CN107735456A - 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品 - Google Patents

具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品 Download PDF

Info

Publication number
CN107735456A
CN107735456A CN201680036874.XA CN201680036874A CN107735456A CN 107735456 A CN107735456 A CN 107735456A CN 201680036874 A CN201680036874 A CN 201680036874A CN 107735456 A CN107735456 A CN 107735456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
weight
latex
emulsion products
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680036874.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107735456B (zh
Inventor
K-J·金
胡蓉
M·C·考夫曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema Inc
Original Assignee
Arkema Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema Inc filed Critical Arkema Inc
Publication of CN107735456A publication Critical patent/CN107735456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107735456B publication Critical patent/CN107735456B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/024—Polyamines containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L57/00—Compositions of unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08L57/06—Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02—Polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D157/00—Coating compositions based on unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D157/06—Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/004—Reflecting paints; Signal paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08—Macromolecular additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J157/00—Adhesives based on unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J157/06—Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/52—Aqueous emulsion or latex, e.g. containing polymers of a glass transition temperature (Tg) below 20°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters

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；至少一种挥发性碱化合物；以及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。通过该胺化合物与该一种或多种环氧化合物的加成反应形成这些聚合物或聚合物加合物，其中每个环氧官能团1.3至3.8个胺官能团。该加成产物可以基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的颗粒的重量以约0.1至15.0重量％存在，并且该至少一种挥发性碱化合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的颗粒的重量以约1.0重量％至10.0重量％存在。

Description

具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品
发明领域
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披露相关的背景信息，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)。这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快凝添加剂。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，该涂料含有足以防止胺质子化的量的阴离子稳定的乳胶、多官能胺和挥发性碱。
在实现快速凝固时间的另一种途径中，乳胶产品的制造商倾向于将诸如甲醇的快速蒸发溶剂加入到乳胶产品中。然而，当存在具有高碱度的多官能胺时，因为它们使存在于乳胶产品中的阴离子稳定的乳胶颗粒凝聚的倾向，向乳胶产品中加入快速蒸发的甲醇经常导致乳胶产品在其使用之前(例如在储存时)的不稳定性。因此，在甲醇存在下，实现快凝和稳定性仍然是乳胶产品制剂可以被涂料工业广泛使用的一个挑战。
发明概述
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、至少一种挥发性碱化合物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200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、单官能醇的环氧酯或其组合。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)。
本披露的聚合物、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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
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基于存在于阴离子稳定的乳胶中的聚合物颗粒的重量以约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且至少一种挥发性碱化合物基于存在于阴离子稳定的乳胶中的聚合物颗粒的重量以约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在。至少一种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、N-甲基吗啉及其混合物或组合。
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2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；并且
图3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。
详细说明
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。考虑将这类乳胶产品作为其他应用中的涂料或者作为油墨、油漆、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)、至少一种挥发性碱化合物(5)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。聚合物或聚合物加合物(10a)代表由胺和环氧反应物的组合通过共价键形成的化合物。
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)的总重量位于约30重量％至约70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25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(methyl alcohol)或甲醇(methanol)。
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位于约0℃至约90℃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。负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。
存在于乳胶产品(1)中的挥发性碱化合物(5)将乳胶产品(1)的pH提高到等于或高于聚合物加合物(10a)中存在的基本上所有的胺官能团处于非离子或非质子化状态的点。挥发性碱化合物(5)可包括但不限于氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合。可替代地，挥发性碱化合物为氨。待加入到乳胶产品(1)中的挥发性碱化合物(5)的量可以预先确定为等于或大于与存在于聚合物颗粒(15)中的每个酸性官能团相互作用必需的当量数量。可替代地，挥发性碱化合物(5)的量可位于比与存在于聚合物颗粒(15)中的每个酸性官能团相互作用必需的当量数量大约2倍至约5倍的范围内。可替代地，存在于乳胶产品中的挥发性碱化合物(5)的量基于存在于阴离子稳定的乳胶(3)中的聚合物颗粒(15)的重量位于约1重量％与10重量％之间的范围内。
聚合物和聚合物加合物(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。聚合物和聚合物加合物(10a)总体上包含位于存在于聚合物主链中的两个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)可形成为由多一种或多种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。
聚合物和聚合物加合物(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)的重量位于约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)可以以位于约0.5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。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。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“足够稳定”或“足够的稳定性”意指聚合物加合物的含水溶液表现出小于约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200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，位于200至500,000道尔顿之间；或者，位于200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位于约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分别是位于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5000。当需要时，整数y可以是约20至约1000。
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，粘度位于约100厘泊至约50,000厘泊之间；或者，位于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。
当聚合物和聚合物加合物或这些聚合物或加合物的水性溶液与阴离子稳定的乳胶和至少一种挥发性碱化合物混合时，当配制成油漆时，所得的乳胶产品出人意料地表现出足够的稳定性和优异的储存稳定性。例如，当保持120℉的温度下至少7天时或当其保持在140℉的温度下7天时，用乳胶产品配制的油漆在需要时可表现出小于约10克雷布斯单位(KU)的粘度变化。
关于本披露的水溶性聚合物加合物的进一步细节在J.L.格鲁夫、K-J.金姆、R.胡和W.德文波特(J.L.Grove,K-J.Kim,R.Hu,and W.Devonport)于2015年6月23日提交的标题为“具有低pH稳定性和抗水性的快凝涂料组合物(Quick-Setting Coating Compositionswith Stability at low pH and Water Resistance)”的共同未决的美国临时申请号62/183291(IR 4246PSP)中提供，该申请通过引用以其全部披露内容结合在此。
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。使用每分子具有更高数量的胺官能团的多官能胺反应物、每分子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)或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。
表1.用于形成聚合物加合物(PA)的反应物的若干具体组合
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)。
含有阴离子稳定的乳胶和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。可以操控聚合物或聚合物加合物的碱度和分子量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)和挥发性碱组分(5)开始蒸发并开始发生膜(11)形成。挥发性碱组分(5)的蒸发导致乳胶产物(1)的pH降低，这进而使得聚合物或聚合物加合物(10b)中的胺官能团变成带正电(质子化)。水性介质(5)的蒸发导致带正电的聚合物或聚合物加合物(10b)与带负电的聚合物颗粒(15)相互作用，从而促进絮凝。
乳胶组合物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、表面活性剂、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、腐蚀抑制剂、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制剂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的非挥发性组分和本披露的聚合物或聚合物加合物。涂料制剂和/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。
涂料制剂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，可配制每种涂料制剂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制剂，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。这些涂料制剂中使用的乳胶组合物总体上包括阴离子稳定的乳胶；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交通油漆应用的乳胶涂料制剂，与包含聚乙烯亚胺的常规的乳胶交通油漆相比，总体上表现出在较低pH(例如9-11范围内的pH)下更好的稳定性、相当的干燥(凝固)时间以及改进的抗水性。为了用于装饰或建筑应用而配制的本披露的乳胶涂料制剂，与不含本发明的聚合物和聚合物加合物的常规乳胶涂料制剂相比，也表现出在低pH值(7至10范围内的pH)下良好的稳定性，以及关于基材粘合性和/或变得无粘性或干透所需的时间的量的更好的性能。类似地，用作压敏粘合剂(6至9范围内的pH)、甲板涂料(7至9范围内的pH)或“干降”涂料应用(7至9范围内的pH)的本披露的乳胶涂料制剂，与不含本发明的聚合物和聚合物加合物的常规乳胶涂料制剂相比，表现出良好的稳定性、更快的凝固性能和增强的抗水性和/或对基材的粘合性。另外，根据本披露的传授内容制备的其他乳胶涂料制剂，包括配制用于屋顶和底漆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制剂类似的特征或超过常规乳胶制剂的益处。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。
本发明的方面描述如下：
1.一种乳胶产品组合物，包含：
阴离子稳定的乳胶；
至少一种挥发性碱化合物；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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
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200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这些聚合物时，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位于约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物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位于约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在，该至少一种挥发性碱化合物选自下组：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合；
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；
至少一种挥发性碱化合物；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200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、单官能醇的环氧酯或其组合；
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。
8.根据权利要求6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)以及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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
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位于约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物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位于约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在，该至少一种挥发性碱化合物选自下组：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合；
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；
至少一种挥发性碱化合物；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200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：
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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
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位于约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物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位于约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在，该至少一种挥发性碱化合物选作下组中的一种：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合；
17.根据权利要求13-16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在涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨中的用途。
19.一种用于交通油漆应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
20.一种用于装饰或建筑应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
21.一种用作压敏粘合剂的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
22.一种用于甲板应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1、6或13中任一项所述的乳胶产品组合物。
23.一种用于“干降”应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求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制剂，该涂料制剂包含根据权利要求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19-24中任一项所述的涂料制剂，其中该涂料制剂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、腐蚀抑制剂、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。
26.根据权利要求19-25中任一项所述的乳胶产品组合物，其中当施用到基材时，该涂料制剂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％。
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制剂及其制备方法，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℃。在完成对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-甲醇稳定性测试
将总计10克甲醇加入50克包含乳胶以及常规聚胺添加剂(例如聚乙烯亚胺)或上述实例1中制备的聚合物和/或聚合物加合物(PA-5)的混合物中。常规聚胺或聚合物和/或聚合物加合物与乳胶以基于聚合物固体的1重量％共混。快速搅拌约1分钟之后，将共混材料倒入190微米的过滤器中。共混材料通过过滤器之后，将任何未通过过滤器的材料收集并称重。非滤过性的％基于50克共混材料来计算。较低的非滤过性的％意味着该共混材料表现出较好的甲醇稳定性，例如形成较少的不可滤过的固体。如表2所示，即使在较低的pH值下，与常规聚胺添加剂相比，本披露的聚合物或聚合物加合物清楚地提供了大大改进的甲醇稳定性。甲醇稳定性对于交通标志应用是令人希望的，以便实现涂层稳定性，因为甲醇被广泛用于快凝性能。
表2.聚乙烯亚胺与本发明的聚合物或聚合物加合物之间的甲醇稳定性比较。
实施例3-白色交通油漆制剂的比较
根据表3所示的制剂制备白色油漆。用于本实例的乳胶包括丙烯酸乳剂(X31215)和苯乙烯丙烯酸共聚物乳剂(X41191)。首先，在约400rpm的温和搅拌下制备组分(A)。在本实例中，出于比较目的将聚合物加合物(PA-5)或聚乙烯亚胺(PEI)掺入乳胶中。加入氨水以实现约10.0的pH值。然后在温和搅拌下将消泡剂、分散剂、TiO2颜料和增稠剂(组分(B))加入到组分(A)中。混合5至10分钟之后，在约2000rpm的高速搅拌下加入碳酸钙和消泡剂(组分(C))。混合5至10分钟之后，将搅拌速率降低至约400rpm，并且然后加入组分(D)。
如表3-5所示和下文进一步讨论的白色油漆的测试结果说明，本发明的聚合物或聚合物加合物是有效且有用的添加剂，该添加剂增强基于乳胶的油漆的干燥时间和抗水性，同时在施用前的储存期间保持优异的油漆稳定性。根据ASTM标准测试方法D 711(美国材料和试验协会，西康舍霍肯，宾西法尼亚州)在50％至52％的相对湿度下测量干燥时间。将重11磅14盎司(5385克)的钢圆筒沿已施用在玻璃板上的干燥交通油漆滚动。当没有油漆粘附到围绕钢圆筒的O形环时，油漆被认为是干燥的。
表3.用于制备速凝油漆的制剂。
抗水性如下进行测试。将油漆以约15密耳的厚度施用在玻璃板上。在环境条件下干燥3天之后，将玻璃板浸入水中18小时。在环境条件下干燥2小时之后，肉眼检查该油漆膜。当膜与玻璃板分离和/或其中形成气泡时，油漆被认为是失败的。
如表4所示，将聚乙烯亚胺作为快凝添加剂加入到丙烯酸或苯乙烯-丙烯酸乳胶中导致在暴露于120℉和140℉的高温下的过程中油漆的固体化。这清楚地说明，将聚乙烯亚胺作为常规快干(快凝)添加剂加入到乳剂产品中不是增强油漆干燥(凝固)时间的实际方式，因为油漆在使用前的储存期间变成固体并且不可用。相反，将本发明的聚合物或聚合物加合物加入到丙烯酸或苯乙烯-丙烯酸乳胶中会产生即使暴露于120℉2周和140℉1周之后也非常稳定的油漆。
表4.当以基于聚合物固体的1.0重量％与乳剂产品共混时，聚乙烯亚胺与本披露的聚合物或聚合物加合物之间的油漆稳定性的比较。
表5中所示的结果说明，本披露的聚合物或聚合物加合物当作为添加剂与乳胶共混时提供了具有更快的干燥(凝固)时间和改进的抗水性的基于乳胶的油漆。
表5.当以基于聚合物固体的1.0重量％与乳剂产品共混时，本披露的聚合物或聚合物加合物的干燥时间和抗水性。
*通过ASTM标准D-711测量
实例4-用于比较其他乳胶涂料制剂的总体测试方法
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制剂的性能可以与不含赋予快干性能的添加剂的常规涂料制剂进行比较。另外，可以在另一种快干聚胺化合物聚乙烯亚胺(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制剂来评估性能。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制剂的即时和长期储存。
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制剂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制剂进行比较。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制剂。单独的比较乳胶涂料制剂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。所得的乳胶涂料制剂在充分不含砂砾和基本上自由流动时被认为是稳定的。当乳胶涂料制剂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制剂的稳定性的最低pH极限。
快凝性能–乳胶涂料制剂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ASTMD-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制剂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制剂进行比较。另外，可以将本披露的组合物与含有另一种快干添加剂PEI的涂料制剂以及不含快干添加剂的涂料制剂(“照原样”)比较来评估相同的性能。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制剂涂覆到玻璃基材上。将膜在室温下干燥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、堵缝剂或油墨制剂中的用途或者与常规乳胶制剂一样，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。常规乳胶制剂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制剂与不含快干添加剂的类似乳胶涂料制剂和包含作为快干添加剂的聚乙烯亚胺(PEI)的乳胶涂料制剂以及不含快干添加剂(“照原样”)的乳胶涂料制剂进行比较。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，其中每个用于生产的环氧官能团存在约2个胺官能团。
实例5–用于建筑或装饰应用的乳胶涂料的比较
在表6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制剂根据实例4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”)的类似乳胶制剂所获得的测量结果进行比较。
表6.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
乳胶L-1＝626-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-2＝636-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-3＝631-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-4＝6413-乙烯基丙烯酸共聚物乳剂(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的乳胶涂料制剂相比，表现出更好的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。因此，对于含有本披露的聚合物加合物的给定乳胶制剂(L-1至L-4)，在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶制剂更低的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制剂中时，需要将更小量的挥发性碱(例如氨、三甲胺、三乙胺等)加入到涂料制剂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制剂(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制剂(“照原样”)。此外，含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料制剂表现出与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶涂料制剂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制剂(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制剂(“照原样”)相比对玻璃基材更高的粘合性。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6–用作压敏粘合剂的乳胶组合物的比较
在表7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4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制剂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4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4所述的2.0重量％。
表7.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＝9043-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-6＝9466-丙烯酸共聚物乳剂(阿科玛公司)
乳胶L-7＝9285-苯乙烯丙烯酸共聚物乳剂(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的乳胶PSA组合物相比，表现出更好的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。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或L-6)，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，需要将更小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至L-7)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”)。此外，含有本披露的聚合物加合物的乳胶PSA组合物，与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶PSA组合物相比，表现出如果不更长也至少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PSA组合物(L-5至L-7)在玻璃板上铸造成膜时，所得的膜在暴露于水时与不含聚合物加合物(“照原样”)或利用PEI作为快干添加剂的可比较的乳胶涂料组合物相比，表现出即使不是更高也至少相同的对玻璃基材的粘合性。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，本披露的新型组合物提供在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7–施用至甲板或用于“干降”应用的乳胶涂料的比较
在表8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4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”)的类似乳胶制剂所获得的测量结果进行比较。干降涂料代表乳胶涂料制剂，其中在中等湿度(约50％相对湿度)和温度(约25℃)条件下，发生在涂料施用期间任何过度喷涂在预先确定的距离(例如，下降)上干燥成非粘附的灰尘。
本实例中使用的聚合物或聚合物加合物包括如前所述的PA-1以及使用DETA和EGDGE作为反应物形成的PA-2。配制PA-2聚合物或聚合物加合物以表现出比PA-1聚合物或聚合物加合物更高的粘度、更高的氮原子百分比和更高的胺与环氧官能团的比例。本实例中使用的PA-2聚合物或聚合物加合物表现出约2,000厘泊的粘度；约22％的氮原子百分比；以及每个环氧官能团约3.2个胺官能团。
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制剂表现出更高的pH稳定性。例如，对于含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料制剂(L-8)，在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料制剂更低的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制剂中时，需要将更小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.甲板或干降乳胶涂料的低pH下的稳定性、快凝性能和抗水性/粘合性结果。
乳胶L-8＝X31215-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，PA-2)的乳胶涂料制剂(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制剂(“照原样”)。此外，含有聚合物加合物(PA-1)的乳胶涂料制剂(L-8)表现出与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶涂料制剂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(PA-1，PA-2)的乳胶涂料制剂(L-8)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，以及与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶组合物表现出的类似的粘合性。
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乳胶涂料制剂根据实例4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”)的类似乳胶制剂所获得的测量结果进行比较。
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制剂表现出更高的pH稳定性。例如，对于含有本披露的聚合物加合物的乳胶涂料制剂L-1，在比含有作为快干添加剂的PEI的可比较乳胶涂料制剂更低的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制剂中时，需要将更小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的乳胶涂料制剂L-1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制剂(“照原样”)。此外，含有聚合物加合物(PA-1)的乳胶涂料制剂L-1表现出与包含作为快干添加剂的PEI的乳胶涂料制剂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
乳胶L-1＝-丙烯酸乳剂(阿科玛公司)
在本说明书中，已经对实施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，但是所打算的并且将理解的是实施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；
至少一种挥发性碱化合物；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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
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200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性介质中以形成水性溶液，当该水性溶液包含70重量％的溶解在该水性介质中的这些聚合物时，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，其中这些聚合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约1.0重量％与约10.0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，其中该至少一种挥发性碱化合物选自下组：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合。
7.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
8.一种乳胶产品组合物，包含：
阴离子稳定的乳胶；
至少一种挥发性碱化合物；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200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。
9.根据权利要求8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、单官能醇的环氧酯或其组合；
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。
10.根据权利要求8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)。
11.根据权利要求8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。
12.根据权利要求8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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
13.根据权利要求8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。
14.根据权利要求13所述的乳胶产品组合物，其中该加成产物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在。
15.根据权利要求8所述的乳胶产品组合物，其中该至少一种挥发性碱化合物选自下组：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合。
16.根据权利要求12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
17.一种乳胶产品组合物，包含：
阴离子稳定的乳胶；
至少一种挥发性碱化合物；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200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一种或多种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。
18.根据权利要求17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分别是1与20之间、0与10之间、1与10,000之间以及0与10,000之间范围内的整数。
19.根据权利要求17所述的乳胶产品组合物，其中该聚合物加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。
20.根据权利要求17所述的乳胶产品组合物，其中该聚合物加合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约0.1重量％与15.0重量％之间的量存在，并且该至少一种挥发性碱化合物基于存在于该阴离子稳定的乳胶中的乳胶颗粒的重量以约1.0重量％与约10.0重量％之间的量存在。
21.根据权利要求17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。
22.根据权利要求17所述的乳胶产品组合物，其中该至少一种挥发性碱化合物选作下组中的一种：氨、三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉及其混合物或组合。
23.根据权利要求18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
24.根据权利要求1所述的乳胶产品组合物在涂料、油漆、粘合剂、密封剂、堵缝剂或油墨中的用途。
25.一种用于交通油漆应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
26.一种用于装饰应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
27.一种用作压敏粘合剂的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
28.一种用于甲板应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
29.一种用于“干降”应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
30.一种用于水泥涂料应用的涂料制剂，该涂料制剂包含根据权利要求1所述的乳胶产品组合物。
31.根据权利要求25所述的涂料制剂，其中该涂料制剂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、腐蚀抑制剂、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。
32.根据权利要求25所述的涂料制剂，其中当施用时，该涂料制剂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％。
CN201680036874.XA 2015-06-23 2016-06-16 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品 Active CN107735456B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562183324P 2015-06-23 2015-06-23
US62/183,324 2015-06-23
US201662319465P 2016-04-07 2016-04-07
US62/319,465 2016-04-07
PCT/US2016/037750 WO2016209691A1 (en) 2015-06-23 2016-06-16 Latex products having polymers and polymeric adducts as quick-setting additives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107735456A true CN107735456A (zh) 2018-02-23
CN107735456B CN107735456B (zh) 2021-06-15

Family

ID=57586126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680036874.XA Active CN107735456B (zh) 2015-06-23 2016-06-16 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10829591B2 (zh)
EP (1) EP3313939A4 (zh)
CN (1) CN107735456B (zh)
CA (1) CA2990404C (zh)
MX (1) MX2017016918A (zh)
WO (1) WO2016209691A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107735456B (zh) * 2015-06-23 2021-06-15 阿科玛股份有限公司 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品
CA2990407C (en) * 2015-06-23 2023-04-25 Arkema Inc. Quick-setting coating compositions with low ph stability and water resistance
BR112019026249B1 (pt) * 2017-06-28 2023-02-07 Rohm And Haas Company Formulação
EP3687742A4 (en) * 2017-09-25 2021-06-16 Canvas Construction, Inc. AUTOMATED WALL FINISHING SYSTEM AND PROCESS
EP3743462A1 (en) 2018-01-23 2020-12-02 Basf Se Aqueous binder compositions
CN111234202B (zh) * 2020-02-27 2022-10-04 中科院广州化学有限公司 一种无溶剂高含氮多羧基型超分散剂及其制备方法与应用
IT202000028805A1 (it) * 2020-11-27 2022-05-27 Team Segnal S R L Composizione verniciante acquosa a rapido indurimento
BR112023024474A2 (pt) * 2021-06-21 2024-02-06 Dow Global Technologies Llc Dispersão aquosa de partículas de polímero formadoras de filme e não formadoras de filme
WO2023228097A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 Team Segnal S.R.L. Water-based multi-component paint system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0758660A2 (en) * 1995-08-14 1997-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Advanced polyamine adduct epoxy resin curing agent for use in two component waterborne coating systems
US5804627A (en) * 1989-07-21 1998-09-08 Rohm And Haas Company Shelf stable fast-cure aqueous coating
WO2002022709A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-21 Epox Ltd. Highly branched water-soluble polyamine oligomers, process for their preparation and applications thereof
US20020177655A1 (en) * 1997-07-01 2002-11-28 Rhodia, Inc. Latex made with crosslinkable surface active agent
US20050032933A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-10 Hermes Ann R. Aqueous traffic paint and method of application
CN101624385A (zh) * 2009-06-23 2010-01-13 中国科学院广州化学研究所 非离子型自乳化水性环氧固化剂及其制备方法和应用
WO2014060456A2 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Basf Se Compositions containing derivatized polyamines

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199400A (en) 1976-05-17 1980-04-22 Rohm And Haas Company Migration-resistant binder compositions for bonding nonwoven fibers; also methods and articles
ATE37890T1 (de) 1983-07-09 1988-10-15 Schering Ag Verfahren zur herstellung von oberflaechenbeschichtungen auf basis von epoxidharz/haerter-mischungen.
US5246984A (en) * 1992-06-03 1993-09-21 Air Products And Chemicals, Inc. Water dispersible polyamine-epoxy adduct and epoxy coating composition
US5310770A (en) 1992-12-30 1994-05-10 Hi-Tek Polymers, Inc. Water reducible epoxy-amine adducts based on the diglycidyl ether of cyclohexane dimethanol
AU693002B2 (en) 1995-01-18 1998-06-18 Arkema Inc. Fast hardening aqueous coating composition and paint
US5672379A (en) * 1995-09-22 1997-09-30 Rohm And Haas Company Method of producing wear resistant traffic markings
AU785048B2 (en) 2001-03-21 2006-09-07 Rohm And Haas Company Method for preparing storage-stable fast-drying multi-component aqueous coating compositions and coatings derived therefrom
DE10128889A1 (de) 2001-06-15 2002-12-19 Solutia Austria Gmbh Werndorf Wasserverdünnbare Aminhärter für wäßrige Zweikomponenten-Epoxidharz-Systeme
EP2546230A1 (de) * 2011-07-15 2013-01-16 Sika Technology AG Emissionsarmer Härter für Epoxidharze
CN103497311B (zh) 2013-09-18 2016-02-10 中国水利水电第八工程局有限公司 一种环氧树脂多胺固化剂及一种水性环氧固化剂乳液
CN107735456B (zh) * 2015-06-23 2021-06-15 阿科玛股份有限公司 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品
CA2990407C (en) * 2015-06-23 2023-04-25 Arkema Inc. Quick-setting coating compositions with low ph stability and water resistance

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5804627A (en) * 1989-07-21 1998-09-08 Rohm And Haas Company Shelf stable fast-cure aqueous coating
EP0758660A2 (en) * 1995-08-14 1997-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Advanced polyamine adduct epoxy resin curing agent for use in two component waterborne coating systems
US20020177655A1 (en) * 1997-07-01 2002-11-28 Rhodia, Inc. Latex made with crosslinkable surface active agent
WO2002022709A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-21 Epox Ltd. Highly branched water-soluble polyamine oligomers, process for their preparation and applications thereof
US20050032933A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-10 Hermes Ann R. Aqueous traffic paint and method of application
CN101624385A (zh) * 2009-06-23 2010-01-13 中国科学院广州化学研究所 非离子型自乳化水性环氧固化剂及其制备方法和应用
WO2014060456A2 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Basf Se Compositions containing derivatized polyamines

Also Published As

Publication number Publication date
EP3313939A1 (en) 2018-05-02
MX2017016918A (es) 2018-04-10
WO2016209691A1 (en) 2016-12-29
US20180162997A1 (en) 2018-06-14
US10829591B2 (en) 2020-11-10
EP3313939A4 (en) 2019-07-03
CA2990404A1 (en) 2016-12-29
CA2990404C (en) 2024-01-23
CN107735456B (zh) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107735456A (zh) 具有作为快凝添加剂的聚合物和聚合物加合物的乳胶产品
TW416976B (en) Process for producing multilayer coatings
TW385327B (en) Water-soluble acrylic resin, resin composition containing the same for use in water-based coating composition, water-based coating composition and coating method by use of the same
EP3119829B1 (en) Controlled crosslinking of latex polymers with polyfunctional amines
JP5612442B2 (ja) エポキシ樹脂塗料組成物
CN102165027B (zh) 水性涂料组合物
CN103958558B (zh) 一种用来制备聚氨酯/丙烯酸类杂合分散体的方法
CN107735455A (zh) 具有低ph稳定性和抗水性的快凝涂料组合物
AU669989B2 (en) Polyurethane-based aqueous multicolor paint
CN105874017A (zh) 用于制备包含颜料和填料的配制物的方法
JP2012007122A (ja) 水系速乾性組成物及び速乾性塗料組成物
CN114686069B (zh) 聚丙烯酸酯树脂改性水性环氧乳液及其制备方法
KR100298325B1 (ko) 다채무늬도료조성물
CN110214162B (zh) 多色涂料组合物
EP0775176B1 (en) Water dispersible acrylic based graft copolymers, a method of manufacture and aqueous paints
US5856408A (en) Water dispersible acrylic based graft copolymers, a method of manufacture and aqueous paints
JP2015533640A (ja) 色および／または効果を与える多層塗膜の製造および修復のための方法
JPH0314076B2 (zh)
JP6338581B2 (ja) 色および／または効果を与える多層塗膜の製造方法
JP2021055062A (ja) 水性被覆材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant