不含挥发性碱的储存稳定快速凝固涂层系统技术方案

一种调配物，其含有聚合物粒子的阴离子稳定分散液、聚合多元胺和无机填充剂，pH值在6.0到8.5范围内，粘度大于15000厘泊，并且不含挥发性碱、氨基硅烷和季聚(烯丙胺)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不含挥发性碱的储存稳定快速凝固涂层系统
本专利技术涉及一种不含挥发性碱但展现储存稳定性和快速凝固特性两者的单一调配物涂层系统。调配物包括阴离子稳定分散液粘合剂、聚合多元胺和无机填充剂。
技术介绍
单一调配物水性密封层和涂层历史上具有储存稳定性或具有快速凝固特征。一般来说，如果涂层系统具有长储存稳定性，那么其还具有长凝固时间，且反之亦然。然而，业界需求一种既具有长储存稳定性又具有快速凝固特征的系统。储存稳定性提供装运和储存的长久性。快速凝固是合乎需要的，使得当施加系统时，其快速变得稳定且对雨、磨损、滴淌/流动和涂层可在处于流体状态时经历的其它不利影响有抗性。WO1998001237公开了一种通过首先施加粘合剂分散液的涂层，并且接着将多元胺喷洒到粘合剂涂层上以使其固化来实现涂层的快速凝固的方法。粘合剂分散液与多元胺保持分开，直到粘合剂已经施加之后。因此，涂层的施加和实现快速固化需要施加两种不同材料。需要具有长储存稳定性和快速固化两者的单一调配物。为了解决用单一调配物同时实现长储存稳定性和快速凝固时间的需要，已开发利用pH值触发的化学作用来固化的系统。系统在碱性时保持稳定，并且接着在pH值下降时固化。在施加系统之后随着挥发性碱从系统蒸发，，由此降低系统的pH值来触发pH值下降。参见例如US5527853、US5861188、US6013721和US2015/0259559的系统，所述文献公开与通过挥发性碱来稳定的多官能胺聚合物组合的阴离子稳定聚合物粒子。随着挥发性碱蒸发，系统不再是稳定的且聚合物粒子与胺官能团反应以固化系统。在涂层调配物中，挥发性碱可能是不合需要的。挥发性碱通常具有气味，其使得含有挥发性碱的调配物在作为涂层施加时具有气味。典型地，挥发性碱被视为具有令人不愉快的气味。因此，需要鉴别一种阴离子稳定聚合物/多官能胺系统，其为在施加时既具有储存稳定性又具有快速凝固时间，但不需要挥发性碱来实现储存稳定性的单一调配物。
技术实现思路
本专利技术提供一种针对阴离子稳定聚合物/多官能胺系统的问题的解决方案，所述阴离子稳定聚合物/多官能胺系统为在施加时既具有储存稳定性又具有快速凝固时间，但不需要挥发性碱来实现储存稳定性的单一调配物。意外地，本专利技术为阴离子稳定聚合物/多官能胺系统的调配物的发现结果，所述调配物在老化储存测试中保持储存稳定，且已通过早期抗冲蚀性测试，其表示在施加时的快速凝固，而未使用挥发性碱。实际上，甚至更意外地，本专利技术的系统的pH值可以是7.5或更低并且甚至低于7.0，并且在施加时仍实现储存稳定性和早期抗冲蚀性。不希望受理论约束，本专利技术实现不含挥发性碱的单一调配物在施加时储存稳定性和快速固化两者的出人意料的性能的可能原因为聚合多元胺的低浓度和调配物的粘度特性。聚合多元胺可能在储存期间与粘合剂聚合物反应，但归因于聚合物多元胺的相对较低浓度和归因于调配物的相对较高粘度特征的聚合物粒子受阻的移动性能，而无法容易地完成聚合物粒子之间的交联。在将调配物作为涂层施加时，水蒸发且尽管粘度相对较高，将聚合物粒子驱动到一起，以促进完成固化涂层所需的交联。在第一方面，本专利技术为一种在单一调配物中包括以下三种组分的调配物：聚合物粒子的阴离子稳定分散液、聚合多元胺和无机填充剂，其中：(a)如通过ASTME1131-08测定，按调配物的总重量计，阴离子稳定分散液的聚合物粒子以28重量百分比或更大并且同时45重量百分比或更小的浓度存在；(b)阴离子稳定分散液的聚合物粒子包括选自由以下组成的组的聚合物：(甲基)丙烯酸聚合物和苯乙烯-丙烯酸共聚物；聚合物平均含有(i)按聚合物中所有单体的总重量计，0.7重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的聚合丙烯酸；以及(ii)按聚合物中所有单体的总重量计，0.1重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的除丙烯酸以外的聚合酸；(c)阴离子稳定分散液的聚合物粒子(i)如通过使用MalvernZetasizerNanoZS90的90度光散射所测定，平均粒度为200纳米或更多并且600纳米或更小；以及(ii)如根据ASTME-1356-08所测定，平均玻璃态化温度为-55摄氏度或更高并且20摄氏度或更低；(d)如通过裂解顶空气相色谱法所测定，按调配物中聚合物的总重量计，聚合多元胺的浓度为0.05重量百分比或更大并且小于1.0重量百分比；(e)如通过ASTM方法D5201-05a所测定，按调配物的总体积计，无机填充剂浓度为10体积百分比或更多并且45体积百分比或更小；(f)如通过ASTMD5201-05a所测定，调配物为60体积百分比或更多并且70体积百分比或更小的固体；(g)调配物粘度大于15000厘泊；以及其中，如果调配物包括流变改性剂增稠剂，那么流变改性剂是非离子体积排阻增稠剂；其中聚合物粒子的阴离子稳定分散液不含氨基硅烷；其中调配物不含挥发性碱和季聚(烯丙胺)；其中如通过ASTME-70所测定，调配物的pH值为6.0或更高并且8.5或更低；并且其中使用布洛克菲尔德粘度计(Brookfieldviscometer)型号DV-I+在5转/分钟下在22摄氏度下使用HelipathSpindleE测定粘度值。本专利技术的调配物适用于例如涂层和/或密封层。具体实施方式“和/或”意味着“和，或替代地”。除非另行说明，否则所有范围都包含端点。除非日期利用呈带有连字符的两位数形式的测试方法编号来指示，否则测试方法是指从本文件的优先权日起最近的测试方法。参考测试方法含有参考测试协会与测试方法编号两者。通过以下缩写中的一个来参考测试方法组织：ASTM是指ASTM国际(ASTMInternational)(原名为美国测试与材料协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials))；EN是指欧洲标准(EuropeanNorm)；DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormung)；以及ISO是指国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization)。使用布洛克菲尔德粘度计型号DV-I+在五转/分钟下在22摄氏度下使用HelipathSpindleE测定粘度值。本专利技术为单一调配物，其意味着单一调配物的组分在储存期间和在施加期间彼此接触存在。单一调配物与例如其中粘合剂与胺凝固剂分开储存，且仅在施加期间或在施加粘合剂之后将两者混合以便接触的组合物形成对比。本专利技术的单一调配物包括聚合物粒子的阴离子稳定分散液、聚合多元胺和无机填充剂。阴离子稳定分散液包括分散于水(水连续)相中的聚合物粒子。关于聚合物粒子的分散液的“阴离子稳定”意味着分散液的聚合物粒子在调配物中具有净负电荷。净负电荷有助于通过妨碍个别聚合物粒子之间的接触来使分散液稳定。净负电荷可以来自例如聚合物组合物自身的带负电部分(例如去质子化酸官能团)、来自阴离子表面活性剂或来自聚合物组合物的带负电部分和来自阴离子表面活性剂两者。按调配物的总重量计，阴离子稳定分散液的聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调配物，其在单一调配物中包括以下三种组分：聚合物粒子的阴离子稳定分散液、聚合多元胺和无机填充剂，其中：/n(a)如根据ASTM E1131-08测定，按所述调配物的总重量计，所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子以28重量百分比或更大并且同时45重量百分比或更小的浓度存在；/n(b)所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子包括选自由以下组成的组的聚合物：(甲基)丙烯酸聚合物和苯乙烯-丙烯酸共聚物；所述聚合物平均含有/n(i)按所述聚合物中所有单体的总重量计，0.7重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的聚合丙烯酸；以及/n(ii)按所述聚合物中所有单体的总重量计，0.1重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的除丙烯酸以外的聚合酸；/n(c)所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子/n(i)如通过使用Malvern Zetasizer Nano ZS90的90度光散射所测定，平均粒度为200纳米或更多并且600纳米或更小；以及/n(ii)如根据ASTM E-1356-08所测定，平均玻璃态化温度为-55摄氏度或更高并且20摄氏度或更低；/n(d)如通过裂解顶空气相色谱法所测定，按所述调配物中聚合物的总重量计，聚合多元胺的浓度为0.05重量百分比或更大并且小于1.0重量百分比；/n(e)如通过ASTM方法D5201-05a所测定，按所述调配物的总体积计，无机填充剂浓度为10体积百分比或更多并且45体积百分比或更小；/n(f)如通过ASTM D5201-05a所测定，所述调配物为60体积百分比或更多并且70体积百分比或更小的固体；/n(g)所述调配物的粘度大于15000厘泊；以及/n其中，如果所述调配物包括流变改性剂增稠剂，那么流变改性剂是非离子体积排阻增稠剂；/n其中所述聚合物粒子的阴离子稳定分散液不含氨基硅烷；/n其中所述调配物含有相对于总调配物重量的小于500重量份/百万重量份的挥发性碱并且不含季聚(烯丙胺)；/n其中如通过ASTM E-70所测定，所述调配物的pH值为6.0或更高并且8.5或更低；并且/n其中使用布洛克菲尔德粘度计(Brookfield viscometer)型号DV-I+在5转/分钟下在22摄氏度下使用Helipath Spindle E测定粘度值。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 US 62/5258511.一种调配物，其在单一调配物中包括以下三种组分：聚合物粒子的阴离子稳定分散液、聚合多元胺和无机填充剂，其中：
(a)如根据ASTME1131-08测定，按所述调配物的总重量计，所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子以28重量百分比或更大并且同时45重量百分比或更小的浓度存在；
(b)所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子包括选自由以下组成的组的聚合物：(甲基)丙烯酸聚合物和苯乙烯-丙烯酸共聚物；所述聚合物平均含有
(i)按所述聚合物中所有单体的总重量计，0.7重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的聚合丙烯酸；以及
(ii)按所述聚合物中所有单体的总重量计，0.1重量百分比或更多并且5.0重量百分比或更少的除丙烯酸以外的聚合酸；
(c)所述阴离子稳定分散液的所述聚合物粒子
(i)如通过使用MalvernZetasizerNanoZS90的90度光散射所测定，平均粒度为200纳米或更多并且600纳米或更小；以及
(ii)如根据ASTME-1356-08所测定，平均玻璃态化温度为-55摄氏度或更高并且20摄氏度或更低；
(d)如通过裂解顶空气相色谱法所测定，按所述调配物中聚合物的总重量计，聚合多元胺的浓度为0.05重量百分比或更大并且小于1.0重量百分比；
(e)如通过ASTM方法D5201-05a所测定，按所述调配物的总体积计，无机填充剂浓度为10体积百分比或更多并且45体积百分比或更小；
(f)如通过ASTMD5201-05a所测定，所述调配物为60体积百分比或更多并且70体积百分比或更小的固体；
(g)所述调配物的粘度大于15000厘泊；以及
其中，如果所述调配物包括流变改性剂增稠剂，那么流变改性剂是非离子体积排阻增稠剂；
其中所述聚合物粒子的阴离子稳定分散液不含氨基硅烷；
其中所述调配物含有相对于总调配物重量的小于500重量份/百万重量份的挥发性碱并且不含季聚(烯丙胺)；
其中如通过ASTME-70所测定，所述调配物的pH值为6.0或更高并且8.5或更低；并且
其中使用布洛克菲尔德粘度计(Brookfieldvisc...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·费伯，D·E·威廉姆斯，D·M·康纳，M·D·韦斯特梅耶，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US