规的乳胶涂料配制品相比改进的抗水性。为了使用压敏粘合剂而配制的本披露的乳胶涂料配制品也表现出在低pH(6至9范围内的pH)下更好的稳定性,以及与常规的乳胶压敏粘合剂相比,关于基材粘合性和/或变得无粘性或干透所需的时间的量的即使不是更好也类似的性能。类似地,用于屋顶或底漆涂料应用的本披露的乳胶涂料配制品与常规乳胶涂料配制品相比表现出在低pH(例如7-9的pH)下的稳定性和快凝特性。另外,根据本披露的传授内容制备的其他乳胶涂料配制品,包括配制用于交通油漆、甲板和“干降”应用以及各种密封剂、堵缝剂和油墨的那些涂料或油漆,可表现出与常规乳胶配制品类似的特征或超过常规乳胶配制品的益处。常规乳胶组合物包括不包含任何快干添加剂(“照原样”)的那些组合物,以及包括诸如聚乙烯亚胺(PEI)的常规快干添加剂的那些组合物。
本发明的方面如下:
1.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
一种或多种聚合物,这些聚合物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
2.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物每个羟基官能团包含1.3至3.8个胺官能团;
其中这些聚合物是水溶性的并且具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物溶解在水中以形成水性溶液,当该水性溶液包含70重量%的溶解在该水性介质中的聚合物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;这些聚合物颗粒选作下组中的一种:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物;
其中这些聚合物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在;
5.根据权利要求1-4中任一项所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
6.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
与一种或多种多官能环氧化合物、一种或多种单官能环氧化合物或其组合反应的至少一种多官能胺化合物形成的加成产物;
其中该胺化合物和该一种或多种环氧化合物每个环氧官能团提供1.3至3.8个胺官能团;
其中该加成产物是水溶性的,具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量,并且包含5%至约35%的氮原子百分比。
7.根据权利要求6所述的乳胶产品组合物,其中这些多官能环氧化合物包括不饱和烃和脂肪酸/油的环氧化物、多官能醇的环氧醚或其组合,并且这些单官能环氧化合物包括单官能醇的环氧醚、不饱和烃的单环氧化物或其组合;
其中这些多官能胺化合物可选自下组:乙二胺、丁二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基三胺、三亚乙基四胺、聚氧乙烯胺、2-甲基五亚甲基二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,2-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四亚乙基五胺、4,4'-亚甲基-双-环己胺、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(3-甲基-4-氨基环己基)丙烷、2,6-双(氨基甲基)降冰片烷、环己烷二胺、3,4-二氨基呋喃、苯二胺、聚环氧烷二胺、聚环氧烷三胺、2,4-二氨基甲苯、2,6二氨基甲苯及其组合。
8.根据权利要求7所述的乳胶产品组合物,其中该至少一种多官能胺化合物为二亚乙基三胺(DETA),并且该一种或多种多官能环氧化合物和/或单官能环氧化合物选自下组:乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)、和聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物溶解在水性介质中以形成水性溶液,当该水性溶液包含70重量%的该加成产物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;这些聚合物颗粒选自下组:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物;
其中该加成产物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
13.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
具有包含多个胺官能团和羟基官能团的主链的聚合物加合物,该聚合物加合物具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量,并且包含5%至约35%的氮原子百分比;
其中该聚合物加合物是水溶性的并且通过胺化合物与一种或多种环氧化合物反应来形成,这样使得每个反应性环氧官能团存在1.3至3.8个反应性胺官能团。
14.根据权利要求13所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
15.根据权利要求13或14中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物溶解在水性介质中以形成水性溶液,当该水性溶液包含70重量%的该加成产物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;这些聚合物颗粒选自下组:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物;
其中该聚合物加合物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
17.根据权利要求13-17中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
18.根据权利要求1-17中任一项所述的乳胶产品组合物,其中该乳胶产品组合物形成抗水的涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨。
19.根据权利要求18所述的乳胶产品组合物,其中该涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨变得无粘性或干透的时间比不包含这些聚合物的类似乳胶组合物变得无粘性或干透所需的时间快至少25%。
20.一种用作压敏粘合剂的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
21.一种用于装饰或建筑应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
22.一种用于屋顶应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
23.一种用于底漆应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
24.一种用于水泥涂料应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
25.根据权利要求20-24中任一项所述的涂料配制品,其中该涂料配制品进一步包含选自下组的一种或多种添加剂:另外的聚合物、颜料或着色剂、填料、分散剂或表面活性剂、聚结剂、pH中和剂、增塑剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、共溶剂、流变改性剂、润湿剂或铺展剂、流平剂、导电添加剂、粘合促进剂、抗结块剂、抗缩孔剂或抗龟裂剂、防冻剂、腐蚀抑配制品、抗静电剂、阻燃剂、光增亮剂、UV吸收剂或其他光稳定剂、螯合剂、交联剂、整平剂、絮凝剂、保湿剂、杀虫剂、润滑剂、气味剂、油、蜡或防滑助剂、防污剂和耐污剂。
给出下面具体的实例来说明本披露的聚合物或聚合物加合物和乳胶产品组合物,以及由其形成的乳胶涂料配制品及其制备方法,并且不应解释为限制本披露的范围。根据本披露,本领域技术人员将理解,本文披露的具体实施例中可以做出很多改变,并且仍然获得相同或类似的结果,而不偏离或超出本披露的精神和范围。本领域技术人员将进一步理解,本文报道的任何特性代表常规测量的特性,并且可以通过多种不同的方法来获得。本文所述的方法表示可在不超出本披露的范围的情况下使用这类方法和其他方法。
实例1–聚合物或聚合物加合物的制备
本实例说明了根据图2所示的反应方案的聚合物或聚合物加合物的形成。具体地,将如表1中所述的聚合物加合物(PA-5)的形成用作实例说明聚合物或聚合物加合物的形成。将总计60份的二亚乙基三胺(DETA)装入配备有氮气层的反应容器中。将总计24份的乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、72份的正丁基缩水甘油醚(BGE)和14份的具有640的数均分子量的聚丙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)在烧杯中混合,并转移到加料漏斗中。在温和搅拌下,将反应容器温度升至80℃。将加料漏斗的内容物在1小时内逐渐加入到搅拌的反应容器中,同时保持反应容器的温度低于110℃。在完成EGDGE、BGE和PEGDGE的混合物的加入之后,将反应容器在80℃下保持2.5小时。然后将73份的去离子水装入到反应容器中并充分混合以形成水性溶液。所得的水性溶液表现出10.5的pH值和400厘泊(25℃下)的粘度,并且发现其足够稳定。
实例2-用于比较乳胶涂料配制品的总体测试方法
将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到阴离子稳定的乳胶中的涂料配制品的性能可以与不含赋予快干性能的添加剂的常规涂料配制品进行比较。另外,可以在另一种快干聚胺化合物诸如聚乙烯亚胺(PEI)的存在下比较本披露的组合物和含有相同的阴离子稳定的乳胶的涂料配制品来评估性能。只有在乳胶的pH值已经通过加入挥发性碱化合物(例如氨等)增加至10或更高之后,才将聚胺化合物,例如聚乙烯亚胺(PEI),加入到阴离子稳定的乳胶中以便维持所得的乳胶涂料组合物的即时和长期储存。
在低pH下的稳定性–包含本披露的聚合物或聚合物加合物的乳胶涂料组合物的相对稳定性可以与含有另一种类型的快干添加剂的可比较乳胶涂料配制品进行比较。首先使用氨水将乳胶调节至预先确定的pH值。随后,将本披露的聚合物或聚合胺-环氧加合物以基于总体乳胶固体含量的2.0重量%加入到pH调节的乳胶中以形成乳胶涂料组合物。单独的比较乳胶涂料配制品类似地通过将聚乙烯亚胺(PEI)以2.0重量%加入到一定量的pH调节的乳胶中来制备。所得的乳胶涂料组合物在充分不含砂砾和基本上自由流动时被认为是稳定的。当乳胶涂料组合物凝聚并且不能搅拌时发生失败。使用调节至较低的预先确定pH值的乳胶重复上述程序,直至确定维持所得的乳胶涂料组合物的稳定性的最低pH极限。
快凝性能–乳胶涂料组合物的干燥时间可以通过以下进行比较:首先用氨水将乳胶调节至10.5的pH,然后加入基于总体乳胶固体的2重量%的本披露的聚合物或聚合物加合物或另一种快干添加剂,诸如PEI。接着,涂料组合物的8密耳的刮样导致膜的形成,随后根据ASTM D-1640(美国材料和试验协会,西康舍霍肯,宾西法尼亚州)通过触摸来评估该膜。如先前上文所定义的,无粘性仍然是在初始刮样之后,当用人的手指触摸时,膜没有发粘手感的时间。类似地,如先前上文所定义的,干透的定义仍然是在初始刮样之后,当用人的手指施加轻微的压力和弯曲时,膜不破裂的时间。
抗水性/粘合性-可以将由包含本披露的聚合物或聚合物加合物的乳胶涂料组合物形成的膜的抗水性和保持对基材粘合的能力与不含赋予快干性能的添加剂的常规乳胶涂料配制品进行比较。另外,可以比较本披露的组合物和含有另一种快干添加剂(例如PEI)的涂料配制品来评估相同的性能。如先前上文所述,该膜通过以下制备:用氨水调节阴离子稳定的乳胶至10.5的pH值,然后加入基于乳胶的总体固体含量的2.0重量%的本披露的聚合物或聚合物加合物或者作为对比添加剂的PEI。然后使用如先前上文所述的8密耳刮样技术将所得的乳胶涂料组合物涂覆到玻璃基材上。将膜在室温(约25℃)下干燥24小时。在目视检查之前,将涂覆的基材再浸入水中24小时。通过目视检查的膜保持对玻璃表面的粘合性,并且不能容易地从玻璃基材除去,而未能通过目视检查的膜对玻璃表面的粘合性损失较大。
本披露的聚合物或聚合物加合物在乳胶涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨组合物中的用途或者与常规乳胶组合物一样,或者增强这类乳胶组合物的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合特性中的一种或多种。常规乳胶组合物包括不包含任何快干添加剂(“照原样”)的那些组合物,以及包括诸如聚乙烯亚胺(PEI)的常规快干添加剂的那些组合物。
在以下实例中,将包含由DETA、EGDGE、BGE和PPGDGE反应物(参见PA-1,表1)形成的本披露的聚合物或聚合物加合物的乳胶涂料配制品与不含快干添加剂的类似乳胶涂料配制品和包含作为快干添加剂的聚乙烯亚胺(PEI)的乳胶涂料配制品进行比较。在以下实例中使用的聚合物或聚合物加合物(PA-1)表现出约400厘泊的粘度并且包含约14%的氮原子百分比,其中每个环氧官能团存在约2个胺官能团。
实例3–乳胶组合物性能的比较
如表2所示,包含1至2重量%的聚合物或聚合物加合物的用于交通油漆应用的乳胶产品足以提供流延膜的快干。实际上,聚合物或聚合物加合物的使用与不具有聚合物或聚合物加合物的这些乳胶产品相比可以缩短乙烯基丙烯酸乳胶(6413,阿科玛公司(Arkema Inc.))、丙烯酸乳胶(X31215,阿科玛公司)和苯乙烯丙烯酸乳胶(X41191,阿科玛公司)的组合物的干燥时间。使用聚合物或聚合物加合物制备的乳胶产品相对于所施用的一个或多个涂层变成无粘性(TF)或干透(DT)的膜在时间上表现出改进,比含有相同的阴离子稳定的乳胶不具有聚合物或聚合物加合物的常规乳胶产品所需的时间更少。
使用包含本披露的聚合物或聚合物加合物的乳胶产品组合物制备的涂层或膜在表2中示出,该涂层或膜变得无粘性和/或干透的时间比使用不具有聚合物或聚合物加合物的类似乳胶制备的涂层或膜变得无粘性和/或干透必需的时间快至少25%。当需要时,使用本披露的乳胶产品组合物制备的涂层变得无粘性的时间比使用不具有聚合物或聚合物加合物的类似乳胶制备的涂层快超过40%;或者,快约50%至85%之间;或者,快至少60%。
干燥时间通过以下进行评估:首先用氨水将乳胶产品调节至10.5的pH,然后加入基于乳胶固体的2重量%的聚合物或聚合物加合物。接下来,制备乳胶的8密耳刮样,并通过触摸来评估该膜。无粘性被定义为在初始刮样之后,当用人的手指触摸时,膜没有发粘手感的时间,并且干透被定义为在初始刮样之后,当用人的手指施加轻微的压力和弯曲时,膜不破裂的时间(参见ASTM D-1640,美国材料和试验协会,西康舍霍肯,宾西法尼亚州)。
在比较乳胶产品中,只有在乳胶乳剂的pH已被挥发性碱增加到10或更高之后,才将聚乙烯亚胺(PEI)的多胺化合物加入到阴离子稳定的乳胶中。这对于所得的乳胶产品的即时和长期储存是需要的。由于总成本增加、气味增加以及加工限制,pH增加到10或更大阻碍了乳胶产品的商业化。本披露的聚合物或聚合物加合物在表3中示出,在pH低于10的乳剂聚合物中足够稳定并且有效。表3比较了提供常规含PEI的乳胶产品与含有本披露的聚合物或聚合物加合物的类似乳胶产品的相对稳定性所需的pH范围。
表2.常规乳胶产品和根据本披露制备的乳胶产品的无粘和干透的膜的比较。
为了评估乳胶与本发明的共混物的相对稳定性,使用氨水将乳胶产品调节至9.0的pH值。随后,将下文实验1中制备的聚合物或聚合物加合物和聚乙烯亚胺以基于乳胶固体含量的2.0重量%分开加入到乳胶中。所得的乳胶产品组合物在充分不含砂砾和自由流动时被认为是稳定的。当乳胶产品组合物凝聚并且不能搅拌时发生失败。当乳胶产品组合物使用本从披露的聚合物或聚合物加合物代替聚乙烯亚胺时,乳胶产品的pH值可以低得多。在乳胶产品组合物中使用挥发性碱化合物是任选的。当需要时,组合物中可包含一种或多种挥发性碱化合物,以便有助于将乳胶产品组合物的pH保持在8以上;或者,9以上;或者,在约9与约10之间。
表3.稳定乳胶产品的可测量的最低pH值
使用根据本披露的传授内容制备的乳胶产品施用的涂层还提供了在暴露于水之后增强膜完整性和粘合性的益处。为了证实这种益处,用氨水将阴离子稳定的乳胶调节至pH 10.5,并且加入2重量%的本披露的聚合物或聚合物加合物。将得到的乳胶产品涂覆到玻璃基材上,在室温下干燥24小时,并且然后浸入水中24小时。本实验与由原始阴离子稳定的乳胶铸造的膜平行进行,该原始阴离子稳定的乳胶不包含本披露的聚合物或聚合物加合物。通过这种评估的膜保持对玻璃表面的粘合性,并且不能容易地除去。现在参考图3a&3b,由分别包含常规X31215乳胶(101)产品或X41191乳胶(111)产品的常规乳胶产品铸造的膜显示出非常差的抗水性,如膜从基材表面的剥离所示。然而,使用本披露的聚合物或聚合物加合物与X31215乳胶(121)和X41191乳胶(131)的类似乳胶产品组合物对基材(例如玻璃表面)保持优异的粘合性和完整性。
实例4–用于建筑或装饰应用的乳胶涂料的比较
在表4中将包含本披露的聚合物或聚合物加合物的各种丙烯酸乳胶涂料组合物根据实例2测量的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合性与包含PEI或不含快干添加剂(“照原样”)的类似乳胶配制品所获得的测量结果进行比较。
表4.建筑或装饰的乳胶涂料的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合性结果
*=未加入氨水
乳胶L-l=实验626-实验丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-2=662-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-3=820-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-4=850-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
在所有情况下,含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物与含有PEI的乳胶涂料组合物相比,表现出即使不是更好也是一样好的pH稳定性,该PEI是可用于赋予常规乳胶组合物快干的一种聚胺。对于含有本披露的聚合物加合物的给定乳胶涂料组合物(L-1、L-3和L-4),在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料组合物更低的pH下可实现稳定性。因此,当将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到乳胶涂料组合物中时,不需要将附加量或少于附加量的挥发性碱(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到涂料组合物中以便实现长期稳定性。
发现含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物(L-1至L-4)变得无粘性和干透的时间小于不含任何快干添加剂的类似乳胶涂料组合物(“照原样”)。此外,含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物表现出与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶涂料组合物类似的无粘性和干透的特性。
当将包含本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物(L-1至L-4)在玻璃板上铸造成膜时,所得的膜在暴露于水时表现出与不含聚合物加合物的可比较的乳胶涂料组合物(“照原样”)相比对玻璃基材相同或更高的粘合性。
本实例清楚地说明,本披露的新型组合物提供在约低于9.0的低pH值下具有快凝和/或抗水性特性的有用的建筑和装饰涂料。
实例5–用作压敏粘合剂的乳胶组合物的比较
在表5中将包含本披露的聚合物或聚合物加合物的各种丙烯酸乳胶压敏粘合剂(PSA)组合物根据实例2测量的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合性与包含PEI或不含快干添加剂(“照原样”)的类似乳胶PSA配制品所获得的测量结果进行比较。在本实例中用于比较PSA组合物的实例2的测试方法中唯一的变化是向乳胶中加入总计1.6重量%的聚合物加合物或PEI代替如实例2所述的2.0重量%。
表5.压敏粘合剂(PSA)的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合性结果。
*=未加入氨水
乳胶L-5=9290-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-6=EX 60-14.01-实验丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
总体上,含有本披露的聚合物加合物的乳胶PSA组合物与含有PEI的可比较乳胶PSA组合物相比,表现出即使不是更好也是一样好的pH稳定性,该PEI是目前用于赋予乳胶组合物快干的一种聚胺。因此,对于含有本披露的聚合物加合物的给定乳胶PSA组合物(L-5),在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶PSA组合物更低的pH下可实现稳定性。因此,当将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到乳胶PSA组合物中时,不需要将附加量或少于附加量的挥发性碱化合物(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到PSA组合物中以便实现长期稳定性。
发现含有本披露的聚合物加合物的乳胶PSA组合物(L-5和L-6)变得无粘性时间约等于不含任何快干添加剂的类似乳胶PSA组合物(“照原样”)。然而,发现含有聚乙烯亚胺的乳胶PSA组合物(L-5和L-6)变得无粘性的时间显著缩短。对于PSA应用来说这是不希望的。当将包含本披露的聚合物加合物的乳胶PSA组合物(L-5和L-6)在玻璃板上铸造成膜时,所得的膜在暴露于水时表现出与不含聚合物加合物的可比较的乳胶涂料组合物(“照原样”)相比对玻璃基材更高的粘合性。定向用于压敏粘合剂的乳胶组合物通常具有比环境温度低得多的玻璃化转变温度,因为需要很长的粘结时间。本实例清楚地说明,本披露的组合物提供在约低于7.0的低pH值下具有改进的抗水性和可行的粘结时间的有用的压敏粘合剂。
实例6–用于弹性体屋顶应用的乳胶涂料的比较
在表6中将包含2重量%的本披露的聚合物或聚合物加合物的各种丙烯酸乳胶涂料组合物根据实例2测量的低pH下的稳定性和快凝性能与包含PEI或不含快干添加剂(“照原样”)的类似乳胶配制品所获得的测量结果进行比较。在本实例中用于比较屋顶涂料组合物的实例2的测试方法中唯一的变化是向乳胶中加入总计1.0重量%的聚合物加合物或PEI代替如实例2所述的2.0重量%,用于比较快凝性能和相关的热老化特征。
总体上,与含有PEI的乳胶涂料组合物相比,含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物总体上表现出更高的pH稳定性。例如,在含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物(L-7)中,在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料组合物更低的pH下可实现稳定性。因此,当将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到乳胶涂料组合物中时,不需要将附加量的挥发性碱化合物(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到涂料组合物中以便实现长期稳定性。
表6.屋顶涂料的低pH下的稳定性和快凝性能结果
*=未加入氨水
使用总计1.0重量%的PA-1
FS=快凝
乳胶L-7=187-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)乳胶L-8=192-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
发现含有本披露的聚合物加合物(PA-1)的乳胶涂料组合物(L-7和L-8)变得无粘性和干透的时间小于不含任何快干添加剂的类似乳胶涂料组合物(“照原样”)。此外,含有聚合物加合物(PA-1)的乳胶涂料组合物(L-8)与常规的无粘性和干透性能相比表现出“快凝”行为。在观察到快凝的乳胶组合物中,所施用的膜组合物触摸起来变得不太湿润,而且更厚/糊状。“快凝”被定义为在初始刮样之后,当用人的手指触摸时,膜触摸起来开始变成糊状的时间。与在完全干燥之前膜保持湿润状态相比,这是一个明显的优点。
当用于屋顶涂料组合物时,本发明的另一个优点与那些组合物的热老化稳定性有关。屋顶涂料可能长时间承受高温。此外,乳胶配制品储存较长时间,并且常常遇到不利的气候条件,确保了组合物的长期储存稳定性的重要性。然而,在遭受压力的这些时间段内,涂料的外观和完整性需要保持不变。表7中提供了乳胶组合物和由乳胶组合物形成的膜的热老化特征。
为了模拟干燥膜的热老化性能,通过将1英寸直径的湿润乳胶在白色Leneta图上在室温下干燥24小时,然后将干燥的膜在烘箱中承受50℃持续7天。出人意料地,由含有本披露聚合物的组合物获得的乳胶膜(L-7和L-8)表现出与由不具有快干添加剂的常规组合物(“照原样”)获得的乳胶膜相比类似的热老化变色,如表7所示。此外,观察到含有PEI或含有本披露的聚合物加合物的乳胶膜都表现出类似程度的变黄。
表7.干燥乳胶膜和储存的乳胶组合物的热老化性能
使用总计1.0重量%的PA-1
乳胶L-7=187-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-8=192-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
为了模拟乳胶组合物的延长储存,使乳胶组合物承受50℃持续7天。允许乳胶组合物冷却至室温,并且随后进行分析。所得的乳胶产品组合物在充分不含砂砾和自由流动且粘度没有明显变化时被认为是稳定的(通过)。当乳胶产品组合物凝聚并且不能搅拌时发生失败。观察到不包含快干添加剂、包含PEI或包含本披露的聚合物加合物的所有乳胶组合物(L-7和L-8)通过测试,如表7所示,其中Y代表变黄,并且SY代表轻微变黄。本实例清楚地说明,本披露的新型组合物提供在约低于8.0的低pH值下具有快凝和可比较的变黄特性的有用的屋顶涂料。
实例7–用于底漆涂料应用的乳胶涂料的比较
在表8中将包含2重量%的本披露的聚合物或聚合物加合物的各种丙烯酸乳胶涂料组合物根据实例2测量的低pH下的稳定性和快凝性能与包含1重量%的PEI或不含快干添加剂(“照原样”)的类似乳胶配制品所获得的测量结果进行比较。
总体上,与含有PEI的乳胶涂料组合物相比,含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物总体上表现出更高的pH稳定性。例如,在含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物(L-9)中,在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料组合物更低的pH下可实现稳定性。因此,当将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到乳胶涂料组合物中时,不需要将附加量或少于附加量的挥发性碱化合物(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到涂料组合物中以便实现长期稳定性。
表8.屋顶涂料的低pH下的稳定性和快凝性能结果
*=未加入氨水
*=使用总计1.0重量%的PEI
乳胶L-9=627-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
发现含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物L-9变得无粘性的时间小于不含任何快干添加剂的类似乳胶涂料组合物(“照原样”)。本实例说明,本披露的组合物提供在约低于10.0的低pH值下具有快凝特性的有用的底漆涂料。
实例8–用于与水泥基材一起使用的乳胶涂料的比较
在表9中将包含本披露的聚合物或聚合物加合物的丙烯酸和苯乙烯-丙烯酸乳胶涂料组合物根据实例2测量的低pH下的稳定性和快凝性能和与包含PEI或不含快干添加剂(“照原样”)的类似乳胶配制品所获得的测量结果进行比较。
总体上,与含有PEI的乳胶涂料组合物相比,含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物总体上表现出更高的pH稳定性。例如,在含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料组合物(L-12)中,在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料组合物更低的pH下可实现稳定性。因此,当将本披露的聚合物或聚合物加合物掺入到乳胶涂料组合物中时,不需要将附加量的挥发性碱化合物(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到涂料组合物中以便实现长期稳定性。
发现含有本披露的聚合物加合物PA-1的乳胶涂料配制品变得无粘性和干透的时间小于不含任何快干添加剂的类似乳胶涂料配制品(“照原样”)。此外,含有聚合物加合物(PA-1)的乳胶涂料配制品表现出与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶涂料配制品类似的无粘性和干透的特性。
表9.水泥乳胶涂料的低pH下的稳定性和快凝性能结果
*=未加入氢氧化铵
**向乳胶中加入聚结溶剂
乳胶L-2=662-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-3=820-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-4=850-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-10=7325-苯乙烯丙烯酸共聚物(阿科玛公司)
乳胶L-11=657-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-12=123-苯乙烯丙烯酸共聚物(阿科玛公司)
在本说明书中,已经对实例以使得能够书写清楚并且简明的说明书的方式进行描述,但是预期的并且将理解的是实例可以不同地组合或分离而不脱离本发明。例如,将理解的是在此所描述的所有优选特征适用于在此所描述的本发明的所有方面。
为了说明和描述的目的已经提出了本发明的不同形式的以上描述。它不旨在为穷尽的或将本发明限制为所披露的精确形式。根据以上传授内容,很多修改或变化都是可能的。选择和描述所讨论的形式以提供本发明的原理和它的实际应用的最佳说明,由此使本领域普通技术人员能够在如适合于预期的具体用途的各种形式和各种修改中利用本发明。当根据这类修改和变化公正、合法和公平地授权的范围来解释时,所有这类修改和变化都在由所附权利要求书确定的本发明的范围内。

Claims (32)

1.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
一种或多种聚合物,这些聚合物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物或烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
2.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物每个羟基官能团包含1.3至3.8个胺官能团;
其中这些聚合物是水溶性的并且具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量。
3.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物溶解在水中以形成水性溶液,当该水性溶液包含70重量%的溶解在该水性介质中的聚合物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
4.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;
其中这些聚合物颗粒选作下组中的一种:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物。
5.根据权利要求4所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
6.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中乳胶产品组合物形成抗水的涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨。
7.根据权利要求6所述的乳胶产品组合物,其中该涂料变得无粘性或干透的时间比不包含这些聚合物的类似乳胶组合物变得无粘性或干透所需的时间快至少25%。
8.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
9.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
与一种或多种多官能环氧化合物、一种或多种单官能环氧化合物或其组合反应的至少一种多官能胺化合物形成的加成产物;
其中该胺化合物和该一种或多种环氧化合物每个环氧官能团提供1.3至3.8个胺官能团;
其中该加成产物是水溶性的,具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量,并且包含5%至约35%的氮原子百分比。
10.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中这些多官能环氧化合物包括不饱和烃和脂肪酸/油的环氧化物、多官能醇的环氧醚或其组合,并且这些单官能环氧化合物包括单官能醇的环氧醚、不饱和烃的单环氧化物或其组合;
其中这些多官能胺化合物选自下组:乙二胺、丁二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基三胺、三亚乙基四胺、聚氧乙烯胺、2-甲基五亚甲基二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,2-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四亚乙基五胺、4,4'-亚甲基-双-环己胺、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(3-甲基-4-氨基环己基)丙烷、2,6-双(氨基甲基)降冰片烷、环己烷二胺、3,4-二氨基呋喃、苯二胺、2,4-二氨基甲苯、聚环氧烷二胺、聚环氧烷三胺、2,6二氨基甲苯及其组合。
11.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中该至少一种多官能胺化合物为二亚乙基三胺(DETA),并且该一种或多种多官能环氧化合物和/或单官能环氧化合物选自下组:乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)、聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)。
12.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物溶解在水中以形成水性溶液,当该水性分散体包含70重量%的该加成产物时,该水性溶液具有约100厘泊至约100,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
13.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,
并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
14.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;
其中这些聚合物颗粒选自下组:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物。
15.根据权利要求14所述的乳胶产品组合物,其中该加成产物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些聚合物颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
16.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中该乳胶产品组合物形成抗水的涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨。
17.根据权利要求16所述的乳胶产品组合物,其中该涂料变得无粘性或干透的时间比不包含该加成产物的类似乳胶组合物变得无粘性或干透所需的时间快至少25%。
18.根据权利要求9所述的乳胶产品组合物,其中这些聚合物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
19.一种乳胶产品组合物,包含:
阴离子稳定的乳胶;以及
具有包含多个胺官能团和羟基官能团的主链的聚合物加合物,该聚合物加合物具有约500至约1,000,000道尔顿范围内的数均分子量,并且包含5%至约35%的氮原子百分比;
其中该聚合物加合物是水溶性的并且通过胺化合物与一种或多种环氧化合物反应来形成,这样使得每个反应性环氧官能团存在1.3至3.8个反应性胺官能团。
20.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物具有化学式(F-1):
其中R4为烷基或并且R3为氢或烷基,并且R2为烷基,并且R1为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
其中w、x、y和z是分别是在1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间的整数。
21.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物溶解在水性介质中以形成水性分散体,当该水性分散体包含70重量%的该加成产物时,该水性分散体具有约100厘泊至约10,000厘泊范围内的粘度和约8至约12的pH值;该水性溶液表现出小于约30%的粘度变化,并且在50℃的温度下保持30天时保持透明外观。
22.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的这些乳胶颗粒的重量在约0.1重量%与15.0重量%之间的量存在。
23.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该阴离子稳定的乳胶包含分散在水性介质中的聚合物颗粒,该水性介质具有基于这些聚合物颗粒的重量的至多10重量%的阴离子表面活性剂;
其中这些聚合物颗粒选自下组:丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基-丙烯酸共聚物、乙烯基共聚物以及其组合或混合物。
24.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该乳胶产品组合物形成涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨。
25.根据权利要求24所述的乳胶产品组合物,其中该涂料变得无粘性或干透的时间比不包含该聚合物加合物的类似乳胶组合物变得无粘性或干透所需的时间快至少25%。
26.根据权利要求19所述的乳胶产品组合物,其中该聚合物加合物选作
其中R为H、烷基氢氧化物、烷基醚氢氧化物或
27.一种用作压敏粘合剂的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
28.一种用于装饰应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1中任一项所述的乳胶产品组合物。
29.一种用于屋顶应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1中任一项所述的乳胶产品组合物。
30.一种用于底漆应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1中任一项所述的乳胶产品组合物。
31.一种用于水泥涂料应用的涂料配制品,该涂料配制品包含根据权利要求1中任一项所述的乳胶产品组合物。
32.根据权利要求27所述的涂料配制品,其中该涂料配制品进一步包含选自下组的一种或多种添加剂:另外的聚合物、颜料或着色剂、填料、分散剂或表面活性剂、聚结剂、pH中和剂、增塑剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、共溶剂、流变改性剂、润湿剂或铺展剂、流平剂、导电添加剂、粘合促进剂、抗结块剂、抗缩孔剂或抗龟裂剂、防冻剂、腐蚀抑配制品、抗静电剂、阻燃剂、光增亮剂、UV吸收剂或其他光稳定剂、螯合剂、交联剂、整平剂、絮凝剂、保湿剂、杀虫剂、润滑剂、气味剂、油、蜡或防滑助剂、防污剂和耐污剂。
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