[发明专利]含有生物表面活性剂作为生物助剂的水性涂料及其使用方法

说明书

披露了一种水性涂料组合物，其包括至少一种胶乳聚合物，该胶乳聚合物衍生自至少一种与鼠李糖脂和/或槐糖脂生物表面活性剂共聚或共混的单体，该生物表面活性剂在一个实施例中是单鼠李糖脂。还提供了一种水性建筑涂料组合物，其包含至少一种衍生自至少一种与生物表面活性剂共聚或共混的单体的胶乳聚合物；至少一种颜料；和水。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月5日提交的美国临时申请号62/755,738的权益，将该临时申请以其全文通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及掺入生物表面活性剂的组合物以及将生物表面活性剂用于建筑涂料(例如涂漆)的方法。特别地，本发明涉及在乳液聚合中使用生物表面活性剂作为乳化剂以制备水性胶乳分散体、水性胶乳涂料、水性胶乳粘合剂和水性胶乳涂漆。此外，本发明涉及使用生物表面活性剂作为用于水性胶乳分散体、水性胶乳涂料、水性胶乳粘合剂和水性胶乳涂漆的添加剂和/或助剂。这些生物表面活性剂典型地包含鼠李糖脂或槐糖脂。

背景技术

涂漆是任何液态的、可液化的、或胶粘的组合物，其在以薄层施用到基材上之后被转化为固体膜。它最常用于保护物品、为物品上色、或为物品提供纹理。涂漆含有粘合剂(也称为调漆料(vehicle)或树脂)、稀释剂或溶剂、颜料或填料，并且还可以具有其他添加剂。通常称为调漆料的粘合剂是涂漆的成膜组分。它是必须存在的唯一组分。取决于固化膜的所希望的特性，任选地包括以下列出的组分。

粘合剂赋予粘附性并且强烈地影响特性，如光泽度、耐久性、柔性、和韧性。在胶乳涂漆中，该粘合剂包含胶乳。

胶乳是聚合物微颗粒在水性介质中的稳定分散体(胶体乳液)。因此，它是橡胶或塑料聚合物微颗粒在水中的悬浮液/分散体。胶乳可以是天然的或合成的。聚合是用来制备乳液聚合物和聚合物胶乳的优选技术。

胶乳涂漆是亚微米聚合物颗粒的水型分散体。在涂漆的上下文中，术语“胶乳”仅意指水性分散体；胶乳橡胶(历史上被称为胶乳的橡胶树的汁液)不是成分。在用于基材的涂漆或涂料的生产中使用通过乳液聚合产生的胶乳是本领域众所周知的。

胶乳涂漆用于多种应用：包括内部和外部应用，以及平坦、半光泽和光泽应用。胶乳涂漆通过称为聚结的方法固化，其中首先将水并且然后痕量或聚结的溶剂蒸发并且聚集在一起并且软化胶乳粘合剂颗粒并且将它们融合在一起成为不可逆地结合的网状结构，因此该涂漆将不再溶解在最初携带它的溶剂/水中。这是与例如水性台式喷墨印刷机油墨区别的涂漆的特征。然而，此类涂漆或涂料受到乳液聚合工艺中需要存在的乳化剂的不利影响。此外，在胶乳聚合中，表面活性剂对提供稳定的单体预乳液、聚合期间的稳定性、和最终胶乳的整体稳定性是必需的。涂漆中的残余表面活性剂以及一些聚合物的水解作用可使涂漆保持易于软化并且随时间推移而被水降解。

稀释剂的主要目的是溶解聚合物并且调节涂漆的粘度。该稀释剂是挥发性的，并且没有变成漆膜的一部分。该稀释剂还控制流动和施用特性，并且在一些情况下可以影响呈液体状态时涂漆的稳定性。其主要功能是作为非挥发性组分的载体。要像油基室内涂漆中那样铺展较重的油(例如，亚麻籽)，需要较稀的油。这些挥发性物质临时赋予它们的特性—一旦溶剂蒸发，剩余的涂漆被固定在表面上。此组分是任选的：一些涂漆不具有稀释剂。水是水型涂漆、甚至共溶剂型涂漆的主要稀释剂。溶剂型(也称为油基)涂漆可以具有作为稀释剂的有机溶剂的各种组合，包括脂肪族化合物、芳香族化合物、醇类、酮类和石油溶剂。具体实例是有机溶剂，如石油馏出物、酯、二醇醚等。有时，挥发性低分子量合成树脂也用作稀释剂。