用于无空气涂料喷涂应用的消泡剂制造技术

本发明专利技术涉及聚丙二醇A和脂肪酸B的酯AB，该酯AB可以以水性乳液的形式加入到水性涂料组合物中，以及使用酯AB作为消泡剂添加剂的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括聚亚氧烷基二醇的脂肪酸酯的消泡剂添加剂，和使用所述添加剂降低或抑制水性涂料组合物材料中泡沫形成的方法，包括将所述添加剂加入到所述水性涂料体系中。
技术介绍
在许多工业方法中，使用表面活性剂物质以获得所需的效果。例如，水性涂料组合物需要一定量的辅助产品和添加剂，例如包括用于乳化水不溶性粘合剂的乳化剂，或改善基材湿润性的添加剂，和颜料分散液。但是，这些表面活性物质的一个不希望的副作用是其以泡沫的形式使在制备或应用所述涂料组合物过程中引入的空气稳定化。 使用油形式的有机硅化合物，特别是能降低介质粘度的二甲基聚硅氧烷作为使水性溶液或分散液消泡的添加剂是已知的，并且例如已经在W. Noll的Chemie undTechnologie der Silicone, Weinheiml968 [娃树脂化学和技术]书中描述。基于有机硅化合物的防沫剂和基于矿物油的消泡剂的消泡活性可以通过添加高度分散的无机或有机物质改善，特别地如DE1067003B和DE1914684C3中所描述的所谓煅制二氧化硅品级。US3763021中已经描述了基于聚氧化烯-聚硅氧烷共聚物的消泡剂。虽然这些消泡剂添加剂适合于抑制或降低聚合物分散液和水性涂料组合物中的发泡倾向，包含这些添加剂的涂料组合物还是显示出由这些消泡剂添加剂带来的缺点。加入了基于矿物油的聚硅氧烷，聚氧化烯-硅氧烷共聚物或混合物的高光泽度乳液涂料体系显示出湿润的缺陷，并且当施加于表面时降低了光泽度。在其覆盖的表面上基材的湿润不均匀，导致形成的涂布膜具有不同的厚度和在涂布膜中形成缺陷区域。在使用基于有机硅化合物的消泡剂的中间层粘合时也存在问题，会在涂布膜中出现凹坑，特别是如果涂料组合物的施加是通过将基材浸溃到充满涂料组合物的罐中时。如果干燥和烘焙过程中析出的挥发性化合物进入催化燃烧单元(工业涂布中常用的那样)，则催化剂的寿命会因为含有硅而减少。基于矿物油的消泡剂往往会降低乳液涂料的光泽度，并导致苯胺印刷油墨中印刷胶板不希望的溶胀。在DE3636086A1中，公开了聚甘油聚二醇醚的脂肪酸酯，其通过聚甘油与环氧乙烷，环氧丙烷或其混合物进行常规反应，然后将得到的烯化氧加合物与脂肪酸反应酯化而获得。该产物的防沫性能仍需改善，因为该化合物在涂料中的作用时间有限。然而，至今尚未有一种体系能对这种通过所谓无空气喷涂技术施加的涂料组合物给出令人满意的结果。公知地，无空气喷涂技术不使用压缩空气传送涂料组合物通过喷嘴，以及形成小的涂料滴。作为代替，通过喷枪顶端的小开口以增强的液压(3. 4MPa至44. 8MPa，500psi至6500psi)泵送涂料以形成小液滴，本领域技术人员称为“雾化”。通常通过空气驱动的往复液压泵对喷枪施加压力。当加压的涂料进入喷枪前端的低压区域时，压力的骤降使得涂料“雾化”。无空气体系是涂漆承包商和维修漆工最常用的呃。该方法比空气喷涂法更有效率，因为无空气喷涂法更柔和并且湍流较少，因此因反弹而损失的涂料更少。形成的液滴通常大于常规喷枪并且在单次通过中制造的涂料涂层更重。该体系还更轻便。生产速率接近两倍，并且传送效率通常较大(所用涂料的65%至70%)。其它优点包括能使用高粘度的涂料(无需加入溶剂降低粘度)并且能对工件的凹陷区域有良好的渗透。无空气喷涂的主要缺点是，由于构建的厚层和无空气 涂料组合物的高粘度，得到的薄膜很容易形成针孔和气泡，因此对消泡剂的需求很高。专利技术目标因此本专利技术的目标是提供不含有机硅化合物和矿物油的消泡剂配方，它在聚合物分散液和包括该分散液的水性涂料体系中显示良好的消泡作用，并且其可用于无空气喷涂应用。专利技术概述已经发现聚丙二醇的脂肪酸酯的水性乳液，任选地与蜡的混合物，能有效抑制过度形成泡沫，并使得涂布膜基本没有缺陷。所述水性乳液的另一个优点是不含基于有机硅化合物的成分，以及不含如此改性的涂料组合物中会增加挥发性有机化合物含量(VOC)的组分。因此，本专利技术的目标是一种聚丙二醇A与脂肪酸B的酯AB，该酯AB可以以水性分散液的形式加入到水性涂料组合物中。本专利技术的另一个目标是可以通过无空气喷涂法施加的涂料组合物，其中所述涂料组合物包括酯AB作为消泡剂添加剂。优选实施方式的详细描述酯AB优选其每分子非酯化羟基(在酯中保留原样)的数目V (-0H)对酯化羟基数目V (-0-C0-R)的平均比率不超过9 (=1.8:0.2)。已经发现酯化度较高(V (-0H)对v(-0-C0-R)的平均比率低于9，且下限为0)导致较好的消泡活性。增加酯化度，即上述比率不超过4，将提供特别好的结果。聚丙二醇A优选具有下述结构的线性均聚物HO- [CH (CH3) -CH2-O-] nH其中n的选择保证最小数均分子量Mn至少为1800g/mol,优选至少1900g/mol,和特别优选至少1950g/mol。已经发现,如果数均分子量Mn为至少2000g/mol,则消泡活性特别好。考虑到消泡活性，有上限；但是，一旦酯的粘度达到很高的值，如果Mn大于8000g/mol则会影响分散性和易操作性。已经发现考虑到消泡活性和易操作性，2000g/mol至4000g/mol的范围(包括其上下限)是特别有用的。还可以使用不同分子量的聚丙二醇的混合物，只要其平均值符合上述关系。为了本专利技术的目的，也可以使用衍生自丙氧基化三元醇或更多元醇的支化聚氧化丙二醇。该支化化合物也包括在本专利技术范围的术语“聚丙二醇”中。聚氧化丙二醇A中至多30%的氧化亚丙基部分也可以由氧化亚乙基取代。这种混合的聚醚也包括在本专利技术范围的术语“聚丙二醇”中。超过该限制会降低消泡活性，可能是因为亲水性太高。脂肪酸B的碳原子数为4-22碳原子，且可以是饱和的或(多)不饱和的。优选具有12-20碳原子的饱和脂肪酸BI，特别是硬脂酸和棕榈酸，其混合物，以及单脂肪酸BI例如硬脂酸与来自天然来源的脂肪酸的混合物B2的混合物，天然源脂肪酸也优选低不饱和度的，例如椰油脂肪酸或棉籽脂肪酸。还优选使用来自天然来源的已经氢化以降低或基本消除所有剩余不饱和度的脂肪酸的混合物。特别优选其中单不饱和脂肪酸BI的质量分数占单脂肪酸BI与混合物脂肪酸B2的混合物质量的至少25%，更优选至少40%的BI和B2的混合物。当使用硬脂酸和椰油脂肪酸或衍生自天然油的氢化天然脂肪酸混合物的混合物用于本专利技术用途时，发现消泡活性特别好。如果向酯AB加入蜡C可进一步增加消泡活性。优选的蜡C具有亲水结构，例如酰胺蜡，其是一种具有12-40碳原子的长链脂肪族羧酸的混合物的酰胺。二酰胺或二聚脂肪酸的酰胺也可以用于本专利技术。特别优选衍生自伯或仲二胺与两分子脂肪族单羧酸的酰胺，伯或仲二胺例如是具有3-10碳原子的a，O亚烃基二胺。如果向酯AB加入乳化剂D可以进一步增加消泡活性。该乳化剂D优选乙氧基化的脂肪酸类型，例如乙氧基化的硬脂酸本身，或包括其的混合物，或乙氧基化的糖醇的脂肪酸酯，例如山梨聚糖乙氧基化物的脂肪酸酯。如果向酯AB同时加入乳化剂D和蜡C则能获得特别好的结果。根据本专利技术的消泡剂可可用于任意水性涂布体系，但特别优选与水性环氧树脂分散液联用。在该混合物中消泡剂的质量分数通常为0. 1%至3%，以获得最优化的性能。在粘度(加入消泡剂之前)至少500mPa. s的水性涂布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.28 EP 09171551.61.ー种聚丙ニ醇A与脂肪酸B的酷AB，该酯AB可以加入到水性涂料组合物中。2.权利要求I的酷AB，每分子的非酯化羟基数目V(-0H)对酯化羟基数目V (O-CO-R)的平均比率不超过9，所述非酯化羟基在酯中保留原样。3.权利要求I的酷，其中聚丙ニ醇A是具有下述结构的线性均聚物HO-[CH (CH3) -CH2-O-JnH 其中η的选择保证最小数均分子量Mn为至少1800g/mol,优选至少1900g/mol,特别优选至少 1950g/mol。4.权利要求I的酷，其中聚丙ニ醇A是支化的，并衍生自丙氧基化的三元醇、或更多元的醇。5.权利要求I的酷，其中在聚丙ニ醇A中，至多30%的氧化亚丙基部分被氧化亚こ基部分替代。6.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·霍比施，P·莫尔，T·肖恩巴赫，J·史密德特，A·特默尔，
申请(专利权)人：氰特奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：