[发明专利]多段水性乳液聚合物和由其形成的水性涂料组合物

说明书

一种多段水性乳液聚合物，包含以所述多段水性乳液聚合物的总干重计，88干重％至98干重％的第一聚合物核；和以所述多段水性乳液聚合物的总干重计，2干重％至12干重％的第二聚合物壳，其中所述第一聚合物核和所述第二聚合物壳各自独立地包含作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和非离子单体，其中所述第二聚合物壳进一步包含作为聚合单元的以所述第二聚合物壳的总干重计，20干重％至60干重％的酸单体，其中作为聚合单元的所述酸单体以所述多段水性乳液聚合物的总干重计，为1.1干重％至4.2干重％。一种包含所述多段水性乳液聚合物的水性涂料组合物。

技术领域

本发明涉及多段水性乳液聚合物。本发明还涉及包含其的水性涂料组合物。

背景技术

涂料配制物可通过本领域技术人员公知的常规涂料制备技术来制备。通常，配制物通过两步法制备。

首先，通过在恒定高剪切搅拌下将干颜料与其它研磨阶段组分混合来制备研磨阶段。需要亲水性分散剂来分散颜料和/或增量剂。所述方法的这一部分被设计成有效地润湿和解聚干颜料并且使其在水性分散体中稳定。

所述方法的第二步通常被称为调稀阶段，其中粘性研磨物与通常比研磨混合物粘性低的剩余配制物组分混合稀释。通常，粘合剂、预分散颜料和其它仅需要混合的材料在调稀阶段期间掺入。通常，在建筑涂料领域，高剪切混合器或搅拌器叶片必须用低剪切混合器或搅拌器叶片代替。调稀阶段可通过依次将调稀组分添加到含有研磨混合物的容器中，或通过将研磨混合物添加到含有胶乳聚合物和其它调稀组分的预混物的容器中，然后依次添加最终调稀组分来进行。在任一情况下，在掺合期间，组分用搅拌器叶片以低速搅拌。

由于需要在研磨阶段中添加分散剂和在调稀阶段中添加粘合剂，并且改变在调稀阶段中使用的搅拌器叶片，所以前述两步涂料制备方法复杂且耗时。

因此期望提供乳液聚合物以简化涂料制备方法。这类乳液聚合物既可用作研磨分散剂又可用作调稀粘合剂。用这类乳液聚合物，高剪切叶片不需要由低剪切叶片代替。还期望提供含有这类乳液聚合物的具有期望涂料性能，如良好的机械稳定性和比常规涂料更高的固体体积的水性涂料组合物。

发明内容

本发明提供一种可简化涂料制备方法的新型多段水性乳液聚合物，以及一种包含这类多段乳液聚合物的具有可接受的涂料性能，如良好的机械稳定性和更高的固体体积的水性涂料组合物。

在本发明的第一方面中，提供一种多段水性乳液聚合物，包含以多段水性乳液聚合物的总干重计，88干重％至98干重％的第一聚合物核；和以多段水性乳液聚合物的总干重计，2干重％至12干重％的第二聚合物壳，其中第一聚合物核和第二聚合物壳各自独立地包含作为聚合单元的一种或多种烯属不饱和非离子单体，其中第二聚合物壳进一步包含作为聚合单元的以第二聚合物壳的总干重计，20干重％至60干重％的酸单体，其中作为聚合单元的所述酸单体以多段水性乳液聚合物的总干重计，1.1干重％至4.2干重％。

在本发明的第二方面中，提供一种包含这类多段水性乳液聚合物的水性涂料组合物。

具体实施方式

多段水性乳液聚合物包含以多段水性乳液聚合物的总干重计，88干重％至98干重％，优选91干重％至98干重％，并且更优选93干重％至96干重％的第一聚合物核，和以多段水性乳液聚合物的总干重计，2干重％至12干重％，优选2干重％至9干重％，并且更优选4干重％至7干重％的第二聚合物壳。

在本文中“多段水性乳液聚合物”意指通过依次添加两种或更多种不同单体组合物而制备的乳液聚合物。在本文中“第一聚合物”和“第二聚合物”意指不管其在多段乳液聚合方法中制备的顺序，两种具有不同组成的聚合物。在本文中“第一段聚合物”意指首先形成的第一聚合物和第二聚合物的乳液聚合物；在本文中“第二段聚合物”意指在第一段聚合物存在下形成的聚合物。在本文中“核”意指多段水性乳液聚合物的碱不溶层；在本文中“壳”意指在多段水性乳液聚合物的碱不溶层以外的碱溶性层。