[发明专利]防水涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及防水涂料组合物。更特别地，本发明涉及不含甲醛的水泥基防水涂料组合物。更特别地，该涂料组合物用乙烯基酯/乙烯乳液共聚物——例如乙酸乙烯酯/乙烯(VAE)乳液共聚物制成。

发明背景

水泥基防水涂料主要用于防止水侵入。该防水涂料在向该表面施涂任何装饰性层如瓷砖、石膏、粉刷层等之前刷涂或滚涂在墙壁与地板上。在干燥后，该防水涂料形成致密的膜，该膜可以抵抗水渗透到下面的基材中。已经进行许多尝试以改善防水涂料的性能。一种主要的改进是使用其中向水泥砂浆中添加聚合物胶乳材料的胶乳改性水泥浆。

聚合物胶乳组合物向该水泥基体系提供粘合性、拉伸强度和伸长性能。在水泥体系中跨越多种浓度水平使用胶乳聚合物能够制造具有多种性能的防水涂料。水泥体系中低含量的胶乳也可以改善与基材的粘结性能，尤其是在严苛的固化条件如热固化、碱性固化等等之后。极高的胶乳含量可以获得表现出弹性品质的产品。胶乳聚合物的实例包括苯乙烯丙烯酸、苯乙烯丁二烯橡胶、以及乙烯基酯与乙烯的共聚物。具体而言，乙酸乙烯酯与乙烯的共聚物(VAE共聚物)是公知的可以添加到水泥砂浆中以形成水泥基防水涂料的粘结剂。该水泥基防水涂料可以由消费者用于厨房或浴室，或由承包商或建筑公司用于外墙、地下室、屋顶和游泳池。

通常，水泥基防水涂料包括液体组分和固体组分，其在将该防水涂料施涂至所需表面上之前由消费者或最终使用者混合在一起。水泥基防水涂料的液体组分包括乳液共聚物、额外的水和增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。加入该增塑剂以改善该防水涂料的伸长率，并由此改善其柔性以避免裂纹。但是，已经报道了增塑剂潜在地对环境和对人类有害。因此，感兴趣的是配制其中减少或避免对增塑剂的需要的防水涂料。

此外，在越来越多的应用中，工业标准和/或政府法规要求乳液共聚物具有非常低的残留单体含量和其它挥发性有机化合物(VOC)含量。常被挑出来特别加以控制的一种VOC组分是甲醛，因为甲醛被怀疑是人类致癌物，并可以由常规用于乳液聚合方法和产品的一些组分的分解产生。

生成甲醛的组分可以包括例如通常使用的自交联共聚单体，如N-羟甲基丙烯酰胺。游离甲醛还可以通过某些还原剂如聚合引发剂体系中使用的甲醛合次硫酸钠来释放。使用的某些乳液稳定剂，包括例如一些类型的含环氧乙烷的表面活性剂也可以在氧化时生成甲醛。由聚氧乙烯非离子型表面活性剂形成甲醛描述在例如Bergh等人,Contact Dermatitis,第39卷,第14-20页(1998)中。

减少共聚物乳液的游离甲醛含量的一种方法是引入甲醛结合或清除剂。美国专利号4,472,165；4,525,492和5,143,954以及欧洲专利号647,658B1公开了使用尿素、胺和此类材料的大量衍生物在各种树脂产品中作为甲醛结合剂或清除剂。市售产品如之前由Celanese销售的149LV已经使用尿素作为甲醛清除剂。

克服或改良由乳液共聚物分散体中基于N-羟甲基的自交联共聚单体所释放的游离甲醛的效果的另一种方法侧重于用于制备此类分散体的氧化还原引发剂体系。特别地，在此类氧化还原体系中生成甲醛的还原剂可以用不生成甲醛的其它类型还原剂替代。例如，美国专利号5,540,987公开了一种用于乙酸乙烯酯/N-羟甲基交联共聚单体乳液粘结剂的氧化还原引发剂体系，该引发剂体系减少了所得共聚物乳液的游离甲醛含量。该'987专利的氧化还原体系包含疏水性氢过氧化物氧化剂以及作为还原剂的抗坏血酸及其衍生物。

类似技术公开在美国专利号6,787,594中。该'594专利描述了基于乳化剂稳定的乙酸乙烯酯/乙烯乳液共聚物的减少甲醛的无纺织粘结剂。此类共聚物还含有基于N-羟甲基的交联共聚单体。该'594专利的粘结剂中甲醛的减少是通过在该乳液共聚物的聚合过程中使用了所选类型的引发剂体系提供的。特别地，该'594专利中公开的引发剂体系是一种氧化还原体系，该体系包含氧化剂如疏水性过氧化物，以及还原剂，该还原剂是亚硫酸钠的二醇加合物。特别优选的还原剂据称是亚磺酸化合物，如2-羟基-2-亚磺基(sulfinato)-乙酸-二钠盐。这种优选类型的还原剂例如以商品名FF-6销售。

公开了使用类似引发剂体系并通常还使用乳化剂作为稳定剂制备乳液聚合物的另一篇参考文献是美国专利号6,696,519。该'519专利采用了包含水溶性氧化剂、不溶于水的氧化剂和源自亚磺酸的还原剂的氧化还原引发剂体系。该'519专利涉及减少所得乳液中的残留单体含量，并且没有提及制备低甲醛的乳液聚合物。