水性组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种水性组合物，该水性组合物包含：(a)混合聚合物颗粒的水性分散体，该水性分散体具有5％或更高的氟含量，其中基于这些混合聚合物颗粒的重量，这些混合聚合物颗粒包含(i)大于20重量％至75重量％的第一聚合物组分，该第一聚合物组分包括氟乙烯乙烯醚共聚物，和(ii)25重量％至小于80重量％的第二聚合物组分，其中该第二聚合物组分是丙烯酸共聚物，基于该丙烯酸共聚物的重量，该丙烯酸共聚物包含0.15重量％至1.2重量％的含磷的酸单体、其盐或其混合物的结构单元，和单烯键式不饱和非离子单体的结构单元；和(b)基于这些混合聚合物颗粒的总重量和胶态二氧化硅的干重，5干重％至30干重％的该胶态二氧化硅。该水性组合物可以提供具有平衡的耐沾污性和耐久性特性的涂层。特性的涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性组合物


[0001]本专利技术涉及一种水性组合物，该水性组合物包含混合聚合物颗粒的水性分散体和胶态二氧化硅。

技术介绍

[0002]在外部涂层应用中，耐沾污性(DPUR)和耐久性是两个关键特性。DUPR使得涂层在暴露于诸如阳光等元素时能够保持颜色和光泽。硅溶胶(也称为“胶态二氧化硅”)的结合是改进涂层工业中DPUR特性的方法中的一种方法，但通常损害耐久性。常规的含胶态二氧化硅的涂层通常在暴露于阳光之后或在加速风化条件下表现出粉化。
[0003]因此，令人期望的是提供一种适用于涂层应用的水性组合物，该水性组合物提供具有平衡的耐沾污性和耐久性特性而没有上述问题的外部涂层，例如，弹性体壁涂层。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种适用于外部涂层的新型水性组合物。本专利技术的水性组合物包含胶态二氧化硅和氟
‑
丙烯酸混合聚合物颗粒的特定水性分散体的新型组合，该特定水性分散体可以通过在氟乙烯乙烯醚(FEVE)共聚物的存在下对丙烯酸单体进行聚合来制备。该水性组合物可以提供由其制成而没有上述问题的涂层。
[0005]在第一方面，本专利技术为一种水性组合物，该水性组合物包含：
[0006](a)混合聚合物颗粒的水性分散体，该水性分散体具有5％或更高的氟含量，其中基于这些混合聚合物颗粒的重量，这些混合聚合物颗粒包含：
[0007](i)大于20重量％至75重量％的第一聚合物组分，该第一聚合物组分包括氟乙烯乙烯醚共聚物，和
[0008](ii)25重量％至小于80重量％的第二聚合物组分，其中该第二聚合物组分是丙烯酸共聚物，基于该丙烯酸共聚物的重量，该丙烯酸共聚物包含0.15重量％至1.2重量％的含磷的酸单体、其盐或其混合物的结构单元；和单烯键式不饱和非离子单体的结构单元；和
[0009](b)基于这些混合聚合物颗粒的总重量和胶态二氧化硅的干重，5干重％至30干重％的该胶态二氧化硅。
[0010]在第二方面，本专利技术是一种用于制备第一方面的水性组合物的方法。该方法包括：将混合聚合物颗粒的该水性分散体与该胶态二氧化硅混合。
附图说明
[0011]图1是实施例1的水性组合物中的混合聚合物颗粒在不同尺度(A)比例尺＝1微米(μm)和(B)比例尺＝400纳米(nm)下的扫描透射电子显微镜(STEM)图像。
[0012]图2A是比较例2的水性组合物中的纯丙烯酸共聚物颗粒的STEM图像。
[0013]图2B是比较例3的水性组合物中的纯氟乙烯乙烯醚共聚物颗粒的STEM图像。
具体实施方式
[0014]本文中的“水性”组合物或分散体意指分散在水性介质中的颗粒。本文中的“水性介质”是指水和基于介质的重量的0重量％至30重量％的水混溶性化合物，诸如例如醇、二醇、二醇醚、二醇酯或其混合物。
[0015]命名单体的“结构单元”(也被称为“聚合单元”)是指聚合后单体的残余物，即，聚合单体或呈聚合形式的单体。例如，甲基丙烯酸甲酯的结构单元如下所示：其中虚线表示结构单元与聚合物主链的附接点。
[0016]本文中的“丙烯酸共聚物”是指丙烯酸单体与不同的丙烯酸单体或诸如苯乙烯等其他单体的共聚物。如本文所使用的，“丙烯酸单体”包括(甲基)丙烯酸、丙烯酸(甲基)烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈以及其改性形式，如丙烯酸(甲基)羟烷基酯。在整个文件中，单词片段“(甲基)丙烯酰基”是指“甲基丙烯酰基”和“丙烯酰基”两者。例如，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸两者，并且(甲基)丙烯酸甲酯是指甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯两者。
[0017]如本文所使用的，玻璃化转变温度或“Tg”可以通过各种技术测量，包括例如差示扫描量热法(“DSC”)或通过使用Fox方程式进行的计算。本文所报告的Tg的特定值是通过使用Fox方程式计算的值(T.G.Fox,《美国物理学会公报(Bull.Am.Physics Soc.)》，第1卷，第3期，第123页(1956))。例如，用于计算单体M1和M2的共聚物的T
g
，
[0018][0019]其中T
g
(经计算的)是针对共聚物计算的玻璃化转变温度，w(M1)是共聚物中的单体M1的重量分数，w(M2)是共聚物中的单体M2的重量分数，T
g
(M1)是单体M1的均聚物的玻璃化转变温度，并且T
g
(M2)是单体M2的均聚物的玻璃化转变温度，所有温度均以K为单位。均聚物的Tg可以见于例如由J.Brandrup和E.H.Immergut编辑的“《聚合物手册(Polymer Handbook)》”,国际科学出版社(Interscience Publishers)。
[0020]本专利技术的水性组合物包含混合聚合物颗粒的水性分散体，这些混合聚合物颗粒包含第一聚合物组分和第二聚合物组分。如本文所使用的，术语“聚合物组分”是指由不同的聚合步骤产生的聚合物材料。通常，混合聚合物颗粒包含两种或三种聚合物组分，例如，种子组分、吸液组分和/或连续添加组分。可以使用聚合物组分的不同或另外的组合，例如，可以使用多种连续添加组分。第一聚合物组分和第二聚合物组分不一定对应于添加顺序。即，“第一聚合物组分”不一定对应于首先聚合的聚合物组分，例如，种子颗粒。术语“第一”和“第二”仅用于将一种组分与另一种组分区分开，而不是指定添加顺序。
[0021]混合聚合物颗粒中的第一聚合物组分包括一种或多种氟乙烯乙烯醚共聚物。可用于本专利技术的氟乙烯乙烯醚共聚物可以是交替共聚物、无规共聚物或嵌段共聚物。氟乙烯乙烯醚共聚物可以是一种或多种氟乙烯单体与一种或多种乙烯醚单体以及任选地一种或多种烯键式不饱和羧酸单体的共聚物。可用于本专利技术的氟乙烯单体可以包括三氟氯乙烯、四氟乙烯或它们的混合物。可用于本专利技术的乙烯醚单体可以具有式CH2＝CH
‑
OR1，其中R1是C1‑
C
20
烷基基团、C1‑
C
20
羟烷基基团或C5‑
C
20
环烷基基团。烷基基团可以含有以下量的碳原子：1
个或更多、2个或更多、3个或更多或甚至4个或更多，并且同时20个或更少、16个或更少、12个或更少或甚至8个或更少。羟烷基基团可以含有以下量的碳原子：1个或更多、2个或更多、3个或更多或甚至4个或更多，并且同时20个或更少、16个或更少、12个或更少或甚至8个或更少。环烷基基团可以含有以下量的碳原子：5个或更多、6个或更多、7个或更多或甚至8个或更多，并且同时20个或更少、16个或更少、12个或更少或甚至10个或更少。合适的乙烯醚单体可以包括例如乙基乙烯醚、异丁基乙烯醚、丁基乙烯醚、己基乙烯醚、环己基乙烯醚、十二烷基乙烯醚、正十六烷基乙烯醚或它们的混合物。合适的烯键式不饱和羧酸单体可以包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸或它们的混合物。
[0022]可以选择上述单体的类型以得到具有令人期望的氟含量和Tg的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水性组合物，所述水性组合物包含：(a)混合聚合物颗粒的水性分散体，所述水性分散体具有5％或更高的氟含量，其中基于所述混合聚合物颗粒的重量，所述混合聚合物颗粒包含：(i)大于20重量％至75重量％的第一聚合物组分，所述第一聚合物组分包括氟乙烯乙烯醚共聚物，和(ii)25重量％至小于80重量％的第二聚合物组分，其中所述第二聚合物组分是丙烯酸共聚物，基于所述丙烯酸共聚物的重量，所述丙烯酸共聚物包含0.15重量％至1.2重量％的含磷的酸单体、其盐或其混合物的结构单元；和单烯键式不饱和非离子单体的结构单元；和(b)基于所述混合聚合物颗粒的总重量和胶态二氧化硅的干重，5干重％至30干重％的所述胶态二氧化硅。2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中所述混合聚合物颗粒包括所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分的互穿聚合物网络。3.根据权利要求1或2所述的水性组合物，其中所述丙烯酸共聚物具有在0℃至30℃范围内的玻璃化转变温度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性组合物，其中基于所述丙烯酸共聚物的重量，所述丙烯酸共聚物包含0.2重量％至0.5重量％的所述含磷的酸单体、其盐或其混合物的结构单元。5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性组合物，其中基于所述丙烯酸共聚物的重量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林道舒，王彩凤，许建明，胡月晗，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：