CN103059597A

CN103059597A - 增稠的水性分散体及其提供的涂覆基材

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Publication number: CN103059597A
Application number: CN2012103063376A
Authority: CN
Inventors: M·多诺万; E·H·农格瑟; A·M·莫里斯; W·张
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-04-24
Also published as: KR101443656B1; EP2586835A1; AU2012207025A1; BR102012020761B1; BR102012020761A2; EP2586835B1; AU2012207025B2; KR20130022388A; US20130053499A1

Abstract

本发明涉及增稠的水性分散体及其提供的涂覆基材，提供了一种包含粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物的水性组合物，以聚合物的重量计，所述聚合物包含，0.1重量％至50重量％的汉希参数为2.5至10的单体作为共聚化单元，在非甲醛还原剂，例如以聚合物的重量计，0.01重量％至0.5重量％的异抗坏血酸的存在下，形成了所述聚合物；以聚合物的重量计，提供了0.1重量％至5重量％的增稠剂作为形成涂覆的基材的方法并以此形成了涂覆的基材。

Description

增稠的水性分散体及其提供的涂覆基材

技术领域

本发明涉及某些大聚合颗粒的增稠的水性分散体。更具体地，本发明涉及一种水性组合物，该组合物包含：粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物，以聚合物的重量计，该聚合物包含0.1重量％至50重量％的汉希（Hansch）参数为2.5至10的单体作为共聚化单元，在非甲醛还原剂的存在下形成所述聚合物；以及以聚合物的重量计，0.1重量％至5重量％的增稠剂。本发明还涉及一种用于在基材上提供涂层的方法并提供了涂覆的基材。

背景技术

由于斯托克斯定律（《流体动力学的介绍》，剑桥大学出版社，GK Batchelor(1967)）中包含的观点，难以稳定化水性混合物中的大颗粒聚合物免于沉降和分离：

F_d=-6πμRV_s，其中：

·F_d是作用在流体和球形颗粒之间的界面上的摩擦力（N），

·μ是含大球形颗粒聚合物的流体的动力粘度（N s/m²）

·R是球形物体的半径（m），以及

·V_s是球形颗粒的沉降速率（m/s）。

当球形颗粒由于重力对于颗粒质量的作用在粘性流体中沉降时，当由于摩擦力与浮力结合导致的力与重力平衡时，达到了沉降速率。所述沉降速率由下式表示：

v_{s} = \frac{2}{9} \frac{(P_{p} - P_{f})}{μ} g R^{2}

式中：

·V_s是颗粒的沉降速率（m/s）

·g是重力加速度（m/s²），

·P_p是颗粒质量密度（kg/m³），以及

·P_f是流体质量密度（kg/m³）。

也就是说，Vs与颗粒尺寸成比例，与流体粘度成反比。

可以通过增加流体的粘度来降低给定尺寸的颗粒的沉降速率。在窄聚合物组合物和颗粒尺寸范围内，当用增稠剂或者流变改性剂类似配制时，颗粒通常展现出类似的粘度。

美国专利第7,829,626号揭示了用于皮革的消光涂层，该消光涂层包含粘结剂组分以及平均直径为1-20微米的某些共聚物灰暗颗粒。

希望提供直径为0.5微米至150微米且比水密度大的颗粒更缓慢地沉降到分散体的底部，优选不产生难以再分散的结构化沉淀。我们发现，当用等量的增稠剂或者流变改性剂配制时，大的基本球形的颗粒（直径为0.5微米至150微米）的特定组合物提供了相对增加的增稠功效。

发明内容

在本发明的第一个方面，提供了一种水性组合物，该组合物包含：粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物，以聚合物的重量计，所述聚合物包含0.1重量％至50重量％的汉希（Hansch）参数为2.5至10的单体作为共聚化单元，在非甲醛还原剂的存在下形成所述聚合物；以及以聚合物的重量计，0.1重量％至5重量％的增稠剂。

在本发明的第二个方面，提供了一种用来提供涂覆的基材的方法，该方法包括：(a)形成本发明第一方面的水性涂覆组合物；(b)将所述水性涂覆组合物施涂于基材；(c)对所述施涂的水性涂覆组合物进行干燥，或者允许该水性涂覆组合物干燥。

在本发明的第三个方面，提供了一种由本发明第二方面的方法形成的涂覆的基材。

具体实施方式

本发明的水性聚合涂覆组合物包含粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物，以聚合物的重量计，该聚合物包含0.1重量％至50重量％的汉希（Hansch）参数为2.5至10的单体作为共聚化单元。本文中，“水性组合物”指的是连续相主要是水，还可能存在水混溶性化合物，优选为水的组合物。

可以通过本领域已知方法，例如，乳液聚合法、种子生长法以及悬浮聚合方法来形成粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物。这样的聚合物见例如美国专利第4,403,003、7,768,602以及7,829,626号中所述，且本文中也有描述。可以在单步法、多步法中，例如可能导致多相颗粒或者导致全部颗粒的梯度组合物相共混合的颗粒的芯/壳过程、或者在梯度过程中制备所述聚合物，所述梯度过程中的一个或多个阶段中的组合物发生变化。

以聚合物的重量计，微粒聚合物包含，0.1重量％至50重量％，优选为0.2重量％至25重量％，更优选为0.3重量％至10重量％，最优选为0.3重量％至1重量％的单体作为共聚单元，该单体的汉希（Hansch）参数为2.5至10，优选为2.5至7.0。对于表1中的具体单体，本文中所用的汉希参数如下：

表1：汉希参数

上述汉希参数用美国EPA的Kowwin软件计算所得，未存在于表1中的单体的值也可以同样计算得到。或者，可以使用Hansch和Fujita的《J.Amer.Chem.Soc.》（86,1616-1626(1964)）、H.Kubinyi的《药物化学的方法和原理》（第1卷，R.Mannhold等Eds.，VCH，Weinheim(1993)）、C.Hansch和A.Leo的《化学和生物中相关性分析的取代常数》（Wiley，纽约(1979)）、以及C.Hansch、P.Maloney，T.Fujita和R.Muir的《自然（Nature）》（194.178-180(1962)）中所述的组合贡献法来计算不存在于表1中的单体的汉希参数。

除了汉希参数为2.5至10的至少一个单体，微粒聚合物包含烯键式不饱和单体，例如（甲基）丙烯酸酯单体，包括（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、脲基官能（甲基）丙烯酸酯以及（甲基）丙烯酸乙酰乙酸酯、（甲基）丙烯酸乙酰胺或者（甲基）丙烯酸氰基乙酸酯；乙酸乙烯酯或者其他乙烯酯；乙烯单体，例如氯乙烯、偏二氯乙烯和N-乙烯基吡咯烷酮；（甲基）丙烯腈；和N-羟烷基（甲基）丙烯酰胺作为共聚化单元。在本文中，在术语"(甲基)"的后面再使用另一个术语，例如整篇说明书中使用的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺，分别表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。在某些实施方式中，微粒聚合物包含共聚化多烯键式不饱和单体，例如（甲基）丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，2-乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯和二乙烯苯。在某些实施方式中，微粒聚合物包含共聚化酸单体，所述共聚化酸单体包括羧酸单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富马酸、马来酸、衣康酸单甲酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯以及马来酸酐；以及含硫和含磷的酸单体。优选的酸单体是羧酸单体。更优选的单体是（甲基）丙烯酸。

微粒聚合物的计算的玻璃化转变温度(″Tg")为-60°C至150°C。当所述微粒聚合物包含超过一种组合物时，例如多相聚合物或者多阶段聚合物等，所述计算的Tg为总体组合物的Tg，不考虑其中单独的组合物的数量。在本文中，使用福克斯公式(Fox equation)计算聚合物的Tg(T.G.Fox，Bull.Am.Physics Soc.，第1卷，第3期，第123页(1956))，即计算单体M1和M2的共聚物的Tg，

1/Tg(计算)=w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2)，其中：

Tg(计算)是计算的共聚物的玻璃化转变温度

w(M1)是共聚物中单体M1的重量分数

w(M2)是共聚物中单体M2的重量分数

Tg(M1)是M1的均聚物的玻璃化转变温度

Tg(M2)是M2的均聚物的玻璃化转变温度，

所有温度的单位都是°K。

均聚物的玻璃化转变温度可以在例如J.Brandrup和E.H.Immergut编辑的、Interscience Publishers（国际科学出版社）出版的《聚合物手册(PolymerHandbook)》中找到。

可以使用常规的表面活性剂，例如阴离子型和/或非离子型乳化剂，如碱金属或铵的烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸、脂肪酸以及乙氧基化的烷基酚来制备微粒聚合物。以全部单体的重量计，表面活性剂的用量通常为0.1至6重量％。可以使用常规自由基引发剂，例如过氧化氢、叔丁基过氧化氢或叔戊基过氧化氢、叔丁过氧-2-乙基己酸酯、过硫酸铵和/或碱金属过硫酸盐，以全部单体的重量计，所述自由基引发剂的含量通常为0.01至3.0重量％。这些引发剂，与非甲醛还原剂结合作为还原剂或者活化剂，用于微粒聚合物的制备中，可任选地与金属离子（例如铁和铜）结合，可任选地还包含金属的络合剂。本文中“在非甲醛还原剂的存在下形成聚合物”表示，还原剂在转化为微粒聚合物的单体加入之前、同时或者之后加入到反应区域，且在反应时不存在其他类型的还原剂。本文中“非甲醛还原剂”表示，还原试剂不含甲醛或者在反应条件下，除了以单体的总重量计，0重量％至0.01重量％的甲醛之外，不释放甲醛。所述非甲醛还原剂包含，例如，还原剂：异抗坏血酸、偏亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠以及BRUGGOLITE^TM FF6（有机亚磺酸的钠盐衍生物）。优选的非甲醛还原剂是以单体的总重量计，0.01重量％至0.5重量％的异抗坏血酸。用于微粒聚合物或者用于其某一级的单体混合物可以以纯的形式加入，或者以水乳液的形式加入。所述用于微粒聚合物或者用于其某一级的单体混合物可以单次加入，或者在反应期间分多次加入或者连续加入，且组成可以保持均一或者发生变化。可以在任何阶段之前、期间或之后加入附加组分，例如预制的乳液聚合物，也称为种子聚合物、自由基引发剂、氧化剂、还原剂、链转移剂、中和剂、表面活性剂和分散剂。

以聚合物的重量计，本发明的水性组合物还包含0.1重量％至5重量％的增稠剂。所述增稠剂选自缔合性、部分缔结性以及非缔结性增稠剂及其混合物，所述增稠剂的量足以增加水性组合物的粘度。合适的非缔结性增稠剂包含水溶/水可溶胀增稠剂以及缔结性增稠剂。合适的非缔结性、水溶/水可溶胀增稠剂包含聚乙烯醇（PVA）、本领域已知的碱性可溶或碱性可溶胀的乳液，如ASE乳液、以及纤维素增稠剂，例如羟烷基纤维素，包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素以及2-羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠（SCMC）、羧甲基纤维素钠、2-羟乙基纤维素、2-羟丙基甲基纤维素、2-羟乙基甲基纤维素、2-羟丁基甲基纤维素、2-羟乙基乙基纤维素；淀粉、以及改性淀粉等。合适的非缔结性增稠剂包含无机增稠剂，例如熔凝二氧化硅、粘土（例如，绿坡缕石、膨润土、锂皂石）以及钛酸盐等。合适的部分缔结性增稠剂包含本领域已知的疏水改性、碱性可溶乳液，如HASE乳液，疏水改性纤维素，例如疏水改性羟乙基纤维素、以及疏水改性聚丙烯酰胺等。缔结性增稠剂包含本领域已知的疏水改性环氧乙烷-氨基甲酸酯聚合物，如HEUR增稠剂。

粒径为0.5微米至150微米，优选为0.5微米至100微米，更优选为0.7微米至50微米，最优选为0.8微米至20微米的微粒聚合物是有用的，例如，作为消光剂和涂覆制剂的感觉改性剂。在许多情况下，在不同于最终涂覆制剂的位置制备大球形颗粒。在其他情况下，最终制剂在与大球形颗粒相同的位置制备，但是不是及时制备。这些策略需要储藏大球形颗粒直至用于最终制剂。在任一种所述情况下，必须稳定大球形颗粒从而其可以被载运到另一个位置或者可以被储藏至稍后的日期。这通常需要在制备时向大球形颗粒中加入增稠剂。在许多情况下，稳定化增稠剂不利于最终涂覆制剂，且希望最小化用于稳定大球形颗粒的增稠剂的量，从而降低稳定化增稠剂在最终涂覆制剂中的负面效果。

通过涂料领域众所周知的技术来制备本发明的水性涂覆组合物。首先，如果需要，在例如由COWLES(R)混合机提供的高剪切下将颜料、无机或有机补充剂等良好地分散在水性介质中，或者使用预分散的颜料、着色剂或它们的混合物。如果需要，在低剪切搅动下加入微粒聚合物和其它涂料助剂。除了微粒聚合物与增稠剂，以微粒聚合物，例如，计算的Tg为-60°C至150°C且粒径为50nm至490nm的乳液聚合物或者聚氨酯分散体的重量计，水性组合物可以包含0重量％至500重量％的量的薄膜成形或非薄膜成形溶液、分散体或者乳液聚合物。此外，可以加入常规的涂覆佐剂，例如，乳化剂、聚结剂、增塑剂、抗冻剂、固化剂、缓冲剂、中和剂、保湿剂、润湿剂、杀生物剂、消泡剂、UV吸收剂、荧光增白剂、光稳定剂或热稳定剂、螯合剂、分散剂、着色剂、蜡、矿物增量剂、拒水剂和抗氧化剂。在某些实施方式中，可以加入光敏化合物，例如美国专利第5,162,415号中所述的二苯甲酮或取代的苯乙酮或二苯甲酮衍生物。在某些实施方式中，本发明的水性涂覆组合物的VOC（挥发性有机化合物）含量等于或小于150克/升涂料，或者等于或小于100克/升，又或者从0克/升到等于或小于50克/升。

水性涂覆组合物的固体含量可以为10至70体积％。使用布鲁克菲尔德粘度计测得所述水性涂覆组合物的粘度可以为50至50,000mp-s；对于不同的施涂方法，合适的粘度会显著变化。

通常，将水性涂覆组合物施涂在透明、半透明、不透明或者有颜色的基材上，例如木材、金属、塑料、皮革、玻璃、机织或非机织织物、石膏、清水墙、水泥质基材，例如混凝土、灰泥和砂浆、之前已经油漆过或上过底漆的表面，以及风化表面。可以使用常规的涂料涂覆方法将水性涂覆组合物施涂在基材上，例如刷子、滚漆筒、幕式淋涂以及喷涂方法，例如空气雾化喷涂、空气辅助喷涂、无空气喷涂、高体积低压喷涂、和空气辅助的无空气喷涂。

水性涂覆组合物可以在环境条件下进行干燥，例如在5至35℃下进行干燥，或者可以在升高的温度下，例如35至150℃下干燥涂料。

缩写

DI水=去离子水

测试方法：

样品粘度：将每一个混合物转移200ml到8盎司容量的宽口玻璃容器中（EMSCO cat#GLS00846）。使用布鲁克菲尔德粘度计（DV-I型号，布鲁克菲尔德工程公司(Brookfield Engineering)）测定布鲁克菲尔德粘度（单位为毫帕-秒）。使用转轴1或2在3RPM和12RPM的转速下测定两个粘度点。在用手（20秒）使用木制舌部压板混合之后，在混合物平衡16小时之后，在环境温度（23-26C）下测定粘度。

热老化（″HA″）测试：将8盎司玻璃容器储藏在60°C下的烤箱中10天（未受干扰）。10天之后将样品从烤箱中取出，冷却到环境温度（23-26°C）并评估脱水收缩和沉降。

脱水收缩评估：脱水收缩是乳液的水性部分与聚合部分的分离，显示为在乳液顶部形成清澈或者半透明层。测定的分离层为容器中总混合物顶部的层/cm，单位为cm。

沉降与硬填装：热老化之后的混合乳液之前，以探针探查容器底部以测定存在的沉降物的量与类型。应注意沉降的程度以及沉降的类型（例如，软填装或硬填装）。对于此评估，我们使用评级标准1至5。评级5表示在混合物中不存在沉淀，而评级1表示发现了显著沉淀且所述沉淀是硬填装的。

粒径测量：使用圆盘离心照相沉淀测定机（″DCP"）（CPS仪器公司）测定本文中0.5微米至30微米的粒径，其分离模式是通过蔗糖梯度的离心与沉淀。通过向10cc含0.1％月桂基硫酸钠的DI水中加入1-2滴来制备样品。将0.1cc的样品注入到填充有15cc蔗糖梯度的旋转盘中。相对于聚苯乙烯标定标准品来分析样品。具体条件为：蔗糖梯度2-8％；盘转速10000rpm；标定标准品为895nm直径的聚苯乙烯。

用库尔特计数器（贝克曼库尔特公司(Beckman Coulter)的Multisizer 3或4）来测定本文中大于30微米至150微米的粒径。将30-50mg的样品在8-10ml的DI水中稀释。将3-6滴稀释样品加入到175ml的Isotone II溶液中。基于粒径选择缝隙，通常为样品a的粒径的2-60％。形成用于制备微粒聚合物的种子聚合物。

除非另有说明，术语“加料”或者“加入”表示一次性加入所有混合物。制备以下混合物：

表a.1用于样品a合成的反应混合物

向装有搅拌器和冷凝器并且用氮气覆盖的反应器加入混合物A，并加热至82℃。向反应器的物料中加入15％的混合物B和25％的混合物C。温度保持在82℃，反应混合物搅拌1小时，然后在搅拌下，在90分钟的时间内将剩余的混合物B和C加入反应器中。在82℃下继续搅拌2小时，然后将反应器内的物料冷却至室温。使用纽约州霍茨威尔市蓝点路750号（11742）的布鲁克哈温仪器公司（Brookhaven Instruments Company，750Blue Point Road，Holtsville，NY 11742）的BI-90Plus仪器通过光散射测得的所得的乳液颗粒的平均直径为0.2微米。

样品b：形成用于制备微粒聚合物的种子聚合物

表b.1用于样品b合成的反应混合物

步骤：

单体乳液的制备

称重DI水并将其加入到乳液罐中。打开乳液罐搅拌器。称重DS-4并将其加入到乳液罐中，搅拌2分钟。加入BA。加入MMA。加入MAA。搅拌5分钟。检查稳定的ME。

n-DDM乳液制备

为了得到稳定的n-DDM乳液，必须使用高速混合机将乳液剪切为非常小的液滴。

向一加仑容器中加入1236.7g的DI水。向容器中依次加入42.23g的十二烷基苯磺酸钠(23％)以及1067.4g的n-DDM。搅拌混合物直至所述混合物变的非常稠和乳脂状。

反应釜制备：

将反应釜水加入到反应器中并加热到88-90°C。开始搅拌并开始30分钟的氮气鼓泡。30分钟之后关闭氮气鼓泡。加入缓冲液。加入反应釜添加剂。加入反应釜催化剂。加入种子。反应釜在83-87°C下在240分钟内进料ME。在235分钟内进料n-DDM乳液。在240分钟内进料共加料催化剂。在进料时将温度控制在83-87°C。当n-DDM乳液添加完全时，在5分钟内进料清洗水。当完成了ME和共加料催化剂的进料后，加入清洗水。将反应器在83-87°C下保持15分钟。冷却到70°C。加入追加料促进剂并保持15分钟。在70°C下加入追加料I并保持15分钟。在70°C下加入追加料II并保持15分钟。在70°C下加入追加料III并保持15分钟。冷却到40C并过滤。

样品A：制备微粒聚合物

表A.1用于制备样品A的混合物

步骤：

将反应釜加料加入到反应器中并加热至78°C。打开搅拌器。如下配制MEI：将表面活性剂和水加入到ME罐中。在BA中缓慢搅动，加入ALMA。在78°C时加入种子和清洗水。以116.43g/分钟开始进料ME I。不要让温度下降到低于63°C。当进料了1510克ME I（20％的ME I）时，停止ME I进料并保持30分钟。冷却到65°C。在冷却时配制引发剂乳液。当反应器为65°C时，加入所述引发剂乳液并观察放热。在峰值放热之后，在10分钟内将反应混合物的温度上升到83°C，同时通过装配有转子定子的CF以116.43g/分钟恢复ME I进料。当ME I完成时，加入清洗水。冷却到78°C。按照列出的顺序配制ME II。在78°C时，加入阶段II促进剂（在加入之前预混合），以9.5g/分钟在50分钟内开始共加料催化剂和活化剂。在45分钟内以37.7g/分钟开始M EII。保持78°C的反应温度。当完成了ME II和共加料的进料，加入清洗水。冷却到65°C。在65°C时，在40分钟内以8.60g/分钟开始追加催化剂和活化剂的进料。当追加催化剂和活化剂完成时，冷却到25°C。过滤以去除任意团聚物。

样品B：制备不在本发明的微粒聚合物的参数范围内的大颗粒尺寸聚合物

表B.1用于制备样品B的混合物

步骤：

将反应釜加料加入到反应器中并加热至78°C，打开搅拌器。如下配制MEI：将表面活性剂和水加入到ME罐中。在BA和ALMA中缓慢搅动。在78°C时加入种子和清洗水。以116.43g/分钟开始进料ME I。不要让温度下降到低于63°C。当进料了1510克ME I（20％的ME I）时，停止ME I进料并保持30分钟。冷却到65°C。在冷却时配制引发剂乳液。当反应器为65°C时，加入所述引发剂乳液并观察放热。在峰值放热之后，在10分钟内将反应混合物的温度上升到83°C，同时恢复ME I进料。当ME I完成时，加入清洗水。冷却到78°C。按照列出的顺序配制ME II。在78°C时，加入阶段II促进剂（在加入之前预混合），以9.49g/分钟在50分钟内开始共加料催化剂和活化剂。在45分钟内以37.7g/分钟开始ME II。保持78°C的反应温度。当完成了ME II和共加料的进料后，加入清洗水。冷却到65°C。在65°C时，在40分钟内以8.60g/分钟开始追加催化剂和活化剂的进料。当追加催化剂和活化剂完成时，冷却到25°C。过滤以去除任意团聚物。

样品C：制备不在本发明的微粒聚合物的参数范围内的大颗粒尺寸聚合物

表C.1用于制备样品C的混合物

步骤：

将反应釜加料加入到反应器中并加热至78°C，打开搅拌器。如下配制M EI：将表面活性剂和水加入到M E罐中。在BA和ALMA中缓慢搅动。在78°C时，加入种子和清洗水。以116.43g/分钟开始进料ME I。不要让温度下降到低于63°C。当进料了1510克ME I（20％的ME I）时，停止ME I进料并保持30分钟。冷却到65°C。在冷却时，配制引发剂乳液。当反应器为65°C时，加入所述引发剂乳液并观察放热。在峰值放热之后，在10分钟内将反应混合物的温度上升到83°C，同时恢复ME I进料。当ME I完成时，加入清洗水。冷却到78°C。按照列出的顺序配制ME II。在78°C时，加入阶段II促进剂（在加入之前预混合），以9.49g/分钟在50分钟内开始共加料催化剂和活化剂。在45分钟内以37.7g/分钟开始ME II。保持78°C的反应温度。当完成了ME II和共加料的进料后，加入清洗水。冷却到65°C。在65°C时，在40分钟内以8.60g/分钟开始追加催化剂和活化剂的进料。当追加催化剂和活化剂完成时，冷却到25°C。过滤以去除任意团聚物。

样品D：制备不在本发明的微粒聚合物的参数范围内的大颗粒尺寸聚合物

表D.1用于制备样品D的混合物

步骤：

将反应釜加料加入到反应器中并加热至78°C，打开搅拌器。如下配制MEI：将表面活性剂和水加入到ME罐中。在BA和ALMA中缓慢搅动。在78°C时，加入种子和清洗水。以116.43g/分钟开始进料ME I。不要让温度下降到低于63°C。当进料了1510克ME I（20％的ME I）时，停止ME I进料并保持30分钟。冷却到65°C。在冷却时配制引发剂乳液。当反应器为65°C时，加入所述引发剂乳液并观察放热。在峰值放热之后，在10分钟内将反应混合物的温度上升到83°C，同时恢复ME I进料。当ME I完成时，加入清洗水。冷却到78°C。按照列出的顺序配制ME II。在78°C时，加入阶段II促进剂（在加入之前预混合），以9.49g/分钟在50分钟内开始共加料催化剂和活化剂。在45分钟内以37.7g/分钟开始ME II。保持78°C的反应温度。当完成了ME II和共加料的进料，加入清洗水。冷却到65°C。在65°C时，在40分钟内以8.60g/分钟开始追加催化剂和活化剂的进料。当追加催化剂和活化剂完成时，冷却到25°C。过滤以去除任意团聚物。

样品A-D的表征

	样品A	样品B	样品C	样品D
					汉希=2-10的单体	0.5％AMS	0	0	0.5％AMS
活化剂	IAA	IAA	SSF	SSF
					DCP PS（微米）	4.478	4.617	4.466	4.661
DCP （重量％）	83.2	96.7	91.2	81.1

实施例1和比较例A-C：从样品A-D制备增稠的水性组合物

分别使用16盎司的塑料涂料容器，从样品A-D制备水性组合物实施例1和比较例A-C。按照顺序加入如表18.1中所详述的材料，同时使用3间距刀片机械混合器混合。加入所有材料之后，将混合物搅动5分钟。通过向194.6g的DI水中加入5.4g的LAPONITE^TM RD来制备LAPONITE^TM RD溶液，并在使用前混合1小时。

实施例2-3和对比例D-I：根据实施例1的说明使用部分缔结性HASE增稠剂形成本发明的水性组合物实施例3-4和比较例D-I，并对它们进行评估。

表2.1包含部分缔结性HASE增稠剂的组合物

AMP-95=2-氨基-2-甲基-1-丙醇(95％)

相对于相应的比较例D-I的水性组合物，本发明实施例2-3的水性组合物提供了改进的沉降、脱水收缩。

实施例4-6：使用各种水平的缔结性增稠剂的本发明的水性组合物及其评估

表4.1使用缔结性增稠剂的水性组合物

实施例7-8：使用各种水平的非缔结性增稠剂的本发明的水性组合物及其评估

表7.1使用非缔结性增稠剂的水性组合物

实施例9-12：使用各种水平的聚合非缔结性增稠剂的本发明的水性组合物及其评估

表9.1使用聚合非缔结性增稠剂的水性组合物

实施例13-16：使用各种水平的聚合非缔结性增稠剂/无机增稠剂的结合的本发明的水性组合物及其评估

表13.1使用聚合非缔结性增稠剂/无机增稠剂结合的水性组合物

实施例17和比较例J：在作为有色墙壁漆的顶涂层的透明消光涂料中使用微粒聚合物以及增稠的微粒聚合物。

在8盎司塑料油漆容器中制备样品。按照顺序加入材料，同时使用3间距刀片机械混合器混合。加入所有材料之后，将混合物再搅动5分钟。通过向194.6g的DI水中加入5.4g的LAPONITE^TM RD来事先制备LAPONITE^TM RD溶液，并在使用前混合1小时。使用克雷布斯粘度计测定涂料的粘度，并用克雷布斯单位表示。制备之后，使用3密耳的伯德涂膜器在Penopec 1B图（勒内塔公司（Leneta Company））上施涂样品。在环境条件下干燥至少16个小时之后，使用微型-三-光度计（Byk-Gardner GmbH公司，目录号4448）在60度和85度的镜面光泽度下测定光泽度三次。

表18.1顶涂层样品的制备和评估。

ACRYSOL^TM和RHOPLEX^TM是陶氏化学公司（Dow Chemical Company）的商标；TEXANOL^TM是伊斯曼化学公司（Eastman Chemical Company）的商标。

Claims

1.一种水性组合物，该水性组合物包含：

粒径为0.5微米至150微米的微粒聚合物，以所述聚合物的重量计，所述聚合物包含0.1重量％至50重量％的汉希参数为2.5至10的单体作为共聚化单元，并且所述聚合物在非甲醛还原剂的存在下形成；以及

以聚合物的重量计，0.1重量％至5重量％的增稠剂。

2.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，以所述聚合物的重量计，所述非甲醛还原剂是0.01重量％至0.5重量％的异抗坏血酸。

3.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，所述微粒聚合物通过乳液聚合物过程、种子生长过程或者悬浮聚合过程形成。

4.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，所述微粒聚合物通过单步法或者多步法形成。

5.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，所述增稠剂选自：缔结性增稠剂、部分缔结性增稠剂和非缔结性增稠剂、以及它们的混合物。

6.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，该水性组合物还包含粘土增稠剂。

7.如权利要求1所述的水性组合物，其特征在于，该水性组合物还包含固体无机颗粒。

8.如权利要求1-7中任一项所述的水性组合物，其特征在于，该水性组合物还包含乳液聚合物或者聚氨酯分散体，所述乳液聚合物或者聚氨酯分散体的计算的Tg为-60°C至150°C，粒径为50nm至490nm。

9.一种提供涂覆的基材的方法，该方法包括：

(a)形成如权利要求1-7中任一项所述的水性涂覆组合物；

(b)将所述水性涂覆组合物施涂于基材；以及

(c)对所施涂的水性涂覆组合物进行干燥，或者任其晾干。

10.一种涂覆的基材，它是通过权利要求9所述的方法制备的。