用粘性水性建筑涂料组合物非空气辅助喷涂表面制造技术

技术编号:778138 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用适于遮蔽表面上的痕迹的粘性水性建筑涂料组合物(例如油漆)非空气辅助(例如,无空气)喷涂表面的方法、装置和涂料组合物,所述组合物表现出非-牛顿流动并且包含粘合剂聚合物和超过30wt%的固体成分(尤其是选自增稠剂、遮光剂、颜料和/或补充剂的那些成分),其中组合物在由手泵或电泵可产生的2.5到5巴的压力下从喷嘴中的孔被排出。适当的组合物具有至少0.5Pa.sec和优选地不超过50Pa.sec的布氏粘度,以及包括用于通过扁圆形或圆形的孔进行喷涂的大量缔合性增稠剂,或可选地,具有从0.05到0.5Pa.sec的表观拉伸粘度。优选地,喷嘴具有对组合物赋予横向力以便使其以旋涡运动进入孔的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用粘性水性建筑涂料组合物非空气辅助喷涂表面0001本专利技术涉及用粘性水性建筑涂料组合物非空气辅助喷涂表面的方法和装置,所述组合物是适于遮蔽表面上的痕迹的组合物,所述方法能够应用不超过5巴的压力处理非牛顿流动。实际上,"非空气辅助喷涂 (non-pneumatically assisted spray-coating),,通常意味着,喷雾的形成不 是由注入空气来辅助,而是有时应用其它气体如二氧化碳代替空气,因 此简言之,"无空气的(airless)"在本说明书中将用以表示,其中喷雾形 成不由空气或任何其它气体辅助的喷涂。本专利技术还涉及在所述方法和装 置中使用的涂料组合物。0002压力达到5巴的意义是,这是可以从简单的手工操作压縮机—— 通常不精确地被称为"手泵"——获得的压力。也有可能使用电泵产生这 样的压力。0003建筑涂料组合物几乎总是油漆,因此简言之,在本说明书中将 频繁地使用"油漆(paint)"来一般性地指代建筑涂料组合物。适于遮蔽 痕迹的大部分油漆由于它们的假塑性性质而表现出非牛顿流动,这使得 它们在受到高剪切时经历粘度的非线性降低。尽管进行了70余年的喷涂(尽管是在高压下),但是仍然没有简单的或可靠的方法来预测这种粘 度的非线性降低将会如何影响所得到的喷雾的性质。0004建筑油漆被设计应用于建筑中所见的表面或作为建筑的一部分 所见的表面,例如墙、天花板、窗框、门和门框、散热器和订做的家具。 一些油漆被特别设计应用于建筑的外表面和建筑周围的陆地(例如花园 和庭院)上所见的表面。这样的表面通常是石头、砖或混凝土,并且期 望油漆能够较好地遮蔽表面上的痕迹。油漆旨在在环境温度和湿度下由业余或专业油漆工现场应用。现场粉刷过程遇到的欧洲环境温度一般是从5X:到45"C。对于较好地适用于遮蔽痕迹的油漆而言,它们应该包含足 够的遮光剂、颜料和/或补充剂,以使得油漆的总固体含量为至少30wt。/。(基于干燥之前油漆的总重量),以及优选地,固体含量为从40 wt。/。到 70wt%,最优选的范围是43wt。/。到55wt。/。。"补充剂"是例如粘土禾口/或白垩 的固体颗粒,其被加入建筑涂料组合物,以便使颜料和/或遮光剂颗粒间 隔开,从而增加它们的着色和/或遮光效应。对它们的更详细描述在1967 年由Chapman and Hall of London出版的G P ATurner的"Introduction to Paint Chemistry"第三版中给出,在本文中并入其内容以作参考。0005应用可以使用刷子或辊进行,或者如果油漆工是专业的,可以 通过使用超过130巴的压力产生的(任选地,空气辅助)喷雾来进行。大 面积的喷涂比用刷子粉刷快5到10倍,但是对于业余人员的应用,艮P,"自 己动手"的油漆工而言,使用的高压设备太昂贵和太危险。0006便宜的低压喷雾装置——其使用手泵可以被加压到大约3巴—— 被业余人员(尤其是园丁)广泛地用于喷射有机溶剂基液体例如木材着 色料、杀真菌剂和杀虫剂,所述液体包含低含量或零含量固体材料并且 具有可以忽略的布氏粘度(Brookfield viscosities),这意味着它们表现出 使它们容易喷射的牛顿流动。使用这样的装置喷射水性油漆的尝试—— 所述油漆的布氏粘度在22t:时超过0.5Pa. sec并且固体含量高于7wt。/。—— 产生小半径的近似圆柱形的喷雾,其只是在微小的和大约圆形区域的目 标表面上产生影响。这种区域的小尺寸将使粉刷过程非常费时。00072005年出版的手册"Cuprino1 introducing a major breakthrough in Fence Treatments for 2005"描述了商业可用的装置,其使用通过手泵产生 的达5巴的压力来喷射非牛顿建筑涂料组合物。建筑涂料组合物被包含在 贮存器中,其由泵加压以输送组合物通过喷嘴到达在喷嘴中形成的伸长狭缝,组合物以扇形扁平喷雾从该狭缝排出。但是,已经发现,该装置 仅仅可以成功用于固体含量低于大约12wty。的建筑涂料组合物,对于其它 情况,该建筑涂料组合物要么不能从狭缝中排出,要么不能作为可使用 的喷雾或喷射而排出。当固体含量高时失败的一个可能的原因是,在油 漆进入喷嘴的流动中,太多能量被消耗于剪切临近狭缝壁的流体和使油 漆中的固体颗粒旋转。在解释可以如何克服这个问题之前,描述一些水 性建筑油漆的形成和它们获得其粘度的方式是有帮助的。0008水性建筑油漆一般包括有机膜形成粘合剂聚合物的水乳胶,该粘合剂聚合物的作用首先是将组合物的干燥涂层粘合到它所应用的表 面,其次是将组合物的任意其它成分例如颜料、染料、遮光剂、补充剂(extender)和生物杀灭剂(biocides)粘合到干燥的涂层中。粘合剂聚合 物是非牛顿流动的主要原因。0009多种传统膜形成粘合剂聚合物可以在水性建筑油漆中使用,但 是那些最通常使用的是从烯键式不饱和单体得到的三种广义类型,它们 被通俗地称为"丙烯酸类"、"乙烯基类"或"苯乙烯类"。"丙烯酸类(acrylics)"通常是至少二种单-烯键式不饱和羧酸的烷基酯的共聚物(例 如,丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、丁酯或2-乙基已酯,例如甲基丙 烯酸甲酯/丙烯酸丁酯共聚物),其任选地带有一些非酯化的酸(例如丙 烯酸或甲基丙烯酸)。"乙烯基类(vinyls)"通常包括饱和羧酸的单乙烯 基酯例如醋酸乙烯酯和丙烯酸单体或其它单乙烯基酯中的至少一种的共 聚物,其它单乙烯基酯例如,包含10到12个碳原子的羧酸的乙烯基酯, 如由Resolution Europe BV of Rotterdam以商品名"Versatate"销售的那些。 "苯乙烯类(styrenics)"是包含苯乙烯(或类似的单乙烯基芳族单体)连 同可共聚单体的共聚物,所述可共聚单体通常是丙烯酸或甲基丙烯酸的 垸基酯。对合适的水性粘合剂聚合物的更详细描述在前述Tumer中给出。0010建筑油漆需要具有的低剪切下的粘度(即,在22'C时的布氏粘 度)是至少0.5Pa,sec (帕斯卡.秒),因此,如果它们以范围为0.02到0.05 mm的常规厚度被应用到垂直表面,应用的涂料一般会抵抗"流挂(sagging) ", BP,在涂料有时间足够干燥以丧失其流动性之前,从表面 流下来。"流挂"在AHBeckly的、由Granade of London在1983年出版的 "Handbook of Painting and Decorating Products"中的版面14中说明,版面14 的内容并入本文以作参考。在水性油漆中,大部分粘度通常通过包含长 链长或中等链长的纤维素增稠剂而赋予,并且这些非常有助于非牛顿流 动。对适用于水性建筑涂料组合物的增稠剂的更加详细的描述,在由LJ Calbo编辑的"The handbook of Coatings Additives "第二巻第4章中由E JSchaller禾口P R Sperry给出,在本文中引入第二章的内容作为参考。0011Schaller和Sperry解释,在水性乳胶漆中需要增稠剂来调节粘度, 以便控制油漆的多种性质,包括流挂,也包括成膜和均涂性。他们列出 了其中粘度可以被增本文档来自技高网...

【技术保护点】
用适于遮蔽表面上的痕迹的粘性水性建筑涂料组合物非空气辅助喷涂表面的方法,所述组合物表现出非-牛顿流动并且包含粘合剂聚合物和其它固体成分,并且所述方法包括在压力下从喷嘴中形成的孔排出所述组合物,其中: a)所述组合物的固体含量是所述组合物总重量的至少30wt%, b)当在22℃测定时,所述组合物具有的布氏粘度是至少0.5Pa.sec, c)所述组合物包含基于所述组合物的总重量为0.08wt%到0.6wt%的增稠剂,其中超过50wt%(基于增稠剂的总重量)是缔合性增稠剂, d)所述孔具有或者扁圆形或者圆形的周边,和 e)所述组合物在从所述孔排出之前,受到从2.5到5巴的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:GM斯皮兰MAI伊尔加扎贝尔AZ翁达拉
申请(专利权)人:帝国化学工业公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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