水性涂料組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水性涂料組合物，更具體地，涉及一種具有低voc(揮發性有機化 合物）含量并且具有空氣甲醛凈化功能的內墻用水性涂料組合物，適用于內墻。此外，本發 明還涉及可由上述水性涂料組合物得到的涂層。
【背景技術】
[0002] 目前，人們越來越關注身體健康以及環境問題，要求室內使用的水性涂料組合物 具有較之以前更好的環境友好性能。一方面，要求內墻用水性涂料組合物具有低V0C排放 量。一些傳統的內墻用水性涂料組合物中使用的樹脂組分可能導致不可忽略的V0C排放。 而且，這些傳統的內墻用涂料組合物中通常需要添加諸如成膜助劑、抗凍劑等成膜添加劑 來改善其成膜性能，尤其在低溫下成膜時需要添加。這種包含含V0C樹脂組分和/或成膜助 劑的涂料組合物在使用過程中會造成每年大量的污染物排放到空氣中。另一方面，還要求 內墻用水性涂料組合物對空氣中的污染物（例如游離甲醛）具有凈化功能。為了滿足這個 要求，通常向內墻用涂料組合物中添加甲醛凈化劑來實現對空氣中的游離甲醛的凈化。業 已采用的甲醛凈化劑包括，例如多孔質填料或者稀土-納米氧化物復合凈化劑。但是，包含 這些甲醛凈化劑的涂料組合物的甲醛凈化效率無法達到建材行業標準JC/T1074-2008的I 類甲醛凈化效率（即75%的甲醛凈化效率），有待提高。
[0003] 因此，涂料工業中仍然需要改進的內墻用水性涂料組合物，這種涂料組合物不僅 具有低V0C含量，而且會形成具有改進甲醛凈化效果的涂層。

【發明內容】

[0004] 本發明提供了一種水性涂料組合物，其基于所述水性涂料組合物的總重包含：
[0005] 15至70重量％的水性膠乳（包括水在內），所述水性膠乳包含具有甲醛清除官能 團且具有小于25°C的Tg的丙烯酸類聚合物顆粒；
[0006] 15至70重量％的填料；以及
[0007] 0至15重量％的附加添加劑，
[0008] 其中，所述甲醛清除官能團的含量是這樣的，使得由所述水性涂料組合物形成的 涂層在JC/T1074-2008的測試中具有至少80%或更高的空氣甲醛凈化效率，
[0009] 其中，所述水性涂料組合物基本上不含V0C，并且
[0010] 其中，所述水性涂料組合物用于內墻。
[0011] 在一個實施方式中，所述水性涂料組合物基本上不含成膜助劑。
[0012] 在一個實施方式中，由本發明的水性涂料組合物形成的涂層在根據GB/ T9756-2009的測試中能夠抵抗13000次或更多次、優選15000次或更多次、更優選20000次 或更多次擦洗。
[0013] 本發明還提供了一種可通過本發明的水性涂料組合物得到的涂層，優選彈性涂 層。
[0014] 本發明人^(訝地發現，包含具有甲醛清除官能團的丙烯酸類聚合物顆粒的水性膠 乳的水性涂料組合物不僅可以在適宜的施工溫度（約10至30°C)下成膜而無需成膜助劑 的協助，而且由該涂料組合物形成的涂層具有改進的甲醛凈化效果。
[0015] 本發明人還驚訝地發現，本發明所配制的水性涂料組合物在成膜后具有高得驚人 的耐擦洗性。
[0016] 定義
[0017] 在本文中使用時，除非另有說明，"一種"、"這種"、"至少一種"和"一種或多種"可 互換使用。因此，例如包含"一種"添加劑的涂料組合物可以被解釋為表示該涂料組合物中 包含"一種或多種"添加劑。
[0018] 在組合物被描述為包括或包含特定組分的情況下，預計該組合物中并不排除本發 明未涉及的可選組分，并且預計該組合物可由所涉及的組分構成或組成，或者在方法被描 述為包括或包含特定工藝步驟的情況下，預計該方法中并不排除本發明未涉及的可選工藝 步驟，并且預計該方法可由所涉及的工藝步驟構成或組成。
[0019] 為了簡便，本文僅明確地公開了一些數值范圍。然而，任意下限可以與任何上限組 合形成未明確記載的范圍；以及任意下限可以與其它下限組合形成未明確記載的范圍，同 樣任意上限可以與任意其它上限組合形成未明確記載的范圍。此外，盡管未明確記載，但是 范圍端點間的每個點或單個數值都包含在該范圍內。因而，每個點或單個數值可以作為自 身的下限或上限與任意其它點或單個數值組合或與其它下限或上限組合形成未明確記載 的范圍。
[0020] 本文中使用的術語"甲醛清除官能團"是指，能夠與大氣中的游離甲醛分子發生化 學反應從而與其共價鍵合的官能團，包括但不限于，脲基或乙酰乙酰基。
[0021 ] 本文中使用的術語"彈性涂層"是指，由包含水性膠乳、填料和附加添加劑的水性 涂料組合物形成的涂層，該涂層在干膜厚度大于等于150微米的情況下能夠彌蓋因基材伸 縮（運動）而產生的細小裂紋且具有至少80%的斷裂伸長率，例如100%、120%、150%或 更高的斷裂伸長率，所述斷裂伸長率根據彈性建筑涂料標準JG/T172-2005測定。
[0022] 本文中使用的術語"揮發性有機化合物（V0C) "是指，在101. 3kPa的標準壓力下， 沸點低于或等于250°C的任何有機化合物。
[0023] 在"水性涂料組合物"這樣的上下文中使用時，術語"基本上不含"揮發性有機化 合物（V0C)是指，從涂料組合物中扣除水分后，該涂料組合物包含小于2g每升涂料組合物 的V0C。
[0024] 本文中使用的術語"成膜助劑"是指，協助水性涂料組合物成膜的試劑，通常包括 醇類，例如十二燒酯醇，如可商購自伊士曼化學公司的Texanol。
[0025] 在"水性涂料組合物"這樣的上下文中使用時，術語"基本上不含"成膜助劑是指， 該水性涂料組合物中包含小于100份每百萬（ppm)的所述成膜助劑；術語"本質上不含"成 膜助劑是指，本發明的水性涂料組合物包含小于lOppm所述成膜助劑；術語"完全不含"成 膜助劑是指，本發明的水性涂料組合物包含小于20份每十億（ppb)所述成膜助劑。
[0026] 術語"優選的"和"優選地"是指在某些情況下可提供某些益處的本發明實施方案。 然而，在相同或其他情況下，其他實施方案也可能是優選的。另外，一個或多個優選的實施 方案的敘述不意味著其他實施方案是不可用的，并且不旨在將其他實施方案排除在本發明 范圍外。
【具體實施方式】
[0027] 本發明提供了一種水性涂料組合物，其基于所述水性涂料組合物的總重包含：15 至70重量％的水性膠乳，所述水性膠乳包含具有甲醛清除官能團的丙烯酸類聚合物顆粒； 15至70重量％的填料；以及0至15重量％的附加添加劑，其中，所述甲醛清除官能團的含 量是這樣的，結果由所述水性涂料組合物形成的涂層在JC/T1074-2008的測試中具有至少 80%或更高的空氣甲醛凈化效率，所述水性涂料組合物基本上不含揮發性有機化合物，并 且其中，所述水性涂料組合物用于內墻。
[0028] 根據本發明，具有甲醛清除官能團的丙烯酸類聚合物顆粒的水性膠乳包含在水性 涂料組合物中作為成膜樹脂。這種丙烯酸類聚合物顆粒的玻璃轉變溫度可以低于約25°C， 例如低于20的范圍內。具體地，該聚合物顆粒的玻璃轉變溫度為約0±2°C。玻璃態轉變溫 度（Tg)在本文中指聚合物從高彈態轉變為玻璃態或者從玻璃態轉變為高彈態的溫度。聚 合物的玻璃轉變溫度可以采用本領域普通技術人員已知的標準方法進行測定，例如通過差 示掃描量熱（DSC)進行測定。而且，這種丙烯酸類聚合物顆粒的水性膠乳具有適宜的最低 成膜溫度（MFFT)。優選地，該水性膠乳具有低至約-KTC，例如小于0°C之間的最低成膜溫 度。具體地，該聚合物顆粒具有小于〇±2°C的MFFT。因此，包含上述丙烯酸類聚合物的水 性膠乳的水性涂料組合物在最常見的施工溫度（例如約10_30°C的溫度）下可以實現良好 成膜。結果，本發明的水性涂料組合物無需添加任何通常可能會引起大氣污染的成膜助劑 (例如成膜劑、防凍劑等）就能夠實現良好成膜。具體地，本發明的水性涂料組合物基本上 不含、優選本質上不含、更優選完全不含成膜助劑。而且，該丙烯酸類聚合物的水性膠乳本 身基本不含V0C。
[0029] 在本發明的水性膠乳中，甲醛清除官能團是能夠與空氣中的游離甲醛分子發生不 可逆的化學反應，從而與其共價鍵合的官能團。具體地，甲醛清除官能團包括脲基官能團、 乙酰乙酰氧基官能團或本領域中其他能夠有效地清除空氣中的游離甲醛分子的官能團。所 述甲醛清除官能團的含量可以在寬范圍內變化，但通常是這樣的，使得由包含該