[发明专利]含衍生化聚胺的组合物

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及在各种领域中应用的含衍生化聚胺的涂料组合物。

背景技术

在外表面上形成耐用的高品质涂层面对诸多挑战。值得注意的是，外表面上的涂层通常保持暴露于施用和干燥期间的自然环境中。因此，在施用涂料和干燥期间的天气条件会影响外部涂层的质量。特别地，在施用涂料期间和/或之后的降雨会洗脱一些或全部的涂层，从而导致涂层失效。

通过缩短涂料的固化时间，可使涂层失效的情况——例如归因于不可预料的降雨的那些——最小化。为此，向涂料中加入添加剂以减少固化时间。虽然含有固化添加剂的涂料确实显示出速凝特性，但是这些涂料存在严重的缺点，包括降低的断裂伸长率和风化时显著的黄变。因此，已证明现有的速凝涂料不适合于许多应用。

发明内容

公开了包含阴离子稳定的共聚物、衍生化聚胺和挥发性碱的速凝水性涂料组合物。在施用于表面上时，该涂料具有快速的固化时间。此外，该涂料组合物在风化时基本上无黄变，并显示出适合的物理特性，包括足够的断裂伸长率，从而用于广泛的外部应用中。

所述涂料组合物包含一种以上的阴离子稳定的聚合物。阴离子稳定的聚合物可源自一种以上的烯键式不饱和的单体，包括(甲基)丙烯酸酯单体、乙烯基芳族单体、烯键式不饱和脂族单体、乙烯基酯单体及其结合。在一些实施方案中，阴离子稳定的共聚物具有的测量T_g为-70℃至25℃。

在某些情况下，阴离子稳定的共聚物为丙烯酸系共聚物，其可源自：(i)一种以上的(甲基)丙烯酸酯单体；(ii)一种以上的含羧酸单体；(iii)任选的一种以上的乙酰乙酰氧基单体；(iv)任选的一种以上的含磷单体；以及(v)除单体(i)、(ii)、(iii)和(iv)以外，任选的一种以上的其他烯键式不饱和单体。在某些实施方案中，阴离子稳定的共聚物源自大于80重量％的一种以上的(甲基)丙烯酸酯单体，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯及其结合。在一些实施方案中，阴离子稳定的共聚物源自大于0重量％至5重量％的一种以上的含羧酸单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸及其结合。在某些实施方案中，阴离子稳定的共聚物源自大于0重量％至35重量％的一种以上的其他烯键式不饱和单体，如苯乙烯、丙烯酰胺及其结合。

所述涂料组合物还含有衍生化聚胺，例如衍生化聚亚烷基亚胺、衍生化聚乙烯胺或其结合。示例性的衍生化聚胺包括由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷及其结合衍生的烷氧基化聚胺。

适合的衍生化聚胺可具有多种分子量和氮衍生化度(degree of nitrogen-derivatization)。例如，衍生化聚胺可以具有5,000至5,000,000道尔顿的平均分子量和/或5％至100％的氮衍生化度。在一些实施方案中，衍生化聚胺在涂料组合物中的存在量为0.1重量％至5重量％，基于阴离子稳定的共聚物的干重计。

所述涂料组合物还含有挥发性碱。示例性的挥发性碱包括，但不限于，氨、低级烷基胺如二甲胺和二乙胺、乙醇胺、吗啉、氨基丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二甲氨基乙醇及其结合。在某些实施方案中，挥发性碱为氨。

所述涂料组合物可进一步含有其他聚合物。其他聚合物可以是，例如，源自一种以上的(甲基)丙烯酸酯单体、乙烯基芳族单体、烯键式不饱和脂族单体、乙烯基酯单体及其结合的聚合物或共聚物。涂料组合物还可以包括一种以上的添加剂，包括颜料、填料、分散剂、聚结剂、pH中和剂、增塑剂、消泡剂、表面活性剂、增稠剂、杀生物剂、共溶剂及其结合。

还提供了由本文所述的涂料组合物形成的涂层，以及形成这些涂层的方法。通常，涂层通过将本文所述的涂料组合物施加到表面上，并使涂料干燥以形成涂层而形成。所得干涂层通常至少包括阴离子稳定的聚合物和衍生化聚胺。干涂层可进一步包括一种以上的上述其他聚合物和/或添加剂。涂层厚度可随涂料的施用而变化。在一些实施方案中，涂层具有10密耳至100密耳的干燥厚度。在某些实施方案中，根据ASTM D-2370，在室温下于14天的干燥期后，涂层具有大于200psi的拉伸强度，和/或根据ASTM D-2370，在室温下于14天的干燥期后，涂层具有大于100％的断裂伸长率。在一些实施方案中，根据ASTM D-2370，在1000小时的加速风化后，涂层具有大于200psi的拉伸强度和大于100％的断裂伸长率。