水性组合物制造技术

本发明专利技术提供一种组合物，其包含i)丙烯酸聚合物分散体和ii)聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物；其中所述丙烯酸聚合物具有25℃到80℃的Tg；所述聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物具有-55℃到0℃的Tg；且所述组合物的最低膜形成温度低于10℃。本发明专利技术进一步提供一种涂料，其包含所述组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种低挥发性有机化合物（"V0C"）水性组合物。
技术介绍
水性丙烯酸聚合物已广泛应用于木器涂料。为了实现最终涂料膜的良好抗粘连 性，丙烯酸聚合物的玻璃转化温度（Tg)必须高于室温（约25°C )。因此，涂料膜将具有较 高（约室温，25°C )最低膜形成温度（MFFT)。在所属领域中推荐便于涂覆的低于10°C的 MFFT。在相关领域中，具有良好抗粘连性和低MFFT两者的涂料膜通常通过在调配物中装载 促进涂料膜形成的聚结剂、添加剂来制备。丙烯酸聚合物的Tg越高，实现相对较低MFFT所 需的聚结剂越多。聚结剂将最终从调配物释放到环境中，且视为对人体健康有害。 需要提供一种提供良好抗粘连性和相对低MFFT且不装载聚结剂的涂料调配物。
技术实现思路
本专利技术提供一种组合物，其包含i)丙烯酸聚合物分散体和ii)聚氨基甲酸酯/丙 烯酸混成物；其中所述丙烯酸聚合物具有25°C到80°C的Tg ;其中所述聚氨基甲酸酯/丙烯 酸混成物具有-55°C到0°C的Tg ;且其中所述组合物具有低于10°C的最低膜形成温度。 在本专利技术的一个实施例中，丙烯酸聚合物中和聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物中的 丙烯酸单体是不同的丙烯酸化合物。 在本专利技术的另一实施例中，所述丙烯酸聚合物包含二丙酮丙烯酰胺作为聚合单 元，且所述组合物包含己二酸二酰肼。 在本专利技术的另一实施例中，所述聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物分散体包含二丙酮 丙烯酰胺作为聚合单元，且所述组合物包含己二酸二酰肼。 本专利技术进一步提供一种涂料，其包含所述组合物。【具体实施方式】 在本专利技术中，术语"聚氨基甲酸酯"或"PU"描述包括含有多个氨基甲酸酯基 (即，-〇-C(-〇)_NH-，与其怎样制得无关）的寡聚物的聚合物。众所周知，除了氨基甲酸酯基 之外，聚氨基甲酸酯可以含有其他基团，如脲、脲基甲酸酯、缩二脲、碳化二亚胺、噁唑烷基、 异氰尿酸酯、脲二酮、醚、酯、碳酸酯等。 如本文所用的术语"聚丙烯酸"或"PA"意指由一个或多个丙烯酸单体（如丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸等）以及甲基丙烯酸酯单体 (如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己 酯、甲基苯甲酸苯甲酯、甲基丙烯酸）和其他乙烯基单体（如苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯、 乙酸乙烯酯、丙烯腈等）的聚合产生的那些聚合物或树脂。以上丙烯酸和甲基丙烯酸的单 体的共聚物也包括在如本文中出现的术语"聚丙烯酸"内。为了提供适用于实施本专利技术的 ΡΑ分散体的单体丙烯酸和甲基丙烯酸的聚合可以通过熟知聚合技术中的任一种实现。 本文中所用的术语"Tg"通过使用福克斯方程（Fox equation)计算（T.G.福克斯 (Τ· G. Fox)，《美国物理学会公告》（Bull. Am. Physics Soc.)，第1卷，第3期，第123页 (1956))。也就是说，对于计算单体吣和Μ 2的聚合物的Tg， 其中Tg(calc.)是针对聚合物计算玻璃转化温度，wWD是单体吣在聚合物中的 重量分率，w(M2)是单体M2在聚合物中的重量分率，Tg (MD是乂的单体的玻璃转化温度，且 Tg (M2)是M2的单体的玻璃转化温度，所有温度均以K为单位。单体的玻璃转化温度可以例 如见于《聚合物手册》（Polymer Handbook),由J.布兰德鲁普（J. Brandrup)和E. H.伊默 古特（E.H.Immergut)编，国际科学出版社（Interscience Publishers)。 本专利技术是丙烯酸聚合物（PA)分散体和聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物（PUA)分散 体的冷掺合组合物。"冷掺合组合物"意指通过在不加热的情况下掺合组合物的组分来制得 的组合物。 丙烯酸聚合物的Tg为25°C到80°C，优选地为28°C到70°C，且更优选地为30°C到 60 °C。聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物的Tg为-55 °C到0 °C，优选地为-45 °C到-5 °C，且更优 选地为-40°C到-10°C。 在一个实施例中，聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物分散体和丙烯酸聚合物分散体 分别通过与二丙酮类单体（如二丙酮丙烯酰胺（DAAm))或甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯 (AAEM)共聚合来改性。以用于制得丙烯酸聚合物或聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物的丙烯酸 部分的单体的总重量计，DAAm或AAEM的量是约1到3重量％。 己二酸二酰肼（ADH)可以作为交联剂添加到聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物分散体 和丙烯酸聚合物分散体的冷掺合组合物中。ADH的装载量可以容易地由所属领域中的普通 技术人员根据二丙酮类单体或AAEM的装载量计算。 本专利技术的PUA分散体的制备可通过使多元醇与聚异氰酸酯反应以首先制得PU聚 合物来实现。接着，在PU聚合物存在下装载且聚合丙烯酸单体和/或其他乙烯基单体，制 得PUA分散体。商业上购买的PU聚合物可用于本专利技术。适用于本专利技术的多元醇包括聚醚 二醇、聚酯二醇或多官能多元醇。"多元醇"意指每分子具有两个或更多个羟基的任何产物。 多元醇的非限制性实例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇（如醇酸树脂）、聚碳酸酯多元醇、多 羟基聚酯酰胺、含有羟基的聚己内酯、含有羟基的丙烯酸聚合物、含有羟基的环氧化物、多 羟基聚碳酸酯、多羟基聚缩醛、多羟基聚硫醚、聚硅氧烷多元醇、乙氧基化聚硅氧烷多元醇、 聚丁二烯多元醇和氢化聚丁二烯多元醇、聚异丁烯多元醇、聚丙烯酸多元醇、衍生自卤化聚 酯和聚醚的多元醇以及其混合物。聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇是优选的。 可以用于本专利技术的聚醚多元醇含有-C-0-C-基团。其可以通过含有反应性氢原子 的起始化合物（如水或二醇）与环氧烷如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧苯乙烷、四氢 呋喃、表氯醇和其混合物的反应来获得。优选的聚醚多元醇包括分子量为400到3000的聚 (丙二醇）、聚四氢呋喃和聚（乙二醇）与聚（丙二醇）的共聚物。制备聚醚多元醇中所用 的二醇包括烷二醇，优选地是乙二醇、二乙二醇和丁二醇。 聚酯多元醇通常是通过使有机聚羧酸或其酸酐与化学计算量过量的二醇反应来 制备的酯化产物。适用于所述反应的聚酯多元醇的非限制性实例包括聚（乙二醇己二酸 酯）、聚（对苯二甲酸乙二酯）多元醇、聚己内酯多元醇、醇酸多元醇、邻苯二甲酸多元醇、 磺化和膦酸化多元醇和其混合物。制造聚酯多元醇中所用的二醇是如制备聚醚多元醇所阐 述的。用于制造聚酯多元醇的适合的羧酸包括二羧酸、三羧酸和酸酐，例如马来酸、马来酸 酐、琥珀酸、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、辛二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、氯桥酸、1，2, 4- 丁 烷-三甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸的异构体、邻苯二甲酸酐、富马酸、二聚脂肪酸（如油 酸）等和其混合物。用于制造聚酯多元醇的优选的聚羧酸是脂肪族和芳香族二元酸。 尤其优选的多元醇是含有_C( = 0)-0_基团的聚酯二醇。非限制性实例包括聚 (丁二醇己二酸酯）、己内酯、含酸多元醇、由己烷二醇、己二酸和间苯二甲酸制得的聚酯， 如己烷己二酸酯间苯二甲酸酯聚酯、己烷二醇新戊二醇己二酸聚酯二醇以及丙二醇马来酸 酐己二酸聚酯二醇和己烷二醇新戊二醇富马酸聚酯二醇。 聚异氰酸酯每分子平均具有两个或更多个异氰酸酯基，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含i)丙烯酸聚合物分散体和ii)聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物；其中所述丙烯酸聚合物具有25℃到80℃的Tg；其中所述聚氨基甲酸酯/丙烯酸混成物具有‑55℃到0℃的Tg；且其中所述组合物具有低于10℃的最低膜形成温度。

【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：X·董，Y·徐，Y·杨，J·张，Y·朱，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US