CN105722924B - 防污且消除voc的涂层及其用途 - Google Patents

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Abstract

涂层分散体或建筑制品可包含二氧化钛和二酰肼。涂层分散体或建筑制品还可包含碳酸钙、煅烧硅酸铝、丙烯酸类聚合物和氟烷基聚合物。

Description

防污且消除VOC的涂层及其用途
技术领域
本发明涉及一种建筑制品，其具有防污涂层，并含有二酰肼作为能够捕获甲醛的试剂。
背景技术
在民居、学校、医院和办公室的建设中以及在运输车辆的构建中使用各种不同的复合材料。这些材料中的一些(如隔音体和/或隔热体、木板、家具部件和装饰部件)使用包含甲醛基树脂的粘合剂、油漆和清漆。由于掺入了少量的能够捕获甲醛的试剂，在这些材料中的游离甲醛的比例被保持在极低水平上。
此外，在公共场所、学校和医院中，面板、板和家具部件被保持为白色或米白色，所述白色或米白色要求可容易地清洁所述面板、板和家具部件。因此，需要具有可接受的防污性的涂层。
然而，有关防止可能显示出对个体健康的风险的产品(如甲醛)的不希望的排放的规定变得日益严格，并要求进一步降低存在于材料中的或能够随时间推移而被材料排放的游离甲醛的量。
因此，需要符合高要求的规定并且易于清洁的建筑和构建材料。
发明内容
为了实现该目的，本发明提供了一种包含至少一种二酰肼的防污涂层。涂层分散体或建筑制品可包含二氧化钛和二酰肼。涂层分散体或建筑制品还可包含碳酸钙、煅烧硅酸铝、丙烯酸类聚合物和氟烷基聚合物。
具体实施方式
根据本发明的二酰肼对应于下式：
H2N-NH-CO-R-CO-NH-NH2
其中R表示任选由一个或多个羟基基团取代的优选含有1至18个碳原子的直链或支链亚烷基基团；或任选由一个或多个羟基基团、一个或多个卤素原子(特别是F、Cl或Br)或一个或多个含有1至4个碳原子的直链或支链烷基基团取代的亚芳基(优选亚苯基或亚联苯基)。
有利地，二酰肼选自基团R为C1-C12，优选C1-C8亚烷基基团的二酰肼。优选的二酰肼为己二酸二酰肼。在实施例中，二酰肼的量为涂层的0.1至20wt％，如0.2至10wt％，或0.3至5wt％。
在实施方案中，二酰肼存在于具有防污性和防水性的涂层中。这种性质可通过将聚合物材料混合至分散体中而实现。举例而言，可使用的聚合物材料为聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯和聚甲基戊烯、聚乙酸乙烯酯(均聚物或共聚物)(例如乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇(均聚物或共聚物(例如乙烯/乙烯醇)、聚乳酸、丙烯腈(例如变性腈纶(含有35至85％的丙烯腈单元))、聚氧化烯(例如聚氧乙烯、聚氧亚苯基)、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚酯，特别是聚对苯二甲酸亚烷基酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺、聚酰亚胺、氯化和/或氟化聚合物(例如聚氯乙烯、聚氯氟乙烯、全氟乙烯和全氟丙烯)、聚砜(例如聚醚砜)、聚氨酯，特别是弹性纤维(至少85％的热塑性聚氨酯弹性体)、聚苯并咪唑和芳纶。
可使用的其他聚合物为热塑性聚合物，例如苯乙烯/丙烯腈、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯、(三)乙酸纤维素、发泡聚苯乙烯、聚烯烃(如聚乙烯和聚丙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯或聚甲醛；热固性聚合物，例如不饱和聚酯、环氧化物、酚醛树脂(如酚醛清漆或甲阶酚醛树脂，其特别地具有小于0.05％的游离醛类含量)、聚酰亚胺、聚氨酯、酚醛塑料或生物聚合物(例如多糖或蛋白质)；弹性体聚合物，例如特别地基于偏二氟乙烯的含氟聚合物、氯丁橡胶、聚丙烯酸类、聚丁二烯、聚醚酰胺、聚硅氧烷、天然橡胶或丁苯橡胶(SBR)，或生物聚合物(例如多糖或蛋白质)。
聚合物可以以涂层的2至30wt％，如5至25wt％，或10至25wt％的量存在。
为了实现防污性，感兴趣的涂层可包含含氟聚合物。这种含氟聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)、经改性的四氟乙烯-六氟丙烯(mFEP)、全氟烷氧基乙烯(PFA)、经改性的全氟烷氧基乙烯(mPFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、四氟乙烯-全氟(甲基乙烯基醚)(MFA)、经改性的聚四氟乙烯(TFM)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-氯三氟乙烯(ECTFE)，和它们的组合。
含氟聚合物可以以至少0.1至5wt％，0.2至4wt％，或0.3至3wt％的量存在。
本公开的另一方面是提供一种在墙和天花板遮盖物中的防污涂层。具有这种防污性的天花板瓷砖可在安装或使用过程中更有效地避免变脏。此外，一个目的是提供一种用于安装改进的悬吊式天花板的方法。
本发明的另一目的是提供一种改进的天花板瓷砖，其适于被安装于形成支撑天花板瓷砖的框架的轮廓网格中。天花板瓷砖具有第一对和第二对不相邻的侧边部分，其中轮廓网格从下方与第一对侧边部分接合，且其中轮廓网格从上方与第二对侧边部分接合。轮廓网格与所述第一对和第二对侧边部分接合，从而提供抵消天花板瓷砖的横向位移的钳位作用。天花板瓷砖还具有如本文所述的涂层。
本发明的概念的一个优点在于在使用锁定***(所述锁定***将瓷砖固定至悬架)在安装的过程中防止天花板瓷砖变脏或被沾污。天花板瓷砖包括可作为天花板瓷砖的下侧的一部分、天花板瓷砖的上侧的一部分的天花板瓷砖的侧边部分、设置于天花板瓷砖的侧面部分中的凹槽或腔体、设置于天花板瓷砖的侧面部分中的凸起等。
特别地，由于悬吊式天花板的任意部分包括涂层，因此对天花板的清洁要求降低。因此，在安装状态下，本发明的悬吊式天花板中包括的天花板瓷砖可更有效地避免可能由于风浮力、来自物体的冲击、从下方施加在天花板面板的力(例如在清洁过程中)、当连接至房间的门突然打开时房间中的气压的突然改变等而导致的非故意的沾污。
通过钳位作用或摩擦配合，天花板瓷砖可以以横向位置固定，并通过摩擦而被限制。优选地，钳位作用使得天花板瓷砖至少在第一横向方向上保持固定。更优选地，钳位作用使得天花板瓷砖在两个垂直的横向方向上保持固定。
如下实例显示了根据本发明的实施例的示例性列表。
项目1.一种涂层分散体，所述涂层分散体包含：
水；
二氧化钛；
碳酸钙；
煅烧硅酸铝；
丙烯酸类聚合物；
二酰肼；和
氟烷基聚合物。
项目2.根据项目1所述的涂层分散体，其中二氧化钛的量为至少5wt％，至少6wt％，或至少7wt％，且不大于15wt％，不大于12wt％，或不大于10wt％。
项目3.根据项目1所述的涂层分散体，其中碳酸钙的量为至少18wt％，至少23wt％，或至少28wt％，且不大于35wt％，不大于32wt％，或不大于30wt％。
项目4.根据项目1所述的涂层分散体，其中煅烧硅酸铝的量为至少5wt％，至少6wt％，或至少7wt％，且不大于12wt％，不大于10wt％，或不大于8wt％。
项目5.根据项目1所述的涂层分散体，其中丙烯酸类聚合物的量为至少7wt％，至少10wt％，或至少13wt％，且不大于20wt％，不大于17wt％，或不大于14wt％。
项目6.根据项目1所述的涂层分散体，其中二酰肼的量为至少0.1wt％，至少0.15wt％，或至少0.18wt％，且不大于0.5wt％，不大于0.4wt％，或不大于0.3wt％。
项目7.根据项目1所述的涂层分散体，其中氟烷基聚合物的量为至少0.2wt％，或至少0.3wt％，至少0.35wt％，且不大于0.9wt％，不大于0.7wt％，或不大于0.4wt％。
项目8.根据前述项目中任一项所述的涂层分散体，其还包含至少一种选自如下的成分：硅酸镁、无水硅酸铝或它们的混合物。
项目9.根据项目8所述的涂层分散体，其中所述至少一种成分以如下的量存在：至少2wt％，至少4wt％，或至少6wt％，且不大于12wt％，不大于10wt％，或不大于8wt％。
项目10.根据前述项目中任一项所述的涂层分散体，其还包含氧化锌。
项目11.根据项目10所述的涂层分散体，其中所述氧化锌以如下的量存在：至少0.2wt％，至少0.4wt％，或至少0.6wt％，且不大于1.2wt％，不大于1wt％，或不大于0.8wt％。
项目12.一种包括涂层的建筑制品，其中所述涂层包含：
二氧化钛、碳酸钙、煅烧硅酸铝、丙烯酸类聚合物、二酰肼和氟烷基聚合物。
项目13.根据项目12所述的建筑制品，其中碳酸钙的量为至少25wt％，至少30wt％，或至少35wt％，且不大于55wt％，不大于50wt％，或不大于45wt％。
项目14.根据项目12所述的建筑制品，其中二氧化钛的量为至少6wt％，至少8wt％，或至少10wt％，且不大于16wt％，不大于14wt％，或不大于12wt％。
项目15.根据项目12所述的建筑制品，其中煅烧硅酸铝的量为至少6wt％，至少8wt％，或至少10wt％，且不大于16wt％，不大于14wt％，或不大于12wt％。
项目16.根据项目12所述的建筑制品，其中丙烯酸类聚合物的量为至少10wt％，至少15wt％，或至少18wt％，且不大于30wt％，不大于25wt％，或不大于22wt％。
项目17.根据项目12所述的建筑制品，其中二酰肼的量为至少0.15wt％，至少0.2wt％，或至少0.25wt％，且不大于0.6wt％，不大于0.5wt％，或不大于0.4wt％。
项目18.根据项目12所述的建筑制品，其中氟烷基聚合物的量为至少0.2wt％，或至少0.3wt％，至少0.35wt％，且不大于1wt％，不大于0.8wt％，或不大于0.6wt％。
项目19.根据项目12所述的建筑制品，其还包含至少一种选自如下的成分：硅酸镁、无水硅酸铝或它们的混合物。
项目20.根据项目19所述的建筑制品，其中所述至少一种成分以如下的量存在：至少2wt％，至少4wt％，或至少6wt％，且不大于20wt％，不大于16wt％，或不大于12wt％。
项目21.根据项目12所述的建筑制品，其还包含氧化锌。
项目22.根据项目22所述的建筑制品，其中所述氧化锌以如下的量存在：至少0.5wt％，至少0.7wt％，或至少0.9wt％，且不大于2wt％，不大于1.5wt％，或不大于1.2wt％。
项目23.根据前述项目中任一项所述的涂层分散体或建筑制品，其中所述二酰肼选自间苯二甲酸二酰肼、癸二酸二酰肼、己二酸二酰肼，或它们的任意组合。
项目24.根据项目12-24中任一项所述的建筑制品，其中所述建筑制品包括瓷砖、矿物板、石膏板、玻璃纤维，或它们的任意组合。
项目25.根据项目12-24中任一项所述的建筑制品，其中涂层具有至少1密耳，至少2密耳，至少3密耳，且不超过6密耳，5密耳，或4密耳的厚度。
如下实例可能说明本发明而不限制本发明。
实例1
a)制备涂层分散体
向容器中混合1563.04g的水，10.4g的己二酸二酰肼，2.4g的Surfynol(表面活性剂)，5.6g的氢化裂解的石蜡油(90％)，2.3g的聚丙烯酸钠乳液(43％)，395g的二氧化钛，1410g的沉淀碳酸钙，160g的硅酸镁，350g的煅烧硅酸铝，150g的无水硅酸铝(煅烧高岭土)，674g的丙烯酸类聚合物，71.6g的氧化锌分散体(50wt％)，95g的甲基丙烯酸氟烷基酯共聚物和27.4g的聚丙烯酸乙二醇酯混合物。将所述混合物涂敷于石膏板面板上并风干。
b)适形性测试
将具有涂层的面板提交至伯克利分析中心以进行根据加州公共***标准CDPH/EHLB/标准方法V1.1-2010的VOC排放测试。结果为面板符合学校教室和个人办公室标准，甲醛量小于9微克/m3。
c)去污
在实际面板上使用方法索引8.7和8.4，根据ASTM标准D4828进行去污。表1-3显示了结果。
表1：
表2
0：相比于污垢或沾污的初始强度(深度)无改变，
3：相比于初始略微改变，但易于看见，
5：相比于初始中等改变，略微可见，
7：相比于初始大的改变，几乎不可见，和
10：所有的污垢和沾污被去除。
表3
光泽度变化 颜色变化 腐蚀
N-无 N-无 N-无
I-增加 SD-略微更深 S-略微
II-大的增加 CD-显著更深 M-中等
D-降低 SL-略微更浅
DD-大的降低 CL-显著更浅

Claims (15)

1.一种涂层分散体，所述涂层分散体包含：
水；
二氧化钛；
碳酸钙；
煅烧硅酸铝；
含量为不大于所述涂层的20wt％的丙烯酸类聚合物；
二酰肼；和
含量为所述涂层的0.1wt％至5wt％的氟烷基聚合物。
2.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中二氧化钛的量为至少5wt％且不大于15wt％。
3.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中碳酸钙的量为至少18wt％且不大于35wt％。
4.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中煅烧硅酸铝的量为至少5wt％且不大于12wt％。
5.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中丙烯酸类聚合物的量为至少7wt％且不大于17wt％。
6.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中二酰肼的量为至少0.1wt％且不大于0.5wt％。
7.根据权利要求1所述的涂层分散体，其中氟烷基聚合物的量为至少0.2wt％且不大于0.9wt％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的涂层分散体，其还包含至少一种选自如下的成分：硅酸镁、无水硅酸铝或它们的混合物。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的涂层分散体，其还包含氧化锌。
10.一种包括涂层的建筑制品，其中所述涂层包含：
二氧化钛、碳酸钙、煅烧硅酸铝、含量为不大于所述建筑制品上的所述涂层的25wt％的丙烯酸类聚合物、二酰肼和含量为不大于所述建筑制品上的所述涂层的1wt％的氟烷基聚合物。
11.根据权利要求10所述的建筑制品，其中二氧化钛的量为至少6wt％且不大于16wt％。
12.根据权利要求10所述的建筑制品，其中煅烧硅酸铝的量为至少6wt％且不大于16wt％。
13.根据权利要求10所述的建筑制品，其中丙烯酸类聚合物的量为至少10wt％且不大于22wt％。
14.根据权利要求10所述的建筑制品，其中二酰肼的量为至少0.15wt％且不大于0.6wt％。
15.根据权利要求10所述的建筑制品，其中所述氟烷基聚合物的量为至少0.2wt％且不大于0.8wt％。
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