具有改善的耐湿擦洗性和冻融稳定性的水性涂料组合物的制作方法

本发明涉及一种水性涂料组合物，其具有改善的耐湿擦洗性和冻融稳定性、特别是基本上不含冻融添加剂。本发明进一步涉及一种由该水性涂料组合物制备的制品。

背景技术：

1、乳胶涂料组合物占据了室内和室外涂漆市场的很大一部分，因为此类涂漆比基于溶剂的产品具有许多优势。乳胶涂料组合物的主要优点包括易于清洁、低气味和快干。

2、尽管具有这些优点，但是乳胶涂料组合物在耐湿擦洗性方面却存在不足。涂漆工业使用术语“耐湿擦洗性”来描述涂漆涂层在被擦洗时抵抗侵蚀的能力。随着颜料体积浓度(pvc)(颜料体积与涂漆总体积的比率)的增加以最大化涂层覆盖率，耐湿擦洗性会降低。

3、同时，乳胶涂料组合物被认为在暴露于冻融循环中时是潜在不稳定的。也就是说，乳胶涂料组合物的反复冷冻和升温经常会导致乳胶中分散的聚合物不稳定(例如，导致凝胶形成)。当然，这是一个重大的问题，因为这些涂料组合物在装运和储存过程中会暴露在宽范围的温度下。因此，已将各种冻融添加剂配制到乳胶涂料组合物中，以便提高乳胶涂料组合物对此类温度循环的抵抗力。传统上，这些添加剂包括相对低分子量的化合物，如醇类、乙二醇类等。

4、然而，近年来，此类低分子量冻融添加剂受到了严格审查，因为许多添加剂被归类为挥发性有机化合物(voc)。许多地方的环境法规都限制了涂料组合物中可能存在的voc的水平。因此，我们一直在努力开发符合零或低voc的要求，但仍满足工业中预期的冻融稳定性要求的各种新配制品。然而，配制低voc、冻融稳定的涂料组合物通常会损害水性涂料组合物的其他重要特征，如耐湿擦洗性。

5、人们过去付出了很多努力来一劳永逸地解决上述问题。us 5610225披露了一种乳胶涂漆，其通过使用可聚合聚乙二醇(ppeg)单体而不含挥发性聚结剂和冻融添加剂。wo2020/010509披露了一种多级聚合物颗粒的水性分散体，其包含用作冻融添加剂的聚合物和低聚物。

6、尽管上述现有技术改善了耐湿擦洗性和冻融稳定性，但仍然需要确定提供高pvc和高耐湿擦洗性和冻融稳定性的新的乳胶和涂料配制品、尤其是呈涂漆形式的配制品。

技术实现思路

1、在本发明的一个方面中，提供了一种乳胶聚合物分散体，其由包含官能烷氧基化(甲基)丙烯酸酯单体的单体组合物制备。通过优化碳链和烷氧基化氧化物链的长度，乳胶聚合物分散体为由其制备的水性涂料组合物赋予了改善的耐湿擦洗性和冻融稳定性。

2、在本发明的另一个方面中，提供了一种水性涂料配制品，其具有改善的耐湿擦洗性和冻融稳定性、特别是基本上不含挥发性冻融添加剂。

3、在本发明的一个实施例中，水性涂料组合物具有高水平、值得注意地是50％至85％的pvc。

1.一种乳胶聚合物分散体，其由单体组合物通过自由基聚合制备，该单体组合物包含：

2.根据权利要求1所述的乳胶聚合物分散体，其中，r2和r3中的一个选自h，另一个选自甲基。

3.根据权利要求1所述的乳胶聚合物分散体，其中，该烯键式不饱和单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯、c4-c8共轭二烯或其组合。

4.根据权利要求1所述的乳胶聚合物分散体，其中，r4选自己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、异十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十二烷基和山嵛基。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的乳胶聚合物分散体，其中，该乳胶聚合物分散体是通过乳液聚合制备的。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的乳胶聚合物分散体，其中，该官能烷氧基化(甲基)丙烯酸酯单体的量的范围为基于该乳胶聚合物的总重量0.1wt.％至5wt.％、优选0.5wt.％至3wt.％、更优选0.7wt.％至2.5wt.％。

7.一种水性涂料组合物，其具有改善的耐湿擦洗性和冻融稳定性，该水性涂料组合物包含由包含以下的单体组合物制备的乳胶粘结剂聚合物：

8.根据权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，该乳胶粘结剂聚合物选自纯丙烯酸类聚合物；苯乙烯丙烯酸类聚合物；乙酸乙烯酯-丙烯酸类共聚物；以及乙酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸类共聚物。

9.根据权利要求7所述的水性涂料组合物，其中，该乳胶粘结剂聚合物以基于该水性涂料组合物的总重量2.5wt.％至30wt.％、并且更优选3.5wt.％至20wt.％的量存在于该水性涂料组合物中。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的水性涂料组合物，其中，该水性涂料组合物具有10％至90％、优选30％至85％、更优选50％至85％的颜料体积浓度。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的水性涂料组合物，其中，该水性涂料组合物包含基于该水性涂料组合物的总重量少于1.0wt.％的挥发性冻融添加剂或者基本上不含这些挥发性冻融添加剂。

12.一种制品，其包含基材，其中该制品是通过将根据权利要求7至11中任一项所述的水性涂料组合物施加到该基材上而制备的。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的乳胶聚合物分散体在改善包含其的该水性涂料组合物的耐湿擦洗性和冻融稳定性中的用途。

14.一种制备该水性涂料的方法，其包括将根据权利要求1至6中任一项所述的乳胶聚合物分散体配制成该水性涂料组合物的步骤。