CN117999320A - 用于水性处理的稳定树脂方法和组合物 - Google Patents
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Abstract
提供了用于在水性流体内使乳化水性树脂和/或聚合物乳液稳定化的方法和组合物，所述水性流体的特征在于具有高离子强度和/或极端pH的极端化学环境。该方法包括将包含水性流体和乳化水性树脂/乳液聚合物的有机预混物与高疏水‑亲脂平衡(HLB)表面活性剂和具有极端化学环境的流体(例如酸性钝化剂)组合以产生其中乳化水性树脂稳定化的组合物。其它方法包括将乳化水性树脂/乳液聚合物与高疏水‑亲脂平衡(HLB)表面活性剂和具有极端化学环境的流体(例如酸性钝化剂)组合以产生其中乳化水性树脂稳定化的组合物。
Description
发明背景
本发明大体涉及树脂和/或乳液聚合物组合物，并且更具体地，涉及在特征在于高/低pH和/或高离子强度的极端化学环境中生产稳定水性树脂和/或乳液聚合物组合物的方法。
商业特种涂料和工业流体可以使用多种树脂作为添加剂。例如，用于不同基材的工业涂料包含有助于防止金属加工应用中的不合意状态例如腐蚀或磨损的树脂。
发现许多最适合用作工业涂料添加剂的商业聚合物不溶于水。由于许多工业涂料和流体是基于水的，因此这些聚合物使用乳液和分散技术被制备为“树脂”，以将它们充分并入水性工业流体和涂料中。
许多现有的可用于赋予有利的物理性质(例如，耐磨性、防水性、延长适用期、抗脱水收缩性、高膜强度、高粘合性和自修复/耐腐蚀性质)的树脂，特别是可用于金属加工中的那些，由于现有的乳液和分散技术，在不以高/低pH和/或高离子强度为特征的水性环境中是稳定的。然而，这些树脂在具有特征在于高或低pH和/或高离子强度的“极端”化学环境的流体中通常不稳定。这些树脂/乳液聚合物的特征可在于具有在“极端”化学环境下产生不稳定化学式的聚合物合成的那些树脂/乳液聚合物。
表征这些特定树脂/乳液聚合物的另一种方法是通过临界凝聚浓度(“CCC”)；这是在水性流体中存在的离子的浓度，在该浓度下特定树脂或乳液聚合物发生凝聚或不稳定。CCC水平接近0表明树脂容易不稳定，而高CCC水平在树脂/乳液聚合物中是少见的。通常，“不稳定”树脂和/或乳液聚合物具有产生低CCC水平的聚合物合成(即，在本文所述的“极端”环境中容易不稳定的树脂)。具体地，将高/低pH和/或高离子强度流体与这些典型的“不稳定”树脂/乳液聚合物(即，本领域中认为在具有高/低pH和/或高离子强度的流体中不维持稳定性的那些)组合通常是不成功的，并且导致乳液立即不稳定和/或流体随时间推移的胶凝。
不幸的是，许多其中可使用这些“不稳定”树脂的涂料组合物和工业流体具有“极端”化学环境——其特征在于高离子强度和/或非常低或非常高的pH。因此，许多现有的可用于赋予所需性质的树脂，虽然由于表面活性剂使能(surfactant-enabled)的乳液和分散技术而在中性或近中性水性环境中稳定，但在具有以高或低pH和/或高离子强度为特征的“极端”化学环境的工业流体(例如钝化流体)中是不稳定的。因此，虽然这些树脂包含在工业流体和涂料中是有益的，但这样的流体和涂料的“极端”化学环境使得配制师难以并入和维持这些树脂的乳液、分散体和/或胶体。
为了应对这些困难，人们一直在努力开发在极端化学环境下使树脂稳定化的方法。例如，配制师可尝试完全改变商业聚合物和树脂的化学组成以产生在高/低pH和/或高离子强度流体中固有稳定的改性合成树脂/聚合物乳液，而不是试图使以其赋予有用性质(例如耐腐蚀或抗磨损特性)的功效而闻名的现有树脂稳定化。据了解，这些树脂经历了根本性的化学变化(在合成过程中或合成后)，以建立其在极端环境中的稳定性。这样的尝试通常涉及复杂的聚合工艺，该工艺涉及多种组分(包括聚合物稳定剂)、高温和特定反应设备。值得注意的是，对于许多配制师来说，为了实现具有树脂添加剂的工业流体和涂料的稳定性而进行的这样的工艺在成本和时间方面是不切实际的。此外，许多工厂没有配备有必要的反应容器来进行这些改性树脂的合成。因此，对于许多配制师来说，这些复杂且成本高昂的“重新配制”或“改性”工艺非常困难或不可能进行。
树脂和乳液聚合物也可以在通过添加反应性表面活性剂，即与树脂和/或乳液聚合物反应使得表面活性剂的化学式改变的表面活性剂而合成之后被“重新配制”或“改性”。“反应性”表面活性剂可与树脂和乳液聚合物形成共价键以形成“重新配制”或“改性”树脂。
此外，这些“重新配制”或“改性”的树脂添加剂虽然在工业流体和涂料中存在的“极端”化学环境中自然稳定，但通常会发生化学改变，使得所需的性质(例如，耐腐蚀或抗磨损性质)可能发生变化，或者比通常“不稳定”树脂中存在的那些(即，直到本文的本发明体系和方法之前，在具有高/低pH和/或高离子强度的流体中不稳定的那些)效果较差。也就是说，在基本化学水平下重新配制树脂会改变它们的性质，使得它们通常不太适合作为工业流体和涂料添加剂。
因此，具有使通常“不稳定”的树脂稳定化的简单方法是有帮助的，这些树脂是水性的并且不耐受各种工业流体和涂料中的“极端”环境。此外，如果配制师能够轻松地执行这些方法，而不需要复杂的材料、聚合工艺或“反应性”表面活性剂来生产在“极端”环境下固有稳定的新树脂，这将是有帮助的。此外，将合意的是有一种用于“极端”化学环境的通用稳定化方法，其可以使用易于获得和可商购的材料和树脂来进行。令人惊讶的是，本发明的体系和方法的发明人能够使通常“不稳定”的树脂稳定化并具有在“极端”化学环境中的已证明有益的性质，而不会从根本上改变树脂/乳液聚合物本身的化学性质。因此，发明人已经发现并实施了本发明的体系和方法，以消除开发在“极端”环境中固有稳定的新合成树脂的需要，从而减少了时间和财务成本，并产生了含有具有已知有效和合意的性质的添加剂的工业流体。
发明简述
在一个实施方案中，具有使水性流体中的乳化水性树脂稳定化的方法，所述水性流体的特征在于具有高离子强度和/或高/低pH的极端化学环境。该方法包括将水性树脂/乳液聚合物或包含水性流体和(一种或多种)水性树脂/(一种或多种)乳液聚合物的有机预混物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和具有“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如，酸性钝化流体)组合，以产生其中乳化水性树脂稳定化的组合物，尽管处于工业流体或涂料的“极端”化学环境。乳化水性树脂可以是乳液聚合物或包含乳液聚合物。所得组合物可包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂。
在该方法的一些实施方案中，工业流体或涂料(例如，酸性钝化流体)的极端化学环境的高离子强度的特征在于能够使所制备的树脂或乳液聚合物不稳定的离子强度；即，在没有例如本文所公开的方法的技术的情况下，工业流体或涂料的离子强度否则会使所选择的树脂或乳液聚合物不稳定。也就是说，“极端化学环境”是由期望在配制物中使用的树脂和/或(一种或多种)乳液聚合物的稳定性特征限定的环境。此外，“极端化学环境”的特征可为使所选树脂/聚合物乳液体系的不稳定的pH。一般而言，极端化学环境可替代地或进一步的特征在于低于约3或高于约11的pH。特征在于具有高离子强度的极端化学环境的水性流体包含溶液中存在的使树脂/乳液聚合物体系不稳定的任何类别的电解质。一般来说，强电解质可用于某些工业流体或涂料配制物，但会降低乳液的稳定性。这些电解质包括但不限于硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、氯酸盐及其组合。在其它实施方案中，工业流体或涂料的极端化学环境的高离子强度的特征在于使配制物中使用的各种树脂/乳液聚合物的组合不稳定的任何离子强度。
本文所述的树脂/乳液聚合物可以是指通常在“极端”化学环境中不稳定的任何单一树脂或乳液聚合物，或其任何组合，如根据本文提出的方法用于任何配制物中。
在该方法的一些实施方案中，提供了包含所选择的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物和水性流体的有机预混物。有机预混物的水性流体可包括工业流体或涂料组合物。有机预混物的水性流体可包含树脂、聚合物、表面活性剂稳定剂、蜡、润湿助剂、消泡剂、填料、流变改性剂、成膜剂和可用于所选工业应用的任何其它添加剂的任何个体或组合。
在该方法的一些实施方案中，将包含水性流体和水性树脂的有机预混物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和具有“极端”化学环境的附加工业流体或涂料(例如酸性钝化流体)组合。高HLB表面活性剂包括HLB 8或更高范围的一种或多种非离子类乙氧基化物表面活性剂。所得组合物可包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂。高HLB表面活性剂的量可以随着水性流体的离子强度的增加而增加，以维持有机预混物的乳化水性树脂体系的稳定性。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种使水性流体内的乳化水性树脂/聚合物稳定化的方法，所述水性流体的特征在于具有高离子强度和/或高/低pH的极端化学环境。该方法包括将(一种或多种)水性树脂和/或(一种或多种)水性乳液聚合物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和具有“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如，酸性钝化流体)组合，以产生其中(一种或多种)水性树脂和/或乳液聚合物稳定化的组合物，尽管处于水性流体的“极端”化学环境。乳化水性树脂可以是或包含乳液聚合物。所得组合物可包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂。
在该方法的一些实施方案中，特征在于“极端”化学环境的水性流体是钝化流体。钝化流体或钝化剂(passivate)包括一种或多种钝化物类或物类的组合，其能够与金属表面反应，或能够并入到金属表面上的膜中，以提供耐腐蚀性的优点。钝化物类可包括Cr源，例如铬(VI)氧化物、铬(III)硝酸盐、铬(III)磷酸盐、这些的组合、或用于改善耐腐蚀性的任何其它金属。可以向该钝化剂中添加其它添加剂，例如还原剂、蜡、消泡剂以及可用于所选工业应用的任何其它添加剂。
这些钝化剂本质上还可以是强酸性的，这对于所选择的工业应用可以是有用的。强酸包括但不限于常见的无机酸，例如硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、HEDP/依替膦酸(C2H8O7P2)。强酸可包括有机酸和无机酸。因此，具有“极端”化学环境的流体可以是酸性钝化剂。酸性钝化剂可以包括其它添加剂，例如还原剂、蜡、消泡剂以及可用于所选工业应用的任何其它添加剂。
在该方法的一些实施方案中，水性树脂/乳液聚合物在极端环境中稳定化，其中稳定性可以通过加速测试或环境测试来评估。如果水性树脂/乳液聚合物在环境条件下密封至少2年或在极端温度下的加速测试中至少30天保持其流动液态下的性质，则认为该水性树脂/乳液聚合物在体系中“稳定”。极端温度下的加速测试包括高温和低温协议。高温加速测试是通过将树脂体系暴露在60℃的密封烘箱/加热环境中1个月(30天)并连续评估树脂/乳液聚合物体系的稠度变化、胶凝或性质劣化来完成的。低温加速测试是通过将树脂/乳液聚合物体系暴露在5℃的密封制冷系统中1个月(30天)并连续评估树脂/乳液聚合物体系的稠度变化、胶凝或性能劣化来完成的。ASTM D1849是此类评估的一个类似但不太严苛的实例。当树脂/乳液聚合物体系经历以下任何一种情况时，就会发生稳定性损失：在密封环境条件下不到2年内或在密封受控加速测试中不到30天(如上所述)出现胶凝、絮凝、析气、液体流动性损失、相分离、其它相变或性质下降。
在该方法的一些实施方案中，提供包含水性流体和水性树脂的有机预混物，并且将高HLB表面活性剂添加到有机预混物中以产生有机预混物和高HLB表面活性剂与乳化水性树脂的混合物。此后，可以将特征在于“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如以及酸性钝化剂)添加到有机预混物和高HLB表面活性剂的混合物中，以产生“极端”化学环境内稳定化的水性树脂/乳液聚合物的组合物。在一些实施方案中，特征在于“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如，酸性钝化剂)可以以缓慢的方式或以逐步的方式添加到有机预混物和高HLB表面活性剂的混合物中，其中缓慢添加一部分酸性钝化剂，然后逐渐更快，以防止絮凝。
在另一个实施方案中，存在稳定化树脂乳液体系。稳定化树脂乳液体系包含乳化水性树脂；特征在于具有高离子强度的极端化学环境的水性流体(例如，酸性钝化剂)；和高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂。
发明详述
令人惊讶地发现，水性树脂/乳液聚合物可以在具有“极端”化学条件的水性工业或涂料流体中稳定化，而不会化学改变树脂/乳液聚合物本身。此前，有机树脂如环氧树脂或丙烯酸系聚合物乳液难以极端化学环境中稳定，例如强酸性介质(pH<3)、强碱性介质(pH>11)以及以高浓度电解质为特征的环境(例如、高浓度的磷酸盐、硝酸盐)。然而，令人惊讶地发现，根据本文的方法，树脂/乳液聚合物可以作为添加剂容易地配制成商业特种涂料和工业流体，而不需要从根本上改变树脂/乳液聚合物本身的化学和性质的昂贵且复杂的聚合物稳定技术或反应性表面活性剂。值得注意的是，本文根据本发明的方法的实施方案提供了一种简单、通用的方法，通过该方法，化学配制师可以使以“极端”化学环境为特征的多种水性工业流体/涂料中的多种树脂稳定化。
本文的根据本发明的实施方案的方法将理想地涉及可商购且普遍可得的非水溶性(例如乳化/水分散)树脂、表面活性剂、工业流体/涂料以及化学配制师容易获得的其它材料。此外，该方法将产生稳定化树脂/聚合物乳液，并理想地避免需要多种组分(包括聚合物稳定剂)的复杂聚合工艺以及可能损害其有用工业性能的树脂/乳液聚合物的化学变化。最后，该方法将提供一种在具有“极端”化学条件(以高离子强度和/或极端pH为特征的条件)的水性环境中生产稳定的水性树脂乳液的通用方法。
在一些实施方案中，本发明的方法可用于生产具有可用于各种基材的稳定化且乳化的树脂添加剂的工业流体或涂料。这样的工业流体/涂料表现出高防水性、延长适用期、抗脱水收缩(液体胶凝和分离)、出色的膜强度、与同类组合物相比大大改善的金属腐蚀性能、高粘合性和改善的自修复能力(更慢的腐蚀扩散)。这些工业流体/涂料可有用于的基材包括但不限于钢合金、镀锌钢、镀铝锌、镀锌、镀铝或其它金属。基材还可以包括非金属，包括木材、塑料或纺织品。
使特征在于具有高离子强度和/或极端pH的极端化学环境的水性流体内的水性树脂/乳液聚合物稳定化的示例性方法包括将包含水性流体和水性树脂/乳液聚合物的“有机预混物”与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和特征在于具有高离子强度和/或极端pH值的极端化学环境的水性流体(例如酸性钝化剂)组合，以产生其中乳化水性树脂尽管“极端”环境也稳定化的组合物。高HLB表面活性剂可以是非反应性表面活性剂，即非反应性表面活性剂通过非化学改变相互作用与树脂/乳液聚合物相关联，并且不与树脂/乳液聚合物形成例如共价键。这样的非反应性表面活性剂不改变树脂/乳液聚合物的化学和物理性质。
“有机预混物”包括水性流体。有机预混物的水性流体可以是或包含工业流体或涂料组合物。根据本文方法的实施方案，有机预混物的水性流体还可以包含已经稳定的工业钝化流体，并且其可以与“极端环境”酸性钝化流体(其中在不是本发明的体系和方法的情况下，有机预混物中的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物否则将是不稳定的)组合。
此外，“有机预混物”包括(一种或多种)有机水性树脂/(一种或多种)乳液聚合物，使得在一些实施方案中，(一种或多种)有机水性树脂/(一种或多种)乳液聚合物与有机预混物的水性流体分离，且尚未乳化(这种乳化可能直到添加合适的表面活性剂，例如高HLB表面活性剂后才发生)。适合作为有机水性树脂的化学物类包括但不限于丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚偏二氯乙烯或混合树脂(hybridized)(即部分丙烯酸和环氧树脂特征)。合适的树脂的实例是丙烯酸系树脂Alberdingk AC2360和环氧丙烯酸杂化物AlberdingkM2959。
在一些实施方案中，向有机预混物中添加高HLB表面活性剂引起水性树脂的乳化。乳化的水性树脂可以是或包含乳液聚合物。
“有机预混物”还可以任选地包括多种添加剂。这些添加剂可包括表面活性剂、蜡、消泡剂、成膜助剂、润湿助剂、填料、增塑剂、颜料、流变添加剂或可用于所选工业应用的任何其它添加剂
合适的高HLB表面活性剂包括非离子乙氧基化表面活性剂类，例如Tomadol 91-8和Triton X-405。“高HLB表面活性剂”是任何HLB值为8或更高的表面活性剂。出于金属腐蚀保护目的，HLB值的合适范围通常为约8-18。此外，由于各种水性树脂体系具有不同的乳化性能，“高HLB表面活性剂”也可以是指HLB值足够高以使水性配制物内的体系稳定化的任何表面活性剂。本文根据本发明的实施方案的方法、体系和配制物使用约0.30重量％至约4.0重量％的高HLB表面活性剂。
使特征在于具有高离子强度和/或极端pH的极端化学环境的水性流体内的水性树脂/乳液聚合物稳定化的其它示例性方法包括将水性树脂/乳液聚合物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和特征在于“极端化学环境”的工业流体或涂料(例如酸性钝化剂)组合，以产生其中乳化水性树脂在“极端”环境中稳定的组合物。
特征在于“极端”化学环境的工业流体或涂料可以是酸性钝化剂。合适的酸性钝化剂包括一种或多种酸性钝化剂，其中钝化物类用于为表面(例如金属)提供增强的腐蚀保护。这包括但不限于工业中常见和新颖的过渡金属物类，例如铬、钒、锰、锌、钛及其组合的物类。合适的酸性钝化剂还可包含非金属例如硅、磷、氮及其组合的物类。
在根据本发明的方面的所要求保护的方法和配制物中使用的合适的水性工业流体、涂料和/或工业钝化流体在本文中可以具有特征在于高离子强度—进而特征在于超过体系中使用的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物的典型稳定性要求和/或临界凝聚浓度(CCC)的任何离子强度的“极端”化学环境。高离子强度可衍生自高浓度的电解质，尤其是与乳化树脂/聚合物或有机预混物内的乳液体系的双电层相互作用的强电解质体系。赋予高离子强度的电解质种类包括但不限于硝酸盐、磷酸盐、HEDP盐、铬(III)盐、其它钝化金属的盐，以及可用于各种工业应用的在水溶液中完全离解以形成离子相互作用的物质。极端化学环境可替代地或进一步的特征在于使有机预混物体系不稳定的任何pH，其通常可落入低于约3或高于约11的pH范围内。例如，许多工业钝化流体的特征在于低pH，例如小于约3的pH。
根据本发明的方面的组合物的“有机预混物”部分在本文中还可以被配制为“接收”流体，其在一些情况下接收包含“极端环境”的另一流体的添加；例如，在当将“有机预混物”部分添加到特征在于“极端环境”的流体中时，树脂/乳液聚合物体系是不稳定的情况下。例如，将合适的水不相容性树脂或树脂共混物以0.5-50％w/w固体的载量添加到一部分去离子水中以形成“有机预混物”。其它添加剂，例如消泡剂和蜡，任选地以所选工业应用所需的载量添加到“有机预混物”中。将稀释的树脂“有机预混物”与所选择的稳定的高HLB表面活性剂(例如，载量为0.1-15％ww)混合。然后可以将在“有机预混物”中存在的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物的背景下包含“极端环境”的酸性钝化流体添加到高HLB表面活性剂稳定化的“有机预混物”中以产生根据本发明的方面的稳定树脂/乳液聚合物体系。
在该方法的一些实施方案中，水性树脂在特征在于高温和低温的加速条件下在“极端”环境中稳定化30天。在具体实施方案中，根据本发明的方面制备的稳定化水性树脂在密封于烘箱内在60℃保持稳定至少30天，并且还在密封于制冷环境中在5℃保持稳定至少30天。在其它实施方案中，根据本发明制备的稳定化水性树脂在密封容器内的环境条件/室温下保持稳定至少2年。所得水性树脂/聚合物乳液组合物的稳定性可通过观察组合物中的相变来确定。根据本发明的稳定组合物可以具有适合于例如作为辊涂施加于基材表面的液体稠度。当这种“液体”组合物开始胶凝、增稠或固化时，可以观察到这种组合物的不稳定性。确定从稳定到不稳定的相变的其它方法包括组合物从半透明到不透明的变化，或者组合物内颗粒的沉淀或沉降的出现。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂/聚合物乳液、1重量％至约40重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约2重量％至约30重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约3重量％至约20重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约4重量％至约10重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约5重量％至约9重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约6重量％至约8重量％的水性树脂/聚合物乳液。在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约0.5重量％的水性树脂/聚合物乳液、1重量％的水性树脂/聚合物乳液、约2重量％的水性树脂/聚合物乳液、约3重量％的水性树脂/聚合物乳液、约4重量％的水性树脂/聚合物乳液、约5重量％的水性树脂/聚合物乳液、约6重量％的水性树脂/聚合物乳液、约7重量％的水性树脂/聚合物乳液、约8重量％的水性树脂/聚合物乳液、约9重量％的水性树脂/聚合物乳液、约10重量％的水性树脂/聚合物乳液、约20重量％的水性树脂/聚合物乳液、约30重量％的水性树脂/聚合物乳液、约40重量％的水性树脂/聚合物乳液、或约50重量％的水性树脂/聚合物乳液。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约0重量％至约85重量％的水、或约5重量％至约80重量％的水、约10重量％至约75重量％的水、约15重量％至约70重量％的水、约20重量％至约65重量％的水、约25重量％至约60重量％的水、约30重量％至约55重量％的水、约35重量％至约50重量％的水、或约40重量％至约45重量％的水。在一些实施方案中，水可以是去离子水。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂、或约1重量％至约14重量％的高HLB表面活性剂、或约2重量％至13重量％的高HLB表面活性剂、或约3重量％至约12重量％的高HLB表面活性剂、或约4重量％至约11重量％的高HLB表面活性剂、或约5重量％至约10重量％的高HLB表面活性剂、或约6重量％至约9重量％的高HLB表面活性剂、或约7重量％至约8重量％的高HLB表面活性剂。在一些实施方案中，所得的稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约0.4重量％的高HLB表面活性剂、约1重量％的高HLB表面活性剂、约2重量％的高HLB表面活性剂、约3重量％的高HLB表面活性剂、约4重量％的高HLB表面活性剂、约5重量％的高HLB表面活性剂、约6重量％的高HLB表面活性剂、约7重量％的高HLB表面活性剂、约8重量％的高HLB表面活性剂、约9重量％的高HLB表面活性剂、约10重量％的高HLB表面活性剂、约11重量％的高HLB表面活性剂、约12重量％的高HLB表面活性剂、约13重量％的高HLB表面活性剂、约14重量％的高HLB表面活性剂、或约15重量％的高HLB表面活性剂。在一些实施方案中，高HLB表面活性剂的量可以随着水性流体的离子强度的增加而增加，以维持水性树脂/聚合物乳液的稳定性。
在一些实施方案中，高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至15、或约12至14的HLB值。在本文中本发明的一些实施方案中，高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。在一些实施方案中，高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约1重量％至约20重量％的添加剂(例如蜡、消泡剂、流变改性剂、颜料、填料)、或约5重量％至约16重量％的添加剂、或约9重量％至约12重量％的添加剂。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约1重量％至约85重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、或约5重量％至约80重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约10重量％至约75重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约15重量％至约70重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约20重量％至约65重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约25重量％至约60重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约30重量％至约55重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、约35重量％至约50重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料、或约40重量％至约45重量％的具有“极端”化学环境的工业流体或涂料。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含酸性钝化流体。酸性钝化流体可具有小于约3的pH。根据本发明的稳定化水性树脂/聚合物乳液组合物可包含约1重量％至约85重量％的酸性钝化流体、或约5重量％至约80重量％的酸性钝化流体、约10重量％至约75重量％的酸性钝化流体、约15重量％至约70重量％的酸性钝化流体、约20重量％至约65重量％的酸性钝化流体、约25重量％至约60重量％的酸性钝化流体、约30重量％至约55重量％的酸性钝化流体、约35重量％至约50重量％的酸性钝化流体、或约40重量％至约45重量％的酸性钝化流体。
在一些实施方案中，所得稳定化水性树脂乳液组合物可包含约15重量％至约95重量％的有机预混物、或约20重量％至约90重量％的有机预混物、或约25重量％至约85重量％的有机预混物、或约30重量％至约80重量％的有机预混物、或约35重量％至约75重量％的有机预混物、或约40重量％至约70重量％的有机预混物。
在该方法的一些实施方案中，提供包含水性流体和水性树脂/乳液聚合物的有机预混物。有机预混物可能已经含有高HLB表面活性剂(例如，以使水性环境中的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物稳定)。在一些实施方案中，高HLB表面活性剂以不足以使典型工业流体和/或涂料的“极端”化学环境内树脂/乳液聚合物稳定化的量存在于有机预混物中。在一些实施方案中，有机预混物可以已经提供有高HLB表面活性剂以使水性环境中的(一种或多种)树脂/(一种或多种)乳液聚合物稳定化，并且可以添加额外的高HLB表面活性剂以使典型工业流体和/或涂料的“极端”化学环境中的树脂/乳液聚合物稳定化。
在其它实施方案中，可以提供没有高HLB表面活性剂的有机预混物，并且可以将高HLB表面活性剂添加到有机预混物中以产生含有高HLB表面活性剂的有机预混物。此后可以将具有“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如酸性钝化剂)添加到含有高HLB表面活性剂的有机预混物中以产生本发明的组合物。具有“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如酸性钝化剂)可以以逐步方式添加到含有高HLB表面活性剂的有机预混物中，以产生稳定化树脂/乳液聚合物体系。具有“极端”化学环境的工业流体或涂料(例如，酸性钝化剂)也可以首先缓慢添加，直到混合物的稳定性足以以逐渐更快的方式将具有“极端”化学环境具有极端环境的工业流体或涂料(例如，酸性钝化剂)添加到混合物中。
在一些实施方案中，提供了在具有“极端”化学环境的流体内的稳定化树脂乳液。稳定化树脂乳液包含乳化的水性树脂/乳液聚合物；工业流体或涂料，其特征在于具有高离子强度和/或高或低pH的极端化学环境；高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂；和酸性钝化剂。
在一些实施方案中，提供了在具有“极端”化学环境的流体内的稳定化树脂乳液。稳定化树脂乳液包含(一种或多种)水性树脂/乳液聚合物；工业流体或涂料，其特征在于具有高离子强度和/或高或低pH的极端化学环境；和高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂。
在一些实施方案中，提供了在具有“极端”化学环境的流体内的稳定化树脂乳液。稳定化树脂乳液包含含有(一种或多种)水性树脂/乳液聚合物和水性流体的“有机预混物”；高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂；以及工业流体或涂料，其特征在于具有高离子强度和/或高或低pH的极端化学环境。“有机预混物”可以在水性流体内含有一种或多种添加剂，并且“有机预混物”可以含有或可以尚未含有高HLB表面活性剂。
实施例
表1：树脂增强的钝化配制物(有机预混物，其包括高HLB表面活性剂+酸性钝化流体)
根据本文提出的本发明实施方案的稳定配制物可包含有机预混物，其包含树脂/乳液聚合物、水(例如去离子水)、添加剂(例如蜡、消泡剂、流变改性剂、颜料、填料)和高HLB表面活性剂。该配制物还包含极端环境酸性钝化流体(例如，pH小于约3的工业流体)。
表2：在60℃进行加速稳定性测试的各种无铬酸性钝化/有机预混物体系的稳定化
表3：在60℃进行加速稳定性测试的各种Cr(III)酸性钝化/有机预混物体系的稳定化
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*要理解的是，总原子Cr物类的百分比体现了其不同盐，例如但不限于硝酸铬和正磷酸铬中的Cr。
表4：各种Cr(III)酸性钝化/有机预混物体系在环境测试条件(25℃)下的稳定化
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表5：用于热浸镀锌钢和镀铝锌钢的标准涂料组合物与根据本发明的组合物相比的直至失效时间(以小时为单位)
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表5汇总了两家不同钢制造商的热浸镀锌(HDG)和镀铝锌(总共4种基材)的不同性能。这些数据涵盖低等级(快速失效)和高等级(慢速失效)基材的性能。对照配制物1、2和3是缺少稳定化体系的配制物且根据未采用本文中本发明的稳定化方法的方法制得。
本领域技术人员将理解，可以对上面示出和描述的示例性实施方案进行改变，而不脱离其广泛的发明构思。因此，应当理解，本发明不限于所示出和描述的示例性实施方案，而是旨在涵盖在由权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。例如，示例性实施方案的特定特征可以是或可以不是所要求保护的发明的一部分，并且可以组合所公开的实施方案的各种特征。除非本文具体阐述，否则术语“一”、“一个”和“该”不限于一个要素，而是应解读为表示“至少一个”。
应当理解，本发明的至少一些附图和描述已经被简化以集中于与清楚理解本发明相关的要素，同时为了清楚的目的而消除了其它本领域普通技术人员将理解也可以包括本发明的一部分的要素。然而，因为这些要素在本领域中是众所周知的，并且因为它们不一定有助于更好地理解本发明，所以本文未提供对这些要素的描述。
此外，就本发明的方法不依赖于本文中阐述的步骤的特定顺序而言，步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。针对本发明的方法的任何权利要求不应限于按照所写的顺序执行其步骤，并且本领域技术人员可以容易地理解，这些步骤可以改变并且仍然保持在本发明的精神和范围内。
Claims (126)
1.一种使流体中的乳化水性树脂或聚合物稳定化的方法，所述流体的特征在于针对所述乳化水性树脂或聚合物，具有稳定性-不相容的pH和/或离子强度的极端化学环境，所述方法包括：
将包含水性流体和所述乳化水性树脂或聚合物的有机预混物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和特征在于极端化学环境的所述流体组合以产生其中所述乳化水性树脂或聚合物在含有特征在于极端化学环境的流体的树脂/聚合物乳液体系中稳定化的组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述极端化学环境的稳定性-不相容的pH和/或离子强度的特征在于能够导致所述乳化水性树脂或聚合物不稳定的任何离子强度或任何pH。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体是涂料介质或包含水作为主要组分的工业流体。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述有机预混物包含工业成膜流体、在极端化学环境中不相容的有机添加剂、和/或工业应用中使用的其它涂料介质。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述树脂/聚合物乳液体系密封在环境条件下稳定至少2年，在60℃的密封烘箱/加热环境中稳定至少30天，或在5℃的密封制冷系统中稳定至少30天。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体包括以下中的一种或多种：Cr(VI)氧化物、Cr(III)硝酸盐、Cr(III)磷酸盐、用于改善耐腐蚀性的任何其它金属、常见无机酸、还原剂、蜡、消泡剂和任何其它添加剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述极端化学环境的特征还在于pH低于约3或高于约11。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至15、或约12至14的HLB值。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体是酸性钝化剂。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述组合物包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述组合物包含约0.5重量％至约50重量％的已在所述水性流体中乳化的树脂。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中将所述高HLB表面活性剂添加到所述有机预混物中以产生有机预混物和高HLB表面活性剂的混合物。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中将特征在于极端化学环境的所述流体添加到有机预混物和高HLB表面活性剂的混合物中以产生所述组合物。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中将特征在于极端化学环境的所述流体以逐步方式添加到有机预混物和高HLB表面活性剂的混合物中。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体具有高离子强度并且包含能够使所述乳化水性树脂或聚合物不稳定的电解质。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述电解质包括磷酸盐、硝酸盐、硝酸和磷酸的盐、HEDP、铬(III)、其它钝化金属及其组合。
19.一种使流体内的一种或多种乳化水性树脂或聚合物稳定化的方法，所述流体的特征在于针对所述一种或多种乳化水性树脂或聚合物，具有稳定性-不相容的pH和/或离子强度的极端化学环境，所述方法包括：
将所述一种或多种乳化水性树脂或聚合物与高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂和特征在于极端化学环境的所述流体组合以产生其中所述一种或多种乳化水性树脂或聚合物在含有特征在于极端化学环境的所述流体的树脂/聚合物乳液体系中稳定化的组合物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述极端化学环境的稳定性-不相容的pH和/或离子强度的特征在于能够导致所述一种或多种乳化水性树脂或聚合物不稳定的任何离子强度或任何pH。
21.根据权利要求19和20中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体是涂料介质或包含水作为主要组分的工业流体。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含工业成膜流体、在极端化学环境中不相容的有机添加剂和/或工业应用中使用的其它涂料介质。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的方法，其中所述树脂/聚合物乳液体系密封在环境条件下稳定至少2年，在60℃的密封烘箱/加热环境中稳定至少30天，或在5℃的密封制冷系统中稳定至少30天。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体包括以下中的一种或多种：铬(VI)氧化物、铬(III)硝酸盐、铬(III)磷酸盐、用于改善防腐蚀性的任何其它金属、常见无机酸、还原剂、蜡、消泡剂和任何其它添加剂。
25.根据权利要求19-24中任一项所述的方法，其中所述极端化学环境的特征还在于pH低于约3或高于约11。
26.根据权利要求19-25中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至15、或约12至14的HLB值。
27.根据权利要求19-26中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。
28.根据权利要求19-27中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
29.根据权利要求19-28中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体是酸性钝化剂。
30.根据权利要求19-29中任一项所述的方法，其中所述组合物包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂。
31.根据权利要求19-30中任一项所述的方法，其中所述组合物包含约0.5重量％至约50重量％的已在水中乳化的水性树脂。
32.根据权利要求19-31中任一项所述的方法，其中将所述高HLB表面活性剂添加到所述一种或多种乳化水性树脂或聚合物中以产生一种或多种乳化水性树脂或聚合物与高HLB表面活性剂的混合物。
33.根据权利要求19-32中任一项所述的方法，其中将特征在于极端化学环境的所述流体添加至一种或多种乳化水性树脂或聚合物与高HLB表面活性剂的混合物中以产生所述组合物。
34.根据权利要求19-33中任一项所述的方法，其中将特征在于极端化学环境的所述流体以逐步方式添加到一种或多种乳化水性树脂或聚合物与高HLB表面活性剂的混合物中。
35.根据权利要求19-34中任一项所述的方法，其中特征在于极端化学环境的所述流体具有高离子强度并且包含能够使所述乳化水性树脂或聚合物不稳定的电解质。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述电解质包括磷酸盐、硝酸盐、硝酸和磷酸的盐、HEDP、铬(III)、其它钝化金属及其组合。
37.一种根据权利要求1-18中任一项所述的方法生产的稳定化树脂/聚合物乳液体系。
38.一种根据权利要求19-36中任一项所述的方法生产的稳定化树脂/聚合物乳液体系。
39.一种稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：
水性树脂和/或聚合物乳液；
流体，其特征在于针对所述水性树脂和/或聚合物乳液具有稳定性-不相容的pH和/或离子强度的极端化学环境；
高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂；和
酸性钝化剂。
40.根据权利要求39所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的稳定性-不相容的pH和/或离子强度的特征在于能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的任何离子强度或任何pH。
41.根据权利要求39和40中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是涂料介质或包含水作为主要组分的工业流体。
42.根据权利要求39-41中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述水性树脂和/或聚合物乳液包含工业成膜流体、在极端化学环境中不相容的有机添加剂、和/或在工业应用中使用的其它涂料介质。
43.根据权利要求39-42中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述树脂/聚合物乳液密封在环境条件下稳定至少2年，在60℃的密封烘箱/加热环境中稳定至少30天，或在5℃的密封制冷系统中稳定至少30天。
44.根据权利要求39-43中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体包括以下中的一种或多种：铬(VI)氧化物、铬(III)硝酸盐、铬(III)磷酸盐、用于改善耐腐蚀性的任何其它金属、常见无机酸、还原剂、蜡、消泡剂和任何其它添加剂。
45.根据权利要求39-44中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的特征还在于pH低于约3或高于约11。
46.根据权利要求39-45中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至15、或约12至14的HLB值。
47.根据权利要求39-46中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。
48.根据权利要求39-47中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
49.根据权利要求39-48中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是酸性钝化剂。
50.根据权利要求49所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述酸性钝化剂具有小于约3的pH。
51.根据权利要求39-50中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂、或约1重量％至约14重量％的高HLB表面活性剂、或约2重量％至约13重量％的高HLB表面活性剂、或约3重量％至约12重量％的高HLB表面活性剂、或约4重量％至约11重量％的高HLB表面活性剂、或约5重量％至约10重量％％的高HLB表面活性剂、或约6重量％至约9重量％的高HLB表面活性剂、或约7重量％至约8重量％的高HLB表面活性剂。
52.根据权利要求51所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：约0.4重量％的高HLB表面活性剂、约1重量％的高HLB表面活性剂、约2重量％的高HLB表面活性剂、约3重量％的高HLB表面活性剂、约4重量％的高HLB表面活性剂、约5重量％的高HLB表面活性剂、约6重量％的高HLB表面活性剂、约7重量％的高HLB表面活性剂、约8重量％的高HLB表面活性剂、约9重量％的高HLB表面活性剂、约10重量％的高HLB表面活性剂、约11重量％的高HLB表面活性剂、约12重量％的高HLB表面活性剂、约13重量％的高HLB表面活性剂、约14重量％的高HLB表面活性剂、或约15重量％的高HLB表面活性剂。
53.根据权利要求39-52中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约1重量％至约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约2重量％至约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约3重量％至约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约4重量％至约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约5重量％至约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约6重量％至约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
54.根据权利要求39-53中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、1重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约2重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约3重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约4重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约6重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约7重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
55.根据权利要求39-54中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体具有高离子强度并且包含能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的电解质。
56.根据权利要求55所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述电解质包含磷酸盐、硝酸盐、硝酸和磷酸的盐、HEDP、铬(III)、其它钝化金属及其组合。
57.根据权利要求39-56中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约0重量％至约85重量％的水、或约5重量％至约80重量％的水、约10重量％至约75重量％的水、约15重量％至约70重量％的水、约20重量％至约65重量％的水、约25重量％至约60重量％的水、约30重量％至约55重量％％的水、约35重量％至约50重量％的水、或约40重量％至约45重量％的水。
58.根据权利要求57所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述水是去离子水。
59.根据权利要求39-58中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约20重量％的添加剂、或约5重量％至约16重量％的添加剂、或约9重量％至约12重量％的添加剂。
60.根据权利要求59所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述添加剂包括蜡、消泡剂、流变改性剂、颜料、填料中的一种或多种。
61.根据权利要求39-60中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约85重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、或约5重量％至约80重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约10重量％至约75重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约15重量％至约70重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约20重量％至约65重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约25重量％至约60重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约30重量％至约55重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约35重量％至约50重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、或约40重量％至约45重量％的特征在于极端化学环境的所述流体。
62.一种稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：
水性树脂和/或聚合物乳液；
流体，其特征在于针对所述水性树脂和/或聚合物乳液具有稳定性-不相容的pH和/或离子强度的极端化学环境；和
高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂。
63.根据权利要求62所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的稳定性-不相容的pH和/或离子强度的特征在于能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的任何离子强度或任何pH。
64.根据权利要求62和63中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是涂料介质或包含水作为主要组分的工业流体。
65.根据权利要求62-64中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述水性树脂和/或聚合物乳液包含工业成膜流体、在极端化学环境中不相容的有机添加剂、和/或在工业应用中使用的其它涂料介质。
66.根据权利要求62-65中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述树脂/聚合物乳液密封在环境条件下稳定至少2年，在60℃的密封烘箱/加热环境中稳定至少30天，或在5℃的密封制冷系统中稳定至少30天。
67.根据权利要求62-66中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体包括铬(VI)氧化物、铬(III)硝酸盐、铬(III)磷酸盐、用于改善耐腐蚀性的任何其它金属、常见无机酸、还原剂、蜡、消泡剂和任何其它添加剂。
68.根据权利要求62-67中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的特征还在于pH低于约3或高于约11。
69.根据权利要求62-68中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至15、或约12至14的HLB值。
70.根据权利要求62-69中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。
71.根据权利要求62-70中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
72.根据权利要求62-71中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是酸性钝化剂。
73.根据权利要求72所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述酸性钝化剂具有小于约3的pH。
74.根据权利要求62-73中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂、或约1重量％至约14重量％的高HLB表面活性剂、或约2重量％至约13重量％的高HLB表面活性剂、或约3重量％至约12重量％的高HLB表面活性剂、或约4重量％至约11重量％的高HLB表面活性剂、或约5重量％至约10重量％％的高HLB表面活性剂、或约6重量％至约9重量％的高HLB表面活性剂、或约7重量％至约8重量％的高HLB表面活性剂。
75.根据权利要求74所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：约0.4重量％的高HLB表面活性剂、约1重量％的高HLB表面活性剂、约2重量％的高HLB表面活性剂、约3重量％的高HLB表面活性剂、约4重量％的高HLB表面活性剂、约5重量％的高HLB表面活性剂、约6重量％的高HLB表面活性剂、约7重量％的高HLB表面活性剂、约8重量％的高HLB表面活性剂、约9重量％的高HLB表面活性剂、约10重量％的高HLB表面活性剂、约11重量％的高HLB表面活性剂、约12重量％的高HLB表面活性剂、约13重量％的高HLB表面活性剂、约14重量％的高HLB表面活性剂、或约15重量％的高HLB表面活性剂。
76.根据权利要求62-75中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约1重量％至约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约2重量％至约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约3重量％至约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约4重量％至约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约5重量％至约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约6重量％至约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
77.根据权利要求62-76中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、1重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约2重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约3重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约4重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约6重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约7重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
78.根据权利要求62-77中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体具有高离子强度并且包含能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的电解质。
79.根据权利要求78所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述电解质包含磷酸盐、硝酸盐、硝酸和磷酸的盐、HEDP、铬(III)、其它钝化金属及其组合。
80.根据权利要求62-79中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约0重量％至约85重量％的水，或约5重量％至约80重量％的水，约10重量％至约75重量％的水、约15重量％至约70重量％的水、约20重量％至约65重量％的水、约25重量％至约60重量％的水、约30重量％至约55重量％％的水、约35重量％至约50重量％的水、或约40重量％至约45重量％的水。
81.根据权利要求80所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述水是去离子水。
82.根据权利要求62-81中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约20重量％的添加剂、或约5重量％至约16重量％的添加剂、或约9重量％至约12重量％的添加剂。
83.根据权利要求82所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述添加剂包括蜡、消泡剂、流变改性剂、颜料、填料中的一种或多种。
84.根据权利要求62-83中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约85重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、或约5重量％至约80重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约10重量％至约75重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约15重量％至约70重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约20重量％至约65重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约25重量％至约60重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约30重量％至约55重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约35重量％至约50重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、或约40重量％至约45重量％的特征在于极端化学环境的所述流体。
85.一种稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：
有机预混物，其包含水性流体和至少一种树脂和/或聚合物乳液；
流体，其特征在于针对乳化水性树脂和/或聚合物乳液具有稳定性-不相容的pH和/或离子强度的极端化学环境；和
高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂。
86.根据权利要求85所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约15重量％至约95重量％的有机预混物、或约20重量％至约90重量％的有机预混物、或约25重量％至约85重量％的有机预混物、或约30重量％至约80重量％的有机预混物、或约35重量％至约75重量％的有机预混物、或约40重量％至约70重量％的有机预混物。
87.根据权利要求85或权利要求86所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的稳定性-不相容的离子强度的特征在于能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的任何离子强度和/或任何pH。
88.根据权利要求85-87中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是涂料介质或包含水作为主要组分的工业流体。
89.根据权利要求85-88中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述有机预混物包含工业成膜流体、在极端化学环境中不相容的有机添加剂、和/或在工业应用中使用的其它涂料介质。
90.根据权利要求85-89中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述树脂/聚合物乳液密封在环境条件下稳定至少2年，在60℃的密封烘箱/加热环境中稳定至少30天，或在5℃的密封制冷系统中稳定至少30天。
91.根据权利要求85-90中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体包括以下中的一种或多种：铬(VI)氧化物、铬(III)硝酸盐、铬(III)磷酸盐、用于改善耐腐蚀性的任何其它金属、常见无机酸、还原剂、蜡、消泡剂和任何其它添加剂。
92.根据权利要求85-91中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述极端化学环境的特征还在于pH低于约3或高于约11。
93.根据权利要求85-92中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8至约18、约9至17、约10至16、约11至约15、或约12至14的HLB值。
94.根据权利要求85-93中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、或至少约17的HLB值。
95.根据权利要求85-94中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂具有约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、或约18的HLB值。
96.根据权利要求85-95中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体是酸性钝化剂。
97.根据权利要求96所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述酸性钝化剂具有小于约3的pH。
98.根据权利要求85-97中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.1重量％至约15重量％的高HLB表面活性剂、或约1重量％至约14重量％的高HLB表面活性剂、或约2重量％至约13重量％的高HLB表面活性剂、或约3重量％至约12重量％的高HLB表面活性剂、或约4重量％至约11重量％的高HLB表面活性剂、或约5重量％至约10重量％％的高HLB表面活性剂、或约6重量％至约9重量％的高HLB表面活性剂、或约7重量％至约8重量％的高HLB表面活性剂。
99.根据权利要求98所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：约0.4重量％的高HLB表面活性剂、约1重量％的高HLB表面活性剂、约2重量％的高HLB表面活性剂、约3重量％的高HLB表面活性剂、约4重量％的高HLB表面活性剂、约5重量％的高HLB表面活性剂、约6重量％的高HLB表面活性剂、约7重量％的高HLB表面活性剂、约8重量％的高HLB表面活性剂、约9重量％的高HLB表面活性剂、约10重量％的高HLB表面活性剂、约11重量％的高HLB表面活性剂、约12重量％的高HLB表面活性剂、约13重量％的高HLB表面活性剂、约14重量％的高HLB表面活性剂、或约15重量％的高HLB表面活性剂。
100.根据权利要求85-99中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％至约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约1重量％至约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约2重量％至约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约3重量％至约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约4重量％至约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约5重量％至约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约6重量％至约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
101.根据权利要求85-100中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述组合物包含约0.5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、1重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约2重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约3重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约4重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约5重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约6重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约7重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约8重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约9重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约10重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约20重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约30重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、约40重量％的水性树脂和/或聚合物乳液、或约50重量％的水性树脂和/或聚合物乳液。
102.根据权利要求85-101中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中特征在于极端化学环境的所述流体具有高离子强度并且包含能够使所述水性树脂和/或聚合物乳液不稳定的电解质。
103.根据权利要求102所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述电解质包含磷酸盐、硝酸盐、硝酸和磷酸的盐、HEDP、铬(III)、其它钝化金属及其组合。
104.根据权利要求85-103中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约0重量％至约85重量％的水、或约5重量％至约80重量％的水、约10重量％至约75重量％的水、约15重量％至约70重量％的水、约20重量％至约65重量％的水、约25重量％至约60重量％的水、约30重量％至约55重量％％的水、约35重量％至约50重量％的水、或约40重量％至约45重量％的水。
105.根据权利要求104所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述水是去离子水。
106.根据权利要求85-105中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约20重量％的添加剂、或约5重量％至约16重量％的添加剂、或约9重量％至约12重量％的添加剂。
107.根据权利要求106所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述添加剂包括蜡、消泡剂、流变改性剂、颜料、填料中的一种或多种。
108.根据权利要求85-107中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含约1重量％至约85重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、或约5重量％至约80重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约10重量％至约75重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约15重量％至约70重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约20重量％至约65重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约25重量％至约60重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约30重量％至约55重量％的特征在于极端化学环境的所述流体、约35重量％至约50重量％的特征在于极端化学环境的所述流体，或约40重量％至约45重量％的特征在于极端化学环境的所述流体。
109.根据权利要求85所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述有机预混物的水性流体还可包含已与所述乳化水性树脂稳定的工业钝化流体。
110.一种稳定化树脂和/或聚合物乳液，其包含：
水性树脂和/或聚合物乳液；
酸性钝化剂；和
高疏水-亲脂平衡(HLB)表面活性剂。
111.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
112.根据权利要求19-36中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
113.根据权利要求37所述的稳定化树脂/聚合物乳液体系，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
114.根据权利要求38所述的稳定化树脂/聚合物乳液体系，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
115.根据权利要求39-61中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
116.根据权利要求62-84中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
117.根据权利要求85-109中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
118.根据权利要求110所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非离子乙氧基化表面活性剂。
119.根据权利要求1-18和111中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
120.根据权利要求19-36和112中任一项所述的方法，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
121.根据权利要求37和权利要求113中任一项所述的稳定化树脂/聚合物乳液体系，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
122.根据权利要求38和权利要求114中任一项所述的稳定化树脂/聚合物乳液体系，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
123.根据权利要求39-61和115中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
124.根据权利要求62-84和116中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
125.根据权利要求85-109和117中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
126.根据权利要求110和权利要求118中任一项所述的稳定化树脂和/或聚合物乳液，其中所述高HLB表面活性剂是非反应性表面活性剂。
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