[发明专利]一种水性涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性涂料组合物，用于建筑墙面、木材、塑料、金属、玻璃、皮革、纸张、织物等材质表面的涂装，属于精细化工领域。

背景技术

近年来室内装饰装修材料释放游离甲醛以及其它挥发性有机化合物(VOC)的问题越来越引起人们的重视。人们长期在甲醛和/或VOC超标的环境中生活时，会出现腹痛、呼吸道疾病、肝损伤、肾功能衰竭、染色体病变等症状，因此对甲醛和/或其它VOC物质的防护已成为急需解决的问题。

传统的甲醛和/或其它VOC净化办法有植物吸收法、净化剂喷洒法和物理(如活性炭)吸附法等，但这些方法都存在这样或那样的的不足：

植物吸收法净化效率有限，见效慢，效果不明显；

净化剂喷洒效果短暂，而且有些净化剂只是掩盖气味，并不能消除甲醛；

活性炭对甲醛和/或其它VOC的吸附作用比较明显，但达到该效果的活性炭用量很大，另外，活性炭吸附到一定的饱和程度后会失效，需要更换，而其是否饱和不容易直观判断。

在水性涂料中，尤其是乳胶漆中，作为提供和保持乳胶漆合理储存期所必需使用的二醇类产品的防冻剂，如乙二醇、丙二醇等，其在乳胶漆中典型添加量为0.5～4.0％(重量比)，是乳胶漆中最主要的VOC源。此外，一些常压下低沸点的胺类、磷酸盐类、羧酸类、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类、聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类、多元酸聚合物等分散剂、矿物油类消泡剂和缔合型增稠剂，以及用作pH调节剂的有机胺等，也是VOC的来源之一。

目前水性涂料，尤其是乳胶漆使用的pH调节剂多为氨水和有机胺类中和剂，如氨基甲基丙醇(AMP)等。其中绝大多数有机胺是低沸点(常压下低于250℃)物质，包括AMP，是VOC贡献物之一。

氨水的刺激性气味极大，而绝大多数有机胺的味道也较大，是水性涂料，尤其是乳胶漆产品最终不良气味的主要来源。

为克服氨水和有机胺带来的不佳味道，目前绝大多数市售净味(低味)乳胶漆产品均或多或少使用无刺激气味的氢氧化钠(NaOH)和/或氢氧化钾(KOH)等无机碱作为pH调节剂。Na+或K+离子的引入，不仅使得最终乳胶漆产品的耐湿洗刷性和耐磨性表现不佳，而且使得乳胶漆在使用目前普遍采用的钢铁等材质的金属罐作为包装物时，存在发生罐内腐蚀与闪锈等风险，严重影响乳胶漆的储存稳定性。

金属腐蚀抑制剂和闪锈抑制剂是水性涂料常用的一种助剂，尤其在使用金属材质做包装物时，闪锈抑制剂的使用可以控制和防止液体涂料对金属罐体的腐蚀。常用的闪锈抑制剂有磷硅酸、硅酸盐、磷硅酸盐、有机锌络合物、烷基铵盐等，这些腐蚀抑制剂与闪锈抑制剂或者因为成本过高，或者因为与水性体系相容性不佳，或者因为健康安全环保方面的副作用而从未在水性涂料领域广泛使用。

在涂料的涂刷过程中，前一道刚涂刷的湿涂膜，在一定的时间间隔内，将被后一道湿涂膜所搭接，干燥成膜后，看不出接痕的最长时间间隔就叫做该乳胶漆的施工时限，又称开放时间。涂料的干燥成膜不仅与其配方有关，而且受周围环境的温、湿度和基层的温度、吸水性影响，实际施工时限随施工条件改变而变化。尤其是在夏天施工时，气温高，干燥快，实际施工时限短，很容易出现接痕。为避免出现接痕，涂料实际施工时限应大于相互搭接的二道涂膜涂刷的时间间隔。正常施工条件下，通常的施工时限为180-240秒。涂料的施工时限，可通过添加二醇类溶剂、醇酯类溶剂、成膜助剂和施工时限延长剂(通常为高沸点溶剂)等来调节。二醇类溶剂和高沸点溶剂的引入将不可避免地增加涂料的VOC含量。

添加附着力促进剂是用于增强漆膜与底材之间附着力的简便高效的方法。目前市售乳胶漆对于底材通常有一个关键要求，即底材的含水率必须小于10％且pH也必须小于10，否则乳胶漆极易出现变色、鼓泡、菠萝等缺陷，或者无法在瓷砖釉面、玻璃表面等特殊建材表面附着。可是实际操作中常常无法满足此要求。因此，需要对常规乳胶漆进行调整和改进，以提高其附着力。在其它水性涂料应用中，包括水性塑胶漆、水性金属漆等，也常常存在要求在特殊底材上具有良好附着力的情况。常用附着力促进剂种类包括硅烷偶联剂类、有机金属化合物类、氯化及无卤聚烯烃类、特殊改性高分子聚酯类及其它类。目前上述附着力促进剂由于成本、适用性、相容性等原因，并未在水性涂料，尤其是乳胶漆中广泛使用。因此，大多水性涂料的附着力较差，涂装的质量难以保证。

因此，为解决上述问题，本领域迫切需要研发一种可降低空气中甲醛含量、进一步抑制金属储罐罐内腐蚀与闪锈、延长施工时限、改善涂层与底材的附着力、降低VOC含量、气味淡的水性涂料组合物。

发明内容