专利名称:乳液聚合物及其制备方法
专利类型:发明专利
专利申请号:CN202080106214.0
专利申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司,罗门哈斯公司
权利人地址:美国密歇根州
专利发明(设计)人:林道舒,伍彦,朴昌坤,唐佳,贠栋,任华,付振文,郑宝庆
专利摘要:本发明涉及一种乳液聚合物,该乳液聚合物包含:(a)特定的可聚合表面活性剂的结构单元,(b)烯键式不饱和阴离子单体的结构单元,和(c)烯键式不饱和非离子单体的结构单元;其中包含该烯键式不饱和阴离子单体的结构单元和该烯键式不饱和非离子单体的结构单元的该乳液聚合物的聚合物链段一起具有特定的汉森溶解度参数。包含这种乳液聚合物的水性涂料组合物提供良好的早期耐水起泡性。
主权利要求:
1.一种乳液聚合物,包含:
(a)具有式(I)结构的可聚合表面活性剂的结构单元,其中R1是苯基基团或 其中R是亚烷基基团;m1是1、2、3或4;R2是烷基或经取代的烷基;m2是0或1;A表示具有2至4个碳原子的亚烷基基团或经取代的亚烷基基团;n是1至30范围内的整数;并且X表示‑(CH2)a‑SO3M或‑(CH2)b‑COOM,其中a和b各自独立地是0至4的整数,并且M是具有一个烯键式不饱和键的铵离子;
(b)烯键式不饱和阴离子单体的结构单元;和
(c)烯键式不饱和非离子单体的结构单元;
其中包含所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元的聚合物链段和包含所述烯键式不饱和非离子单体的结构单元的聚合物链段一起具有以下汉森溶解度参数:
16.42≤δD≤16.64、2.87≤δP≤3.79和3.94≤δH≤4.57;
聚合物链段的汉森溶解度参数,使用以下等式进行计算:其中δD(经计算的)、δP(经计算的)和δH(经计算的)是聚合物链段的经计算的汉森溶解度参数,w(Mk)是在聚合物链段中的单体Mk的重量分数,δD(Mk)、δP(Mk)和δH(Mk)是单体Mk的汉森溶解度参数,并且n是聚合物链段中单体的数目。
2.根据权利要求1所述的乳液聚合物,其中,在式(I)中,R1是 并且m1是2或3。
3.根据权利要求1或2所述的乳液聚合物,其中,在式(I)中,A表示‑CH2CH2‑,并且X表示‑SO3M,其中M是
4.根据权利要求1或2所述的乳液聚合物,其中所述烯键式不饱和非离子单体选自苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2‑乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯或它们的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的乳液聚合物,其中按所述乳液聚合物的重量计,所述乳液聚合物包含0.5重量%至3重量%的所述可聚合表面活性剂。
6.根据权利要求1或2所述的乳液聚合物,按所述乳液聚合物的重量计,所述乳液聚合物包含具有以下结构的可聚合表面活性剂的结构单元:
其中m1是2或3,并且n是1至30范围内的整数;
所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元;
30重量%至50重量%的苯乙烯的结构单元;
35重量%至45重量%的丙烯酸丁酯的结构单元;和甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物的结构单元。
7.根据权利要求1或2所述的乳液聚合物,按所述乳液聚合物的重量计,所述乳液聚合物包含具有以下结构的可聚合表面活性剂的结构单元
其中m1是2或3,并且n是1至30范围内的整数;
所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元;
30重量%至40重量%的苯乙烯的结构单元;
30重量%至39.5重量%的丙烯酸2‑乙基己酯的结构单元;和甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物的结构单元。
8.一种用于制备根据权利要求1至7中任一项所述的乳液聚合物的方法,包括:在存在可聚合表面活性剂的情况下,乳液聚合包含烯键式不饱和阴离子单体和烯键式不饱和非离子单体的单体混合物,其中所述可聚合表面活性剂具有式(I)的结构,其中R1是苯基基团或 其中R是亚烷基基团;m1是1、2、3或4;R2是烷基或经取代的烷基;m2是0或1;A表示具有2至4个碳原子的亚烷基基团或经取代的亚烷基基团;n是1至30范围内的整数;并且X表示‑(CH2)a‑SO3M或‑(CH2)b‑COOM,其中a和b各自独立地是0至4的整数,并且M是具有一个烯键式不饱和键的铵离子;
其中包含所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元的聚合物链段和包含所述烯键式不饱和非离子单体的结构单元的聚合物链段一起具有以下汉森溶解度参数:
16.42≤δD≤16.64、2.87≤δP≤3.79和3.94≤δH≤4.57。
9.一种水性涂料组合物,包含根据权利要求1至7中任一项所述的乳液聚合物。 说明书 : 乳液聚合物及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及乳液聚合物及其制备方法。背景技术[0002] 水性或水基涂料组合物广泛用于工业涂料应用中,例如,作为货运容器涂料(FCC)中的外部面漆。在中国南方地区的外部涂料通常需要耐水性,尤其是早期耐水起泡性。在喷涂面漆组合物并在60摄氏度(℃)至80摄氏度下干燥一段时间后,将一些经涂覆的货运容器在仓库中干燥,而将其他容器移到室外在空气中干燥。为了在室外干燥经涂覆的容器,需要所得的面漆具有足够的早期耐水起泡性以避免由雨水引起的水泡,因为水泡还对经涂覆的货运容器的外观和抗腐蚀性能有负面影响。[0003] 因此,希望提供一种特别适用于涂料的聚合物,其能够提供具有早期耐水起泡性的涂料。发明内容[0004] 本发明提供了一种新型乳液聚合物,所述乳液聚合物特别适用于没有上述问题的涂料应用。在存在特定的可聚合表面活性剂的情况下制备的乳液聚合物包含具有特定汉森溶解度参数的聚合物链段。包含本发明的所述乳液聚合物的水性涂料组合物可提供具有根据以下实施例部分中描述的测试方法评级为10的优异早期耐水起泡性的涂料。[0005] 在第一方面,本发明是一种乳液聚合物,所述乳液聚合物包含:[0006] (a)具有式(I)结构的可聚合表面活性剂的结构单元,[0007][0008] 其中R1是苯基基团或 其中R是亚烷基基团;m1是1、2、3或4;R2是烷基或经取代的烷基;m2是0或1;A表示具有2至4个碳原子的亚烷基基团或经取代的亚烷基基团;n是1至30范围内的整数;并且X表示‑(CH2)a‑SO3M或‑(CH2)b‑COOM,其中a和b各自独立地是0至4的整数,并且M是具有一个烯键式不饱和键的铵离子;[0009] (b)烯键式不饱和阴离子单体的结构单元;和[0010] (c)烯键式不饱和非离子单体的结构单元;[0011] 其中包含所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元的聚合物链段和包含所述烯键式不饱和非离子单体的结构单元的聚合物链段一起具有以下汉森溶解度参数:[0012] 16.42≤δD≤16.64、2.87≤δP≤3.79和3.94≤δH≤4.57。[0013] 在第二方面,本发明是一种制备所述第一方面的所述乳液聚合物的方法。所述方法包括:在存在可聚合表面活性剂的情况下,乳液聚合包含烯键式不饱和阴离子单体和烯键式不饱和非离子单体的单体混合物,其中所述可聚合表面活性剂具有式(I)的结构,[0014][0015] 其中R1是苯基基团或 其中R是亚烷基基团;m1是1、2、3或4;R2是烷基或经取代的烷基;m2是0或1;A表示具有2至4个碳原子的亚烷基基团或经取代的亚烷基基团;n是1至30范围内的整数;并且X表示‑(CH2)a‑SO3M或‑(CH2)b‑COOM,其中a和b各自独立地是0至4的整数,并且M是具有一个烯键式不饱和键的铵离子;[0016] 其中包含所述烯键式不饱和阴离子单体的结构单元的聚合物链段和包含所述烯键式不饱和非离子单体的结构单元的聚合物链段一起具有以下汉森溶解度参数:[0017] 16.42≤δD≤16.64、2.87≤δP≤3.79和3.94≤δH≤4.57。[0018] 在第三方面,本发明是一种包含所述第一方面的所述乳液聚合物的水性涂料组合物。具体实施方式[0019] 本文中的“水性”分散体或组合物是指分散在水性介质中的颗粒。本文中的“水性介质”意指水和按介质重量计0重量%至30重量%的一种或多种水混溶性化合物,如例如,醇、二醇、二醇醚、二醇酯等。[0020] 如本文所用,“丙烯酸”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。[0021] 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:[0022] 其中虚线表示结构单元与聚合物主链的连接点。[0023] 本文所报告的“玻璃化转变温度”或“Tg”的特定值是使用Fox方程式计算的值(T.G.Fox《,美国物理学会公报(Bull.Am.PhysicsSoc.)》,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Tg,[0024][0025] 其中Tg(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,Tg(M1)是单体M1的均聚物的玻璃化转变温度,并且Tg(M2)是单体M2的均聚物的玻璃化转变温度;所有温度以K为单位。均聚物的玻璃转化温度可见于例如由J.Brandrup和E.H.Immergut编辑的“《聚合物手册(PolymerHandbook)》”,国际科学出版社(IntersciencePublishers)。[0026] 如本文所用,“汉森溶解度参数”由δD、δP和δH说明,其中δD表示分散(与范德华力相关),δP表示极性(与偶极矩相关),δH表示氢键。[0027] 本发明的乳液聚合物可通过在存在可聚合表面活性剂的情况下聚合单体混合物来制备。乳液聚合物包含(a)一种或多种可聚合表面活性剂的结构单元。可聚合表面活性剂可具有式(I)结构,[0028][0029] 其中R1是苯基基团或 其中R是亚烷基基团;m1是1、2、3或4;R2是烷基或经取代的烷基;m2是0或1;A表示具有2至4个碳原子的亚烷基基团或经取代的亚烷基基团;n是1至30范围内的整数;并且X表示‑(CH2)a‑SO3M或‑(CH2)b‑COOM,其中a和b各自独立地是0至4的整数,并且M是具有一个烯键式不饱和键的铵离子。[0030] 在式(I)中,R可以是具有1至4个碳原子、优选具有2至3个碳原子的亚烷基基团,例如,‑CH2‑、‑CH(CH3)‑或‑C(CH3)2‑。[0031] 优选的R1是 优选地,m1是2或3。[0032] 在式(I)中,A可以是亚乙基(‑CH2CH2‑)。n的值可以是2至20或5至20范围内的整数。[0033] 在式(I)中,优选的X是‑SO3M。优选地,M是[0034] 可用于本发明的可聚合表面活性剂通常为两性表面活性剂。“两性表面活性剂”也称为“两性离子表面活性剂”,是指同时具有酸性和碱性官能团的表面活性剂,并且是本领域熟知的,例如,AmphotericSurfactants,B.R.Bluestein和C.L.Hilton编辑,SurfactantSeries,第12卷,MarcelDekkerNY,NY(1982年)。两性表面活性剂可包括在pH=3至pH=8具有等电点的那些表面活性剂。对于每种两性表面活性剂,等电点出现在特征pH处,并且是表面活性剂分子上的负电荷被同一分子上的正电荷恰好平衡时的pH。两性表面活性剂可包括具有酸性官能团尤其是磺化官能团的那些表面活性剂。磺化部分可以完全质子化(磺基酸)形式、作为具有至少一种阳离子的盐、或作为质子化和盐形式的混合物存在。磺基酸部分也可以是内盐的一部分。如本文所用,内盐是指带有带阴离子电荷的部分的分子,其抗衡离子(即,阳离子)也是与该相同分子连接的部分。[0035] 可用于本发明的可聚合表面活性剂的具体示例包括以下结构:[0036] 其中m1是2或3,n如上所定义。[0037] 按乳液聚合物的重量计,本发明的乳液聚合物可包含0.5重量%或更多、0.6重量%或更多、0.7重量%或更多、0.8重量%或更多、0.9重量%或更多或甚至1重量%或更多,并且同时5重量%或更少、4重量%或更少、3重量%或更少、2重量%或更少或甚至1.5重量%或更少的量的可聚合表面活性剂的结构单元。本发明中的“乳液聚合物的重量”是指乳液聚合物的干重。[0038] 本发明的乳液聚合物可包含(b)一种或多种烯键式不饱和阴离子单体(其不同于可聚合表面活性剂)的结构单元。本文中的术语“阴离子单体”是指在pH=1‑14之间带有阴离子电荷的单体。阴离子单体的带阴离子电荷部分通常含有一个烯键式不饱和键。合适的烯键式不饱和阴离子单体的示例包括α,β‑烯键式不饱和羧酸,其包括含酸性单体,如甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸或富马酸;或带有酸形成基团的单体,该酸形成基团产生或随后可转化为这类酸基,如酸酐、(甲基)丙烯酸酐或马来酸酐;苯乙烯磺酸钠(SSS)、乙烯基磺酸钠(SVS)、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸(AMPS)、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基‑1‑丙磺酸的钠盐、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸的铵盐;烯丙醚磺酸的钠盐;(甲基)丙烯酸磷烷基酯,如(甲基)丙烯酸磷酸乙酯、(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、(甲基)丙烯酸磷酸丁酯、它们的盐和它们的混合物;CH2=C(Rp1)‑C(O)‑O‑(Rp2O)p‑P(O)(OH)2,其中Rp1=H或CH3,Rp2=烷基,并且p=1‑10,诸如SIPOMERPAM‑100、SIPOMERPAM‑200和SIPOMERPAM‑300,均购自苏威公司(Solvay);(甲基)丙烯酸磷烷氧基酯,诸如磷乙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷丙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、烯丙基醚磷酸酯、乙烯基膦酸、它们的盐或它们的混合物。优选的烯键式不饱和阴离子单体为甲基丙烯酸磷酸乙酯(PEM)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)或它们的混合物。按乳液聚合物的重量计,本发明的乳液聚合物可包含0.1重量%或更多、0.3重量%或更多、0.5重量%或更多、0.75重量%或更多或甚至1重量%或更多,并且同时8重量%或更少、7重量%或更少、6重量%或更少、5重量%或更少、4.5重量%或更少、4重量%或更少、3.8重量%或更少、3.5重量%或更少或甚至3.3重量%或更少的烯键式不饱和阴离子单体的结构单元。[0039] 本发明的乳液聚合物可包含(c)一种或多种烯键式不饱和非离子单体(其不同于可聚合表面活性剂)的结构单元,其可以是单烯键式不饱和单体或多烯键式不饱和单体。本文中的术语“非离子单体”是指在pH=1‑14之间不带有离子电荷的单体。合适的单烯键式不饱和非离子单体可包括例如乙烯基芳族单体、(甲基)丙烯酸C1‑C20‑烷基酯、丙烯腈(AN)、(甲基)丙烯酰胺或它们的混合物。(甲基)丙烯酸C1‑C20烷基酯是指含有具有1至20个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸的烷基酯。(甲基)丙烯酸C1‑C20烷基酯可包括(甲基)丙烯酸C1‑C3烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯和不同于(甲基)丙烯酸环烷基酯的(甲基)丙烯酸C4‑C20烷基酯。合适的(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2‑乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯;(甲基)丙烯酸环烷基酯,诸如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸甲基环己酯、(甲基)丙烯酸二氢二环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯和丙烯酸叔丁基(甲基)环己酯;羟基官能团(甲基)丙烯酸烷基酯,诸如甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;或它们的混合物。乙烯基芳族单体可包括苯乙烯,取代的苯乙烯诸如α‑甲基苯乙烯、反式‑β‑甲基苯乙烯、2,4‑二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丁基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯;邻‑甲氧基苯乙烯、间‑甲氧基苯乙烯和对‑甲氧基苯乙烯;以及对‑三氟甲基苯乙烯;或它们的混合物。优选的单烯键式不饱和非离子单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸2‑乙基己酯、丙烯酸丁酯或它们的混合物。可调节烯键式不饱和非离子单体的结构单元的含量以得到具有所需汉森溶解度参数的所得乳液聚合物。例如,按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物可包含优选35重量%或更多、36重量%或更多或甚至37重量%或更多,并且同时45重量%或更少、44重量%或更少或甚至43重量%或更少的量的丙烯酸丁酯的结构单元;以及30重量%或更多、31重量%或更多、32重量%或更多、33重量%或更多或甚至34重量%或更多,并且同时50重量%或更少、49重量%或更少、48重量%或更少、46重量%或更少或甚至45重量%或更少的量的苯乙烯的结构单元。另选地,按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物可包含优选30重量%或更多、31重量%或更多或甚至32重量%或更多,并且同时40重量%或更少、39重量%或更少或甚至38重量%或更少的量的丙烯酸2‑乙基己酯的结构单元;以及30重量%或更多、31重量%或更多、32重量%或更多、33重量%或更多或甚至34重量%或更多,并且同时39.5重量%或更少、39重量%或更少、38重量%或更少或甚至37重量%或更少的量的苯乙烯的结构单元。按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物可包含小于19重量%的丙烯腈的结构单元,例如,小于15重量%、小于10重量%、小于5重量%、小于1重量%或甚至0重量%的丙烯腈的结构单元。可用于本发明的多烯键式不饱和非离子单体包括二烯键式不饱和单体、三烯键式不饱和单体、四烯键式不饱和单体或更高的多官能烯键式不饱和单体。合适的多烯键式不饱和单体可包含例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯或它们的混合物。按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物可包含0重量%至3.0重量%、0.05重量%至0.8重量%或0.1重量%至0.5重量%的多烯键式不饱和非离子单体的结构单元。[0040] 本发明的乳液聚合物包含通过聚合衍生自上述单体的多个聚合物链段,例如,该乳液聚合物包含衍生自可聚合表面活性剂的链段、衍生自烯键式不饱和阴离子单体的聚合物链段和衍生自烯键式不饱和非离子单体的聚合物链段。每个聚合物链段含有一个或多个单体的结构单元。其中,包含(b)烯键式不饱和阴离子单体的结构单元的聚合物链段和包含(c)烯键式不饱和非离子单体的结构单元的聚合物链段(即,衍生自烯键式不饱和阴离子单体或衍生自烯键式不饱和非离子单体的所有链段)一起证明了以下汉森溶解度参数:[0041] 16.42≤δD≤16.64、2.87≤δP≤3.79和3.94≤δH≤4.57。[0042] 本文报告的聚合物链段的汉森溶解度参数是使用以下等式计算的那些汉森溶解度参数。对于计算包含单体的结构单元的特定聚合物链段(即,通过聚合衍生自单体的聚合物链段)的汉森溶解度参数,使用以下等式:[0043][0044][0045][0046] 其中δD(经计算的)、δP(经计算的)和δH(经计算的)是聚合物链段的经计算的汉森溶解度参数,w(Mk)是在聚合物链段中的单体Mk的重量分数,δD(Mk)、δP(Mk)和δH(Mk)单体Mk的汉森溶解度参数,并且n是聚合物链段中单体的数目(本文中的n是指所有阴离子和非离子单体的数目)。本文中包含结构单元(b)和结构单元(c)的聚合物链段通常是除乳液聚合物中包含可聚合表面活性剂的结构单元的链段之外的那些链段。单体的汉森溶解性参数可通过使用HSPiP软件和数据库(https://www.hansen‑solubility.com/HSPiP/)获得,或参考“HansenSolubilityParametersinPractice‑CompletewitheBook,softwareanddata”,第5版,StevenAbbott,CharlesM.Hansen和HiroshiYamamoto编辑,Hansen‑Solubility.com.出版。如果单体的汉森溶度参数在HSPiP数据库中不可用,则可使用HSPiP软件中基于官能团贡献的“Y‑MB”方法(https://pirika.com/NewHP/Y‑MB/Y‑MB.html)来计算这种单体的汉森溶度参数。[0047] 以下列出了一些常用的烯键式不饱和阴离子或非离子单体的汉森溶解度参数:[0048][0049][0050] 令人惊讶的是,包含可聚合表面活性剂的结构单元与(b)和(c)的结构单元的组合的乳液聚合物可提供包含这种乳液聚合物的涂料,这种乳液聚合物具有根据以下实施例部分中描述的测试方法评级为10的优异早期耐水起泡性,(b)和(c)的结构单元提供包含具有上述汉森溶解度参数的可聚合表面活性剂的聚合物链段。[0051] 本发明的乳液聚合物可包含可聚合表面活性剂的结构单元、烯键式不饱和阴离子单体的结构单元、苯乙烯的结构单元和(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。例如,按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物包含[0052] 可聚合表面活性剂的结构单元优选具有以下结构:[0053] 其中m1和n如上文所定义,[0054] 烯键式不饱和阴离子单体的结构单元,[0055] 30重量%至50重量%的苯乙烯的结构单元,[0056] 35重量%至45重量%的丙烯酸丁酯的结构单元;和[0057] 甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物的结构单元。[0058] 另选地,按乳液聚合物的重量计,乳液聚合物包含[0059] 可聚合表面活性剂的结构单元优选具有以下结构:[0060] 其中m1和n如上文所定义,[0061] 烯键式不饱和阴离子单体的结构单元,[0062] 30重量%至39.5重量%的苯乙烯的结构单元,[0063] 30重量%至40重量%的丙烯酸2‑乙基己酯的结构单元,和[0064] 甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物的结构单元。[0065] 乳液聚合物中的结构单元的总浓度等于100%。可选择上述单体的类型和水平,以使所提供的乳液聚合物具有适合于不同应用的玻璃化转变温度(Tg)。乳液聚合物可具有在0℃至60℃、10℃至50℃、15℃至45℃或20℃至40℃范围内的Tg。乳液聚合物的Tg值可通过各种技术来测量,包括差示扫描量热法(DSC)或通过使用Fox方程来计算。[0066] 本发明的乳液聚合物通常存在于水性分散体中,其中乳液聚合物颗粒可具有50纳米(nm)至500nm、80nm至400nm或90nm至300nm的平均粒度。本文中的粒度是指Z平均大小,并且可以通过BrookhavenBI‑90Plus粒度分析仪测量。包含乳液聚合物的水性分散体还可包含水。按水性分散体的总重量计,水的浓度可以在30重量%至90重量%或40重量%至80重量%的范围内。[0067] 本发明的乳液聚合物可通过在存在可聚合表面活性剂的情况下乳液聚合包含烯键式不饱和阴离子单体和烯键式不饱和非离子单体的单体混合物来制备。用于制备乳液聚合物的包含可聚合表面活性剂的单体的总浓度等于100%。用于制备乳液聚合物的单体的混合物可纯净地或作为水中的乳液形式添加;或者在制备乳液聚合物的反应时间段内以一种或多种添加形式或连续、线性或非线性地或它们的组合的方式添加。适合于乳液聚合方法的温度可低于100℃,在30℃至95℃范围内或在50℃至90℃范围内。[0068] 在制备乳液聚合物的方法中,在每个阶段可使用自由基引发剂。聚合过程可为热引发或氧化还原引发的乳液聚合。合适的自由基引发剂的示例包括过氧化氢、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、铵和/或碱金属过硫酸盐、过硼酸钠、过磷酸和其盐;高锰酸钾和过氧二硫酸的铵或碱金属盐。按用于制备乳液聚合物的单体的总重量计,自由基引发剂通常可以0.01重量%至3.0重量%的水平使用。在聚合方法中,可使用包含上述引发剂和合适的还原剂的氧化还原体系。合适的还原剂的示例包括甲醛次硫酸氢钠、抗坏血酸、异抗坏血酸、含硫的酸的碱金属盐和铵盐,如亚硫酸钠、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、次硫酸盐、硫化物、氢硫化物或连二亚硫酸盐,甲亚磺酸(formadinesulfinicacid)、丙酮亚硫酸氢盐、乙醇酸、羟基甲磺酸、乙醛酸水合物、乳酸、甘油酸、苹果酸、酒石酸和前述酸的盐。可任选地使用金属螯合剂。[0069] 在制备乳液聚合物的过程中,使用可聚合的表面活性剂。可在单体聚合之前或期间或它们的组合添加可聚合表面活性剂。可聚合表面活性剂的一部分也可在聚合后添加。按用于制备乳液聚合物的单体的总重量计,表面活性剂可以0.5重量%至5重量%、0.6重量%至4重量%、0.7重量%至3重量%、0.8重量%至2重量%或1重量%至1.5重量%的量使用。本文中的“用于制备乳液聚合物的单体”包括可聚合表面活性剂。[0070] 优选地,制备乳液聚合物的方法在基本上不含不同于可聚合表面活性剂的另外的表面活性剂的情况下进行。另外的表面活性剂包括烷基、芳基或烷基芳基硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐的碱金属或铵盐;烷基磺酸;磺基琥珀酸盐;脂肪酸;和乙氧基化醇或酚。“基本上不含”是指按用于制备乳液聚合物的单体的总重量计,小于0.8重量%、优选小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.1重量%或甚至0重量%的另外的表面活性剂。[0071] 在制备乳液聚合物的过程中,可使用链转移剂。合适的链转移剂的示例包含3‑巯基丙酸、巯基丙酸甲酯、巯基丙酸丁酯、正十二烷基硫醇、苯硫醇、壬二酸烷基硫醇或它们的混合物。链转移剂可以有效量使用,以控制乳液聚合物的分子量。按用于制备乳液聚合物的单体的总重量计,链转移剂可以0重量%至3重量%、0.01重量%至1重量%或0.1重量%至0.3重量%的量存在。[0072] 通过中和,可将所得水性乳液聚合物分散体的pH值控制为至少5,例如,6至10或6.5至9。中和可通过添加一种或多种可以导致多级聚合物颗粒的离子或潜在离子基团的部分或完全中和的碱来进行。合适的碱的示例包括氨;碱金属或碱土金属化合物,如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化锌、氧化镁、碳酸钠;伯胺、仲胺和叔胺,诸如三乙胺、乙胺、丙胺、单异丙胺、单丁胺、己胺、乙醇胺、二乙胺、二甲胺、二‑正丙胺、三丁胺、三乙醇胺、二甲氧基乙基胺、2‑乙氧基乙胺、3‑乙氧基丙胺、二甲基乙醇胺、二异丙醇胺、吗啉、乙二胺、2‑二乙基氨基乙胺、2,3‑二氨基丙烷、1,2‑丙二胺、新戊二胺、二甲基氨基丙胺、己二胺、4,9‑二氧杂十二烷‑1,12‑二胺、聚乙烯亚胺或聚乙烯胺;氢氧化铝;或它们的混合物。[0073] 本发明的乳液聚合物用可于许多应用,包括例如木材涂料、金属防护涂料、建筑涂料和路标漆。本发明还涉及包含乳液聚合物的水性涂料组合物。按水性涂料组合物的重量计,乳液聚合物可以10重量%至80重量%、20重量%至70重量%或30重量%至60重量%的量存在。[0074] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种颜料。如本文所用,术语“颜料”是指能够实质上有助于涂料的不透明性或遮盖能力的颗粒状无机材料。这类材料的折射率通常大于1.8。合适的颜料的示例包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌、硫化锌、氧化铁、硫酸钡、碳酸钡或它们的混合物。水性涂料组合物可包含一种或多种增量剂。术语“增量剂”是指具有小于或等于1.8且大于1.3的折射率的微粒无机材料。合适的增量剂的示例包括碳酸钙、氧化铝(Al2O3)、粘土、硫酸钙、硅铝酸盐、硅酸盐、沸石、云母、硅藻土、固体或中空玻璃、陶瓷珠和不TM透明聚合物(如购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)的ROPAQUE UltraE(ROPAQUE是陶氏化学公司的商标)),或它们的混合物。水性涂料组合物的颜料体积浓度(PVC)可以为5%至70%、10%至60%或15%至40%。涂料组合物的PVC可根据以下等式确定:[0075] PVC=[体积(颜料+增量剂)/体积(颜料+增量剂+乳液聚合物)]×100%。[0076] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种消光剂。本文中的“消光剂”是指提供消光效果的任何无机或有机颗粒。根据ASTME2651‑10,消光剂通常具有5.5微米或更大的平均粒度。消光剂可选自二氧化硅消光剂、聚脲消光剂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚四氟乙烯或它们的混合物。按水性涂料组合物的总重量计,消光剂可以0重量%至10重量%、0.1重量%至7.5重量%或0.5重量%至5重量%的量存在。[0077] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种消泡剂。本文中的“消泡剂”是指减少和阻碍泡沫形成的化学添加剂。消泡剂可以是硅酮基消泡剂、矿物油基消泡剂、环氧乙烷基/环氧丙烷基消泡剂、聚丙烯酸烷基酯或它们的混合物。按水性涂料组合物的总重量计,消泡剂可以0重量%至2重量%、0.001重量%至1.5重量%或0.01重量%至1重量%的量存在。[0078] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种增稠剂(也称为“流变改性剂”)。增稠剂可包含聚乙烯醇(PVA)、粘土材料、酸衍生物、酸共聚物、氨基甲酸酯缔合增稠剂(UAT)、聚醚脲聚氨酯(PEUPU)、聚醚聚氨酯(PEPU)或它们的混合物。合适的增稠剂的示例包括碱溶胀性乳剂(ASE),诸如钠或铵中和的丙烯酸聚合物;疏水改性的碱溶胀性乳剂(HASE),诸如疏水改性的丙烯酸共聚物;缔合增稠剂,诸如疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯(HEUR);和纤维素增稠剂,诸如甲基纤维素醚、羟甲基纤维素(HMC)、羟乙基纤维素(HEC)、疏水改性的羟乙基纤维素(HMHEC)、羧甲基纤维素钠(SCMC)、羧甲基2‑羟乙基纤维素钠、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‑羟乙基乙基纤维素和2‑羟丙基纤维素。优选的增稠剂基于HEUR。按水性涂料组合物的总重量计,增稠剂可以0重量%至3重量%、0.05重量%至2重量%或0.1重量%至1重量%的量存在。[0079] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种润湿剂。本文中的“润湿剂”是指降低涂料组合物的表面张力,从而使水性涂料组合物更容易跨基材表面扩散或渗透基材表面的化学添加剂。润湿剂可为阴离子、两性离子或非离子的聚羧酸酯。按水性涂料组合物的总重量计,润湿剂可以0重量%至3重量%、0.05重量%至2重量%或0.1重量%至1重量%的量存在。[0080] 本发明的水性涂料组合物可包含一种或多种聚结剂。本文中的“聚结剂”是指在环境条件下使聚合物颗粒融合成连续膜的缓慢蒸发溶剂。适合的聚结剂的实施例包括2‑正丁氧基乙醇、二丙二醇正丁醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、三乙二醇单丁醚、二丙二醇正丙醚、正丁醚、Texanol酯醇或它们的混合物。优选的聚结剂包括Texanol酯醇、二丙二醇正丁醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、正丁醚或它们的混合物。按水性涂料组合物的总重量计,聚结剂可以0重量%至8重量%、0.5重量%至6重量%或1重量%至5重量%的量存在。[0081] 按水性涂料组合物的总重量计,本发明的水性涂料组合物可以进一步包括例如量为30重量%到90重量%、40重量%到85重量%、或50重量%到80重量%的水。[0082] 除上述组分外,本发明的水性涂料组合物可进一步包含以下添加剂中的任何一种或组合:缓冲剂、中和剂、分散剂、湿润剂、杀生物剂、防结皮剂、着色剂、流动剂、抗氧化剂、增塑剂、冷冻/解冻添加剂、流平剂、触变剂、增粘剂、防刮擦添加剂和研磨媒剂。按水性涂料组合物的总重量计,这些添加剂可以0重量%至5重量%、0.001重量%至3重量%、或0.01重量%至2重量%的组合量存在。[0083] 本发明的水性涂料组合物可用涂料领域已知的技术制备,包括将乳液聚合物与上文所描述的其他任选的组分混合。可以任何顺序混合水性涂料组合物中的组分,以提供本发明的水性涂料组合物。还可将上述可选的组分中的任一者在混合期间或之前添加至组合物,以形成水性涂料组合物。[0084] 本发明的水性涂料组合物可通过包括刷涂、浸涂、辊涂和喷涂的现有方式施加到基材上。水性涂料组合物优选地通过喷涂施加。可使用标准喷涂技术和喷涂设备,如空气雾化喷涂、空气喷涂、无空气喷涂、高体积低压喷涂和静电喷涂(如静电钟杯施加(electrostaticbellapplication))和人工或自动方法。在将水性涂料组合物施加到基材上之后,可将水性涂料组合物在5℃至30℃的温度下干燥或使其干燥7天或更长时间。另选地,可将水性涂料组合物在5℃至30℃的温度下干燥5分钟至30分钟,然后在升高的温度(例如,高于40℃至80℃)下干燥20分钟至180分钟,随后在5℃至30℃的温度下进一步干燥,从而形成膜(即,涂料)。本发明的水性涂料组合物可提供由其获得的涂膜,即在将施加到基材上的水性涂料组合物干燥之后的涂料,其具有根据实施例部分中描述的测试方法评级为10的优异早期耐水起泡性。[0085] 本发明的水性涂料组合物可施加并粘附到各种衬底上。合适的基材的示例包括混凝土、水泥基材、木材、金属、石头、弹性基材、玻璃或织物。水性涂料组合物适用于各种涂料应用,诸如建筑涂料、船舶和防护涂料、汽车涂料、木材涂料、卷材涂料和土木工程涂料。水性涂料组合物可单独使用,或用作面漆与其他涂料组合使用以形成多层涂料。例如,多层涂料可以是两层涂料,包含作为底涂料的双组分环氧涂料和作为面漆的水性涂料组合物。多层涂料也可以是三层涂料,包括含锌涂料作为底漆,双组分环氧树脂涂料作为中间涂料,以及含水涂料组合物作为面漆。[0086] 实施例[0087] 现在将在以下实施例中描述本发明的一些实施方案,其中所有的份数和百分比都是以重量计,除非另有说明。[0088] 甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2‑乙基己酯(EHA)、丙烯睛(AN)和苯乙烯(ST)购自上海朗源化工有限公司(LangyuanChemicalCo.,Ltd.)。[0089] 甲基丙烯酸环己酯(CHMA)购自巴斯夫(BASF)。[0090] 甲基丙烯酸(MAA)、叔丁基过氧化氢(t‑BHP)、异抗坏血酸(IAA)和过硫酸铵(APS)购自国药集团化学试剂有限公司(SinopharmChemicalReagentCo.,Ltd.)。[0091] 购自日本乳化剂株式会社(NipponNyukazaiCo.,Ltd.)的AMINOIONRE1000(“RE1000”)表面活性剂(活性含量:30%)是反应性两性离子酚乙氧基化物表面活性剂。[0092] 购自第一工业制药株式会社(Dai‑ichiKogyoSeiyakuCo.,Ltd.)的HITENOLAR‑1025(“AR‑1025”)表面活性剂(活性含量:25%)是可聚合的烷氧基化三苯乙烯基苯酚磺酸盐表面活性剂。[0093] 购自艾迪科株式会社(AdekaCo.,Ltd.)的REASOAPSR‑1025(“SR‑1025”)表面活性剂(活性含量:25%)是可聚合的烷氧基化磺酸盐表面活性剂。[0094] 购自苏威公司(Solvay)的SOPROPHORWA1802(“WA1802”)非反应性表面活性剂(活性含量:31%)是氨烷氧基化三苯乙烯基苯酚磺酸盐。[0095] 购自苏威公司(Solvay)的RHODAFACRS‑610(“RS‑610”)非反应性表面活性剂(活性含量:25%)是基于支链醇乙氧基化物的磷酸酯。[0096] 购自巴斯夫公司(BASF)的DISPONILFES32(“Fes‑32”)非反应性表面活性剂(活性含量:30%)是烷氧基化磺酸盐表面活性剂。[0097] 购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)的TRITONTMXN‑45S(“XN‑45S”)非反应性表面活性剂(活性含量:60%)是烷氧基化磺酸盐辛基苯酚表面活性剂(TRITON是陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)的商标)。[0098] 以下标准分析设备和方法用于实施例和确定本文所述的性质和特征:[0099] 早期耐水起泡性测试[0100] 根据ASTMD714‑02方法(用于评价油漆起泡程度的标准测试方法)进行早期耐水起泡性测试。将涂料组合物样品以100μm的湿膜厚度刮涂在Q板(磷酸铁,R‑46)上。在室温下快速干燥10分钟(min)后,将这些板放入75℃的烘箱中30分钟,然后在室温下干燥45分钟。将获得的涂覆的板浸入去离子(DI)水中7天,然后观察表面变化并基于水泡的尺寸和面积进行评级:[0101] 对于从10到0的数值范围的尺寸,针对四个步长选择尺寸参考标准,其中10号表示没有起泡,8号表示肉眼容易看到的最小尺寸的起泡,以及6号、4号和2号表示逐渐变大的尺寸。[0102] 频率参考标准已在尺寸的每个步长上的选择了四个频率步长,被指定为:密集(“D”)、中密集(“MD”)、中(“M”)和少(“F”)。[0103] 粒度测量[0104] 水性聚合物分散体中乳液聚合物颗粒的粒度通过使用BrookhavenBI‑90或90Plus粒度分析仪来测量,该粒度分析仪采用光子相关光谱技术(样品颗粒的光散射)。此方法涉及将2滴待测试的聚合物分散体稀释于20mL的0.01MNaCl溶液中,并且将所得混合物在样品比色杯中进一步稀释,以达到所需的计数率(K)(例如,对于10nm‑300nm范围内的直径,K在250计数/秒至500计数/秒范围内,以及对于300nm‑500nm范围内的直径,K在100计数/秒至250计数/秒范围内)。然后测量粒度,并报告为以强度计的平均直径。[0105] 聚合物水分散体的固含量[0106] 固含量通过以下方式测量:称取0.7±0.1g样品(样品的湿重记为“W1”),将样品放入150℃下的烘箱中的铝盘(铝盘的重量记为“W2”)中25分钟,并且然后冷却至室温并称重总重量记为“W3”的具有干燥样品的铝盘。“W3‑W2”是指样品的干燥或固体重量。固含量计算如下:[0107] (W3‑W2)/W1*100%。[0108] 实施例(Ex)1水性聚合物分散体[0109] 单体乳液的制备:通过将BA(636克(g))、MMA(305g)、ST(525g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后搅拌下乳化来制备单体乳液。[0110] 釜进料:接下来,将去离子水(1,030g)和RE1000(30%活性,36.7g)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0111] 单体进给和聚合:在氮气气氛下将烧瓶的内容物加热至91℃。向经搅拌的烧瓶中,将氨(25%活性,2.1g)的DI水(4g)溶液、具有冲洗DI水(43g)的单体乳液(95g)、APS的水溶液(2.89gAPS于17gDI水中)添加到反应器中。在120分钟内逐渐添加剩余的单体乳液、另一APS水溶液(1.79gAPS于55g水中)和氨(25%活性,9g)的水(45g)溶液。烧瓶温度保持在88℃。然后,使用DI水(40g)冲洗通向烧瓶的乳液进给管线。然后,向烧瓶中添加FeSO4.7H2O(0.02g)和乙二胺四乙酸(EDTA)(0.07g)的水(10g)溶液。将1.48gt‑BHP(70%活性)的15g水溶液、0.67gIAA的15g水溶液注入烧瓶中。然后,将t‑BHP(70%活性,3.36g)在水(27.2g)中水溶液和IAA(1.76g)在水(30g)中的水溶液在搅拌下在30分钟内进给到烧瓶中。将烧瓶的内容物冷却至室温。最后,在10分钟内添加氨(25%活性,10g)的水(20g)溶液作为中和剂以获得水性聚合物分散体。[0112] 实施例2[0113] 根据与实施例1相同的程序进行实施例2,不同之处在于通过将BA(636g)、MMA(153g)、ST(678g)、MAA(60.3g)、RE1000(18g,30%活性)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0114] 实施例3[0115] 根据与实施例1相同的程序进行实施例3,不同之处在于通过将EHA(546g)、MMA(395g)、ST(528g)、MAA(60.3g)、RE1000(18g,30%活性)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0116] 实施例4[0117] 根据与实施例1相同的程序进行实施例4,不同之处在于通过将BA(636g)、CHMA(305g)、ST(525g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0118] 比较(Comp)例1[0119] 根据与实施例1相同的程序进行比较例1,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0120] 通过将BA(636g)、MMA(153g)、ST(678g)、MAA(60.3g)、AR‑1025(21g,25%活性)和去离子水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1,000g)和AR‑1025(60g,25%活性)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0121] 比较例2[0122] 根据与实施例1相同的程序进行比较例2,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0123] 通过将BA(636g)、MMA(153g)、ST(678g)、MAA(60.3g)、SR‑1025(25%活性,21g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1,000g)和SR‑1025(60g,25%活性)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0124] 比较例3[0125] 根据与实施例1相同的程序进行比较例3,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0126] 通过将BA(636g)、MMA(305g)、ST(525g)、MAA(60.3g)、WA‑1802(31%活性,17.42g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1030g)和WA‑1802(31%活性,35.5g)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0127] 比较例4[0128] 根据与实施例1相同的程序进行比较例4,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0129] 通过将BA(636g)、MMA(305g)、ST(525g)、MAA(60.3g)、RS‑610(25%活性,21g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1,030g)和Fes‑32(32%活性,34.4g)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0130] 比较例5[0131] 根据与实施例1相同的程序进行比较例5,不同之处在于通过将BA(636g)、ST(830g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0132] 比较例6[0133] 根据与实施例1相同的程序进行比较例6,不同之处在于通过将BA(636g)、MMA(458g)、ST(372g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0134] 比较例7[0135] 根据与实施例1相同的程序进行比较例7,不同之处在于通过将BA(636g)、MMA(710g)、ST(220g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0136] 比较例8[0137] 根据与实施例1相同的程序进行比较例8,不同之处在于通过将EHA(587g)、ST(653g)、MMA(326g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0138] 比较例9[0139] 根据与实施例1相同的程序进行比较例9,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0140] 通过将EHA(687g)、AN(299g)、ST(457g)、MAA(60.3g)、XN‑45S(60%活性,9g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1,350g)和XN‑45S(60%活性,18.4g)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0141] 比较例10[0142] 根据与实施例1相同的程序进行比较例10,不同之处在于单体乳液的制备和釜进料的步骤如下:[0143] 通过将EHA(687g)、AN(299g)、ST(457g)、MAA(60.3g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。接下来,将去离子水(1,350g)和RE1000(30%活性,36.7g)装入装有机械搅拌的五升多颈烧瓶中。[0144] 比较例11[0145] 根据与实施例1相同的程序进行比较例11,不同之处在于通过将BA(731g)、MMA(512g)、ST(219g)、丙烯酸(29.9g)、RE1000(30%活性,18g)和DI水(440g)混合并然后在搅拌下乳化来制备单体乳液。[0146] 比较例11中使用的单体组合物基本上与US2015/0166474A1的实施例2相同。[0147] 实施例1至4和比较例1至11的所得聚合物水分散体的性质在表1中给出。[0148] 表1.水性聚合物分散体的性质[0149] 1 2 3 pH 固含量 (%) 粒度 (nm) 粘度 (厘泊)实施例1 8.32 45.95 122 153实施例2 8.28 45.93 124 144实施例3 8.13 45.99 120 124实施例4 8.1 44.24 111 84比较例1 8.14 45.62 92 444比较例2 8.18 46.03 116 176比较例3 8.21 44.23 103 86比较例4 7.94 43.94 100 100比较例5 8.20 45.60 125 125比较例6 8.24 45.66 118 160比较例7 8.14 47.85 113 686比较例8 8.04 46.04 106 292比较例9 7.91 41.50 120 82比较例10 7.47 40.40 89 297比较例11 7.42 44.62 133 44[0150] 1固含量和2粒度根据上述测试方法测定。[0151] 3粘度由布鲁克菲尔德粘度计DV‑IPrimer(60rpm,转子#2)测定。[0152] 涂料组合物[0153] 将所制备的水性聚合物分散体用作粘结剂,以基于表2中给出的配方制备涂料组合物。使用高速Cowles分散器以1,200(rpm)将用于制备研磨物的成分混合30分钟以形成研磨物。然后,使用常规实验室混合器将用于调稀的成分添加到研磨物中以获得涂料组合物。对于每种涂料组合物,调节在调稀阶段中使用的粘结剂和水的剂量以保持粘结剂的固体重量为23.14g和涂料组合物的总重量为100g。按照上述测试方法评价所得到的涂料组合物,所得到的涂膜的早期耐水起泡性在表3中给出。[0154] 表2.涂料组合物[0155][0156][0157] 如表3所示,其中聚合物链段衍生自阴离子和非离子单体的实施例1至4的粘结剂具有所需的汉森溶解度参数(HSP)(δD:16.42‑16.64、δP:2.87‑3.79和δH:3.94‑4.57)。包含这些粘结剂(实施例1至4)的涂料组合物均提供具有优异早期耐水起泡性(评级为10)的涂膜。相比之下,包含在存在AR1025可聚合阴离子三苯乙烯基酚表面活性剂(比较例1)、SR1025可聚合阴离子烯丙基表面活性剂(比较例2)或非反应性表面活性剂(比较例3、4和9)的情况下制备的粘结剂的涂料组合物均提供不期望的差的早期耐水起泡性。此外,包含其中衍生自阴离子单体和非离子单体的聚合物链段具有落在所需范围之外的一个或多个汉森溶解度参数的粘结剂的涂料组合物(比较例5至8和10至11)均提供具有差的早期耐水起泡性的涂膜。[0158] 表3.涂料组合物的特性[0159]
专利地区:美国
专利申请日期:2020-09-25
专利公开日期:2024-09-03
专利公告号:CN116323832B