申请日2016.05.20
公开(公告)日2017.11.28
IPC分类号C09D5/16; C09D5/02; C09D133/00; C09D125/14; C09D131/04; C09D133/04
摘要
本发明涉及一种新型耐沾污水性涂料组合物及其制备方法和应用。具体地，所述组合物含有如下组分：颜填料20‑60重量份，成膜物质15‑50重量份，亲水性耐沾污助剂0.5‑15重量份，消泡剂0.1‑1重量份，分散剂0.1‑1重量份，润湿剂0.1‑1重量份，和成膜助剂0.5‑2.0重量份。本发明还公开了所述水性涂料组合物的制备方法和应用。所述水性涂料组合物兼具环保和优异的耐沾污性能，可极大地促进乳胶漆的推广应用。
权利要求书
1.一种水性涂料组合物，其特征在于，所述组合物含有如下组分：
颜填料20-60重量份，
成膜物质15-50重量份，
亲水性耐沾污助剂0.5-15重量份，
消泡剂0.1-1重量份，
分散剂0.1-1重量份，
润湿剂0.1-1重量份，和
成膜助剂0.5-2.0重量份。
2.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述组合物还含有如下组分：
助溶剂0.5-3重量份，
增稠剂0.5-1.5重量份，
pH调节剂0.05-0.5重量份，
防霉剂0-2重量份，
防腐剂0-0.5重量份。
3.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述亲水性耐沾污助剂具有选自下组的一个或多个特征：
1)所述亲水性耐沾污助剂为聚醚改性硅溶胶类助剂;
2)所述亲水性耐沾污助剂的活性成分选自下组：丙烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、硅烷偶联剂、硅溶胶、或其组合;
3)所述亲水性耐沾污助剂的固含量为30%-35%;
4)所述亲水性耐沾污助剂的PH值为9-10。
4.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述颜填料中所述颜料为钛白粉;和/或
所述颜填料中所述填料选自下组：碳酸钙、高岭土、硅灰石、硅宝、云母粉、滑石粉、超细硫酸钡、或其组合;和/或
所述成膜物质选自下组：纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、或其组合。
5.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述消泡剂选自下组：有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂、或其组合;和/或
所述分散剂为阴离子型分散剂，优选自下组：聚羧酸盐类、聚磷酸盐类、聚丙烯酸盐类、或其组合;和/或
所述润湿剂为非离子型表面活性剂;和/或
所述成膜助剂选自下组：醇酯类溶剂、Texanol、Coasol。
6.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，基于GB/T 9780-2013的耐沾污性能测试中，相比于未使用所述亲水性耐沾污助剂的组合物，权利要求1所述组合物的DPUR下降率≥15%，较佳地≥20%，更佳地≥24%。
7.一种权利要求1所述水性涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)提供第一混合物和第二混合物，其中，
所述第一混合物是如下制备的：在搅拌条件下，将任选的水、任选的第一增稠剂、任选的pH调节剂、消泡剂、分散剂、润湿剂和颜填料进行混合制得;
所述第二混合物是如下制备的：在搅拌条件下，将成膜物质、任选的助溶剂、成膜助剂、任选的防霉剂、任选的防腐剂、亲水性耐沾污助剂、任选的第二增稠剂和任选的水混合均匀制得;
2)在搅拌条件下，将所述第二混合物加入所述第一混合物中，得到权利要求1所述水性涂料组合物。
8.一种涂层，其特征在于，所述涂层由权利要求1所述水性涂料组合物在基材上涂覆得到。
9.一种制品，其特征在于，所述制品含有：
基材;以及
权利要求8所述的涂层。
10.一种墙面涂装方法，其特征在于，包括步骤：
i)任选地将权利要求1所述的水性涂料组合物稀释到涂装粘度;
ii)用所述稀释后的水性涂料组合物对墙面进行涂覆。
说明书
一种新型耐沾污水性涂料组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体地涉及一种新型耐沾污水性涂料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
乳胶漆由于色彩丰富、自重轻、价格便宜、施工便利且维修更新方便等优势正逐渐成为主导的建筑物装饰材料。外墙乳胶漆不仅使生硬的水泥混凝土建筑变得绚丽多彩，还具有保护墙体、延长建筑物使用寿命、节约资源、节约能源等优点，尤其是弹性乳胶漆由于其能遮盖墙体的毛细裂缝和防止混凝土碳化等优点，因此在建筑工程中得到十分广泛的应用。20世纪80年代以来，我国乳胶漆的技术水平和质量不断提高，品种、档次不断丰富，应用比例也在逐渐增加。
但是，现有的弹性外墙乳胶漆由于耐沾污性差，严重阻碍了其推广应用。对于外墙乳胶漆而言，装饰性是其基本功能，所有影响其表面外观的因素均会对全部涂层的性能评价产生重大影响。从这个意义上来说，涂膜耐沾污性差，就可能抹煞乳胶漆的其它优点，影响其声誉，甚至阻碍其推广应用。我国大气污染严重，一些工厂如炼油厂排放出的油性物质、汽车尾气排放的烟气、空气中的粉尘等都会对涂膜产生污染，这无疑又在一定程度上增加了乳胶漆的应用难度。
目前，改善弹性外墙乳胶漆涂膜耐沾污性能最有效的方式主要是通过添加具有高抗污效果的耐沾污助剂，而现有的耐沾污助剂多为疏水性助剂。对于附着于含有该疏水性助剂的外墙乳胶漆涂层表面的亲水性污渍(如污垢、沙尘、灰尘等形成的污渍)，其在水流的冲刷作用下大部分均可被冲刷掉;但是，对于附着于该涂层表面的亲油性污渍(如废弃油、烟灰等形成的污渍)，则很难被水流冲刷掉，而且随着污渍附着时间的延长，其去除难度逐渐增大，这无疑又进一步限制了乳胶漆的推广应用。
综上所述，本领域急需开发一种新型的耐沾污性能优异的乳胶漆产品，以不断满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的耐沾污性能优异的水性涂料组合物及其制备方法和应用。
本发明的第一方面，提供了一种水性涂料组合物，所述组合物含有如下组分：
颜填料20-60重量份，
成膜物质15-50重量份，
亲水性耐沾污助剂0.5-15重量份，
消泡剂0.1-1重量份，
分散剂0.1-1重量份，
润湿剂0.1-1重量份，和
成膜助剂0.5-2.0重量份。
在另一优选例中，所述组合物含有如下组分：
颜填料25-55重量份，
成膜物质18-45重量份，
亲水性耐沾污助剂1-12重量份，
消泡剂0.2-0.8重量份，
分散剂0.2-0.8重量份，
润湿剂0.2-0.8重量份，和
成膜助剂0.8-1.8重量份。
在另一优选例中，所述组合物含有如下组分：
颜填料28-50重量份，
成膜物质20-42重量份，
亲水性耐沾污助剂1-10重量份，
消泡剂0.2-0.5重量份，
分散剂0.3-0.6重量份，
润湿剂0.3-0.5重量份，和
成膜助剂1-1.5重量份。
在另一优选例中，所述组合物还含有：1-40重量份水，较佳地5-35重量份水，更佳地10-30重量份水。
在另一优选例中，按所述组合物的总重量计，所述亲水性耐沾污助剂的重量百分比为0.5-15wt%，较佳地1-12wt%，更佳地1-10wt%。
在另一优选例中，所述组合物还含有如下组分：
助溶剂0.5-3重量份，
增稠剂0.5-1.5重量份，
pH调节剂0.05-0.5重量份，
防霉剂0-2重量份，
防腐剂0-0.5重量份。
在另一优选例中，所述组合物还含有如下组分：
助溶剂1-2.5重量份，
增稠剂0.8-1.2重量份，
pH调节剂0.1-0.3重量份，
防霉剂0.5-1.5重量份，
防腐剂0.1-0.3重量份。
在另一优选例中，所述亲水性耐沾污助剂具有选自下组的一个或多个特征：
1)所述亲水性耐沾污助剂为聚醚改性硅溶胶类助剂;
2)所述亲水性耐沾污助剂的活性成分选自下组：丙烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、硅烷偶联剂、硅溶胶、或其组合;
3)所述亲水性耐沾污助剂的固含量为30%-35%;
4)所述亲水性耐沾污助剂的PH值为9-10。
在另一优选例中，所述颜填料中所述颜料为钛白粉;和/或
所述颜填料中所述填料选自下组：碳酸钙、高岭土、硅灰石、硅宝、云母粉、滑石粉、超细硫酸钡、或其组合;和/或
所述成膜物质选自下组：纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、或其组合。
在另一优选例中，所述钛白粉选自下组：金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、或其组合。
在另一优选例中，所述高岭土选自下组：煅烧高岭土、水洗高岭土、或其组合。
在另一优选例中，所述纯丙乳液为纯丙烯酸共聚物乳液。
在另一优选例中，所述苯丙乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液。
在另一优选例中，所述消泡剂选自下组：有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂、或其组合;和/或
所述分散剂为阴离子型分散剂，优选自下组：聚羧酸盐类、聚磷酸盐类、聚丙烯酸盐类、或其组合;和/或
所述润湿剂为非离子型表面活性剂;和/或
所述成膜助剂选自下组：醇酯类溶剂、Texanol、Coasol。
在另一优选例中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂。
在另一优选例中，所述有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的重量比为0.5-3，较佳地1-2。
在另一优选例中，所述助溶剂为二醇类助溶剂，优选为乙二醇、丙二醇、或其组合。
在另一优选例中，所述增稠剂选自下组：纤维素类增稠剂、碱溶胀类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、无机增稠剂、或其组合。
在另一优选例中，所述增稠剂为纤维素类增稠剂和碱溶胀类增稠剂。
在另一优选例中，所述增稠剂中，所述纤维素类增稠剂和所述碱溶胀类增稠剂的用量比为1-3：3-1。
在另一优选例中，所述纤维素类增稠剂选自下组：羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、或其组合。
在另一优选例中，所述碱溶胀类增稠剂选自下组：HASE碱溶胀型增稠剂、ASE碱溶胀型增稠剂、或其组合。
在另一优选例中，所述pH调节剂选自下组：氨水、有机醇胺类、有机胺类、或其组合。
在另一优选例中，基于GB/T 9780-2013的耐沾污性能测试中，相比于未使用所述亲水性耐沾污助剂的组合物，所述组合物的DPUR下降率≥15%，较佳地≥20%，更佳地≥24%。
在另一优选例中，所述组合物是采用本发明第二方面所述方法制备的。
本发明的第二方面，提供了一种本发明第一方面所述水性涂料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)提供第一混合物和第二混合物，其中，
所述第一混合物是如下制备的：在搅拌条件下，将任选的水、任选的第一增稠剂、任选的pH调节剂、消泡剂、分散剂、润湿剂和颜填料进行混合制得;
所述第二混合物是如下制备的：在搅拌条件下，将成膜物质、任选的助溶剂、成膜助剂、任选的防霉剂、任选的防腐剂、亲水性耐沾污助剂、任选的第二增稠剂和任选的水混合均匀制得;
2)在搅拌条件下，将所述第二混合物加入所述第一混合物中，得到本发明第一方面所述水性涂料组合物。
在另一优选例中，所述第一混合物的制备过程中，所述搅拌的搅拌速度为1200-1800转/分钟。
在另一优选例中，步骤2)所述搅拌的搅拌速度为600-1000转/分钟，较佳地600-900转/分钟。
在另一优选例中，所述颜填料、所述成膜物质、所述亲水性耐沾污助剂、所述消泡剂、所述分散剂、所述润湿剂、所述成膜助剂、所述助溶剂、所述增稠剂、所述pH调节剂、所述防霉剂、所述防腐剂如本发明第一方面所述。
在另一优选例中，所述第一增稠剂和第二增稠剂可相同或不同。
本发明的第三方面，提供了一种涂层，所述涂层由本发明第一方面所述水性涂料组合物在基材上涂覆得到。
在另一优选例中，基于GB/T 9780-2005的耐沾污性能测试中，所述涂层的耐沾污率≤20%，较佳地≤18%，更佳地≤15%。
本发明的第四方面，提供了一种制品，所述制品含有：
基材;以及
本发明第三方面所述的涂层。
在另一优选例中，所述基材选自下组：无石棉水泥平板、PVC材质的塑料片。
本发明的第五方面，提供了一种墙面涂装方法，包括步骤：
i)任选地将本发明第一方面所述的水性涂料组合物稀释到涂装粘度;
ii)用所述稀释后的水性涂料组合物对墙面进行涂覆。
在另一优选例中，在步骤ii)之后还包括步骤：
iii)自然干燥后，进行后续处理。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
