开发一种具有更好的抗污垢吸附能力的涂料仍然是涂料行业的一个重要目标。188BET竞彩原因包括“更软”的弹性墙体和屋顶涂料的增长;对低voc配方的需求，由于降低了玻璃转变温度(Tgs)，传统上导致更粘的涂层;以及高层商业建筑的规划建设，尤其是在亚洲，这推动了对更容易清洁和维护的涂料的需求。

提高抗污垢能力的一种方法是通过提高涂层的Tg来创造一种更坚硬的表面处理。然而，这种方法也有缺点。首先，它在弹性应用中是不可用的，例如需要延伸和柔韧性的弹性屋顶涂料，因为增加的Tg会降低涂料的柔韧性。这种柔性的降低会导致涂层中裂纹的形成。其次，增加涂层的Tg可能需要使用聚合溶剂，这通常具有很高的VOC含量。挥发性有机化合物的增加与政府法规要求降低涂料中挥发性有机化合物的要求正好相反。

其他方法包括使用高交联聚合物，它试图提供一个低粘性的表面，阻止污垢渗透。虽然这种方法可以为汽车涂料应用提供有效的解决方案，但建筑和弹性涂料由于需要保持伸长率而面临独特的挑战，使得交联聚合物成为一种不太可行的方法。

新的选择

多级聚合物是一种相当新的技术，它涉及不同Tg范围的聚合物的混合，从而产生硬段和软段的混合。然而，这种技术还需要克服上面讨论的许多相同的问题，特别是延伸性能。多级聚合物的水结合剂组成包括(a) Tg为-30°C或更低的平均粒径的聚合物颗粒，和(b) Tg为50°C或更高的平均粒径的聚合物颗粒，其中第一种聚合物颗粒和第二种聚合物颗粒之间的平均直径比必须至少为4:1。为避免沉淀，第一种聚合物颗粒与第二种聚合物颗粒的粒径比不得大于6:1。

第一和第二聚合物颗粒都具有粒径分布和平均分子量，它们都在预定的值范围内。第一聚合物粒子的平均粒径范围为0.33 ~ 0.60微米;第二种聚合物粒子的平均粒径范围为0.06 ~ 0.09微米。对于各种实施例，第一聚合物粒子和第二聚合物粒子都具有较高的平均分子量和不大于1.11的多分散指数(PDI)。粒径比、高分子量(MW)和窄分子量分布是保证高污垢吸附性能的重要因素。

第一和第二聚合物颗粒的平均颗粒直径和颗粒直径比的组合允许当水性涂料组合物在水性涂料组合物的干燥基础上至少具有第一聚合物颗粒的75%的体积百分比时，可获得渗透阈体积(Vp)。据信，对于各种实施例，实现颗粒直径比的渗透阈值体积允许第二聚合物颗粒(两个颗粒中较小的那个)优先通过第一聚合物颗粒渗透到弹性体涂层的外表面，在那里它们可以帮助形成坚硬和粗糙的蒙皮层，提高污垢吸附阻力。

所述第一聚合物粒子和所述第二聚合物粒子分别包括聚合形式的疏水支化单体;用疏水支化单体制备的自由基聚合工艺合成了粒子。对于各种实施例，第一聚合物粒子中的疏水支化单体是Tg为-40°C的NEO单体。对于第二个聚合物粒子，疏水支化单体为Tg为+70°C的NEO单体。

水结合剂组合物不需要额外的成分，如溶剂和/或结合体形成薄膜。对于各种实施例，所形成的弹性体粘合剂可以提供850-1000%的延伸值，根据ASTM D2370确定。同样地，弹性粘合剂使配制具有5至9克/米水蒸气透过率的弹性墙漆成为可能²根据ASTM F1249或TAPPI 448测定，吸水率(在自来水中浸泡96小时后)为9.0%或更少。对于各种实施例，由水涂层组合物形成的弹性体涂层可以提供根据ASTM D7334确定的至少128°的接触角。

根据该技术合成的粘结剂还显示出较高的污垢吸附阻力，这是几个技术因素的结果，如所使用的支链疏水单体的高反应性(这提供了高mw聚合物和低多分散性)，两种粘结剂之间的粒径比，混合的每种聚合物的低多分散性，相对的粘结剂组成，以及使用uv反应性单体合成低颗粒硬聚合物。这些特性使得弹性涂层的配方特别适合用于砖石、混凝土表面和石材表面等。

如前所述，水相结合剂组合物中的第一和第二聚合物具有非常窄的平均粒径分布。换句话说，两种共混聚合物具有非常小的多分散性(平均粒径分布的标准偏差)。例如，第一个聚合物粒子的多分散性可为5%或更低，而第二个聚合物粒子的多分散性可为7%或更低。因此，水溶液涂层组合物基本上可以具有第一和第二聚合物颗粒的双峰粒径分布，或二元混合物。

第一和第二聚合物粒子的双峰分布和粒径比对聚合物粒子在形成弹性涂层过程中的分离有影响。正如所了解的那样，运动中的粒子系统(如弹性体涂层形成时水溶液涂层组分中的第一和第二聚合物粒子)通过各种机制进行分布，包括所谓的渗透。在渗流过程中，系统中不同大小的颗粒可以向不同的方向迁移，这取决于许多不同的因素。这些因素包括颗粒的相对大小和重量以及发生渗流时的温度。由于这种迁移，不同大小的颗粒可以将自己隔离到弹性涂层的不同部分。

硬而粗糙的图层

对于各种实施例，除其他外，第一和第二聚合物颗粒的颗粒直径比(及其双峰分布)和重量平均分子量被认为会影响聚合物颗粒在弹性体涂层形成时的分离。特别是，从这些参数中确定了一个Vp，它提供了在干燥过程中使第二个聚合物颗粒优先分离到弹性涂层的外表面所需的第二个聚合物颗粒(与第一个聚合物颗粒相比相对较小的硬聚合物颗粒)的体积百分比。在这个相对位置，第二个聚合物颗粒有助于形成坚硬粗糙的疏水层，这有助于提高污垢吸附能力，而第一个聚合物颗粒有助于平衡和控制弹性涂层的弹性行为。对于各种实施例，在水性涂料组合物的干燥基础上，通过具有第一聚合物颗粒的至少75%体积百分比的水性涂料组合物可以获得Vp;所述水性涂层组合物的剩余体积百分比可为所述第二聚合物粒子。

当弹性体涂层形成时，第一和第二聚合物颗粒不一定完全分离。对于各种实施例，弹性体涂层的硬层和粗糙层可以包括第一和第二聚合物颗粒的混合物。然而，当第二个聚合物粒子的体积百分比在Vp内时，这种共混物通常将包括第二个聚合物粒子的大部分。换句话说，本发明的Vp可以用来更好地确保第一和第二聚合物粒子的双峰系统将优先分离，从而使大多数硬层和粗糙层与第二聚合物粒子形成。这主要取决于颗粒的大小、多分散性。

更令人惊讶的是，人们还发现，当第二个聚合物粒子的体积百分比在渗透阈值体积内时，水溶液涂层组合物不需要凝聚剂就可以形成弹性涂层。

对于各种实施例，坚硬和粗糙层的形态结构也有助于弹性涂层提供抗污垢捡拾能力。如下列各节所示，该弹性体涂层的坚硬和粗糙层包括具有提供粗糙表面的突出物或凸起的地形。技术熟练的人会意识到，一个相对高的表面粗糙度的存在，可以提供至少两个重要的接触效果之间的粗糙表面和材料可以接触到粗糙表面。188金宝搏bet官网首先，高表面粗糙度的存在可以提供一个非常小的接触面积之间的表面和污染物(例如，颗粒或含水液体滴)可以接触到表面。因此，由于两者之间的接触面积最小，污染物和表面之间的粘附可以最小化。其次，表面粗糙度可以促进空气在污染物的一部分下面的滞留。例如，当液滴与粗糙表面接触时，液滴的部分与表面之间会形成空气边界层;这种空气边界层可以增加液滴与表面之间的接触角。

虽然表面粗糙度可以提供一个表面具有一定程度的疏水性，疏水性可以进一步增强，当与提供低表面能的表面化学结合。橡胶涂层的坚硬粗糙层也显示出较低的表面能，加上粗糙的表面，导致高接触角，可以抵抗湿润和污垢和污染物的粘附。因此，当固体颗粒或液体液滴(例如水滴)接触涂层时，由于表面粗糙度和表面能量低的综合作用，它可能会滚下或从表面滑落。此外，当考虑液滴时，当液滴向下滚动并在表面上遇到固体颗粒时，该颗粒可以粘附在经过的液滴上，同时可以与液体一起从表面去除，因为表面和颗粒之间的粘附已经最小化。因此，颗粒可以优先附着在液体上，并从弹性体涂层表面“清洗”。

人们已经发现，如果使用了聚结剂，相对于不使用聚结剂形成的坚硬和粗糙表面，产生的坚硬和粗糙层结构被改变为更光滑的表面。因此，不建议使用助聚剂。

聚合物颗粒的形成

对于各种实施例，用本发明的水性涂层组合物形成的弹性涂层可以具有最小128°的接触角。

已知的合成技术已用于控制聚合物的粒径。表面活性剂的种类和聚合过程对聚合物的粒径有很大的影响。聚合物颗粒的大小和多分散性受第一和第二聚合物聚合起始材料和条件的选择控制，如种子的大小和浓度、聚合速率、催化剂或引发剂浓度、反应温度、表面活性剂浓度等。188金宝搏bet官网

第一聚合物和第二聚合物可以分别通过使用至少一个疏水乙烯不饱和单体和几个亲水性单体的乳液聚合过程制备。

这些有助于形成第一和第二聚合物粒子的亲水功能单体可以包括但不限于包含乙烯不饱和双键的亲水功能单体，用于在聚合过程中与疏水乙烯不饱和单体或其他单体发生自由基反应。此类亲水功能单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及其混合物。

用于形成第一个聚合物颗粒的单体可以包括2-乙基己基丙烯酸酯和/或丙烯酸正丁酯的混合物，Tg为-40℃的NEO单体，丙烯酸或甲基丙烯酸，和/或丙烯酰胺，以及含NEO单体重量超过40%的甲基丙烯酸甲酯。其余单体多为2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸正丁酯或其组合。

用于形成第二个聚合物粒子的单体可以包括Tg为+70°C的NEO单体和几个亲水性单体的混合物，如2-乙基己基丙烯酸酯和/或丙烯酸丁酯、丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯，其中NEO单体的重量超过40%，甲基丙烯酸甲酯的重量不超过5%，4-(2´-丙烯氧氧乙氧氧基)-2-羟基二苯甲酮的重量低于3%，其余单体为2-乙基己基丙烯酸酯。丙烯酸正丁酯或其组合物。

必须使用合适的聚合条件。通常，反应温度为70-80°C。聚合可以使用聚合引发剂进行。已知合适的自由基聚合引发剂可以促进乳液聚合，可以包括水溶性氧化剂，如有机过氧化物(如过氧化氢丁基、过氧化氢异丙烯等)，无机氧化剂(如过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等)，以及在水相中被水溶性还原剂激活的引发剂。以足以引起聚合的量使用这种引发剂。这种自由基引发剂的用量可以在0.05-0.20%的重量范围内，基于所有单体的重量。

可采用氧化还原引发剂，特别是在较低温度下进行聚合时。例如，除上述过硫酸盐和过氧化物引发剂外，还可以使用还原剂。典型的还原剂包括但不限于，碱金属盐类的氢亚硫酸盐，亚磺酸盐，硫代硫酸盐，亚硫酸盐，亚硫酸氢盐等。一般情况下，还原剂的使用范围是根据所有单体的重量在0.01-0.20%之间。

可在聚合前、聚合中或聚合后添加各种添加剂。这些包括表面活性剂、活性表面活性剂、自由基螯合剂、缓冲剂、中和剂、消泡剂和聚合物稳定剂等。合适的表面活性剂可以包括但不限于具有低临界胶束浓度(CMC)的表面活性剂。对于各种实施例，合适的表面活性剂的CMC在25°C下0.1 M NaCl中小于0.009 g/100 g。因此，对于各种实施例，第一聚合物和第二聚合物包括在25°C下0.1 M NaCl中具有小于0.009 g/100 g的临界胶束浓度的表面活性剂与活性表面活性剂结合。

合适的表面活性剂包括烷基二苯氧氧二磺酸盐、聚氧乙烯三烷基醚磷酸盐、铵盐和聚氧乙烯烷基苯醚硫酸铵。对于各种实施例，表面活性剂的量可以在0-2.8%的重量范围内。

研究1:渗滤阈值

在本例中，研究了渗流阈值体积Vp与颗粒直径比的函数关系。如前所述，Vp提供了第二个聚合物颗粒(相对于第一个聚合物颗粒较小的硬聚合物颗粒)的体积百分比，以使第二个聚合物颗粒在干燥过程中优先分离到弹性体涂层的外表面。第一和第二聚合物粒子的双峰分布和粒子直径比对聚合物粒子在形成弹性聚合物膜过程中的偏析有影响。如图1所示，随着粒径比的增大，Vp减小。因此，需要较低浓度的第二聚合物粒子(硬)来实现Vp。对于各种实施例，随着颗粒直径比的增加，还可以观察到弹性体涂层的污垢捡拾阻力和其他性能的改善。提供Vp的粒子直径比值，以及污垢吸附阻力和延伸性能，包括第一个平均粒子直径到第二个平均粒子直径的粒子直径比范围为4:1到6:1。粒径比大于6:1的值已被发现，随着时间的推移，会导致水溶液涂层组合物中的第一个聚合物颗粒沉积。

根据图1提供的数据，制备了第一和第二聚合物颗粒在渗透阈值体积为57%和25%时的水性涂层组成。对于渗透阈值体积为57%的水性涂层组分，第一个聚合物颗粒的PDI为1.09,Tg为-40℃，MW高，平均粒径为0.1微米。第二种聚合物粒子的PDI为1.08,Tg为50℃，MW高，平均粒径为0.09微米。第一和第二聚合物颗粒的体积平均粒径允许水溶液涂层组合物的粒径比为1.11:1，以实现57%的Vp。在这种情况下，由于实现渗透所需的硬聚合物的体积，预计将出现非弹性行为。第一粒子和第二粒子的体积平均粒子直径是基于使用Nanotrac测量直径的球形几何来确定的^®150 (Microtrac, Inc.)动态光散射装置，其中测量是在蒸馏水中1%重量的颗粒悬浮液中进行的。

对于渗透阈值体积为25%的水性涂层组分，第一个聚合物颗粒的PDI为1.08,Tg为-40℃，MW高，平均粒径为0.36微米。第二种聚合物粒子的PDI为1.08,Tg为70℃，MW高，平均粒径为0.09微米。第一和第二聚合物颗粒的体积平均颗粒直径允许具有粒径比4:1的水溶液涂层组合物达到25%的Vp。观察到一种弹性行为。在这里，第一个和第二个粒子的平均粒子直径也通过Nanotrac 150测量直径的球形几何来确定。

对于每一种水性涂料组合物，在水性涂料组合物的干燥基础上，在Heidolph ST1搅拌器中以200 RPM在25℃下搅拌15分钟，第一聚合物颗粒的75%和第二聚合物颗粒的25%进行混合。在制备弹性体涂层之前，让组合物静置24小时。通过使用BYK-Gardner的Dow Latex Applicator U在Leneta P121-10N图表(Leneta Co.)上涂0.007英寸(7密尔)厚的水性涂料组合物，形成弹性涂层。水性涂层组合物在25°C和控制的相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。每个弹性体涂层溅射涂层，并在日立S2400扫描电子显微镜(日立仪器公司)下观察。

图2提供了由上述水溶液涂层组成的弹性涂层的SEM图像，其颗粒直径比为1.11:1，渗透阈值为57%。如图所示，第二种聚合物颗粒(硬聚合物)在蒙皮层中所占比例与支撑蒙皮层的聚合物颗粒中所占比例大致相同，与它们的浓度成正比。这可以从具有相似粒径(粒径比几乎等于1)的兼容乳胶的随机填充中预期得到。根据目前的披露，在这种水性涂料组合物中没有看到渗透。在这种情况下，实现渗透的唯一方法是制备体积为57%的硬聚合物共混物，这是一种非弹性粘合剂。相比之下，图3提供了由颗粒直径比为4:1和渗透阈值为25%的水溶液涂层组成的弹性涂层的SEM图像。如图所示，第二聚合物颗粒在干燥过程中优先分离到弹性体涂层的外表面。在这个相对位置，第二个聚合物颗粒可以帮助形成弹性涂层的硬层和粗糙层，该层既疏水，又有助于提高污垢吸附能力，而第一个聚合物颗粒则有助于平衡和控制弹性涂层的弹性行为。

研究2:弯曲阻力

在本例中，研究了弹性涂层的抗弯性与水相粘结剂组合物中使用的第一个聚合物粒子和第二个聚合物粒子的Tg值的函数关系。其中，第一个聚合物粒子的Tg是变化的，而第二个聚合物粒子的Tg保持不变。

制备了第一和第二聚合物颗粒在渗透阈值体积为25%，对应于颗粒直径比为4:1时的水包覆组合物。在这个例子中，第一个聚合物颗粒的PDI为1.08,MW高，平均颗粒直径为0.36,Tg值从-10℃开始，然后是-20、-30和-40℃。第二种聚合物颗粒的PDI为1.08，分子量高，体积平均粒径为0.09微米，Tg值为50℃。用TA仪器DSC Q 1000差示扫描量热法测定了第一和第二聚合物颗粒的Tg值。

每种水性涂层组合物的形成方式与例1相同。通过在玻璃板上形成1.2毫米厚的水性涂料组合物的涂层，用每种水性涂料组合物形成了弹性体涂层。水性涂层组合物在25°C、控制相对湿度为50%的条件下干燥7天，形成弹性涂层。将涂层从玻璃板上去除，并根据ASTM D522芯轴弯曲试验标准试验方法使用1510锥形芯轴弯曲测试仪测试每个涂层的抗弯性。对于表1的结果，“通过”表示经过抗弯测试后，弹性涂层中没有发现裂纹。“不合格”是指在抗弯试验后，橡胶涂层中发现了裂纹。

由表1可知，随着第一个聚合物颗粒Tg的增大，弹性涂层的抗弯性不通过。

研究3:粘性和薄膜裂纹特性

在本例中，评估了弹性涂层的残余粘性和膜裂性能，作为水涂料组合物中使用的第一个聚合物粒子和第二个聚合物粒子的Tg值的函数。其中，第一个聚合物粒子的Tg保持不变，而第二个聚合物粒子的Tg变化。

制备了第一和第二聚合物颗粒在渗透阈值体积为25%，对应于颗粒直径比为4:1时的水包覆组合物。在这个例子中，第一个聚合物颗粒的PDI为1.08,MW高，体积平均粒径为0.36,Tg值为-30°C。第二种聚合物颗粒的PDI为1.08，分子量高，体积平均粒径为0.09,Tg值分别为40、45、70和90℃。用差示扫描量热法测定了第一和第二聚合物颗粒的Tg值。

每一种水性涂层组合物的形成方式与之前的研究相同。通过在Leneta P121-10N图表上涂0.007英寸厚的水性涂料组合物，形成了弹性涂层。水性涂层组合物在25°C和控制的相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。

根据ASTM D3121，使用滚动球试验方法测试每个涂层的残余粘性。对于残留粘性的测试，球滚的距离以厘米为单位决定残留粘性的存在，小于20厘米的距离表示涂层使用了不可接受的粘性，20厘米或更大的距离表示涂层使用了可接受的粘性或无粘性。TT-100滚动球轨道测试仪，它符合压力敏感磁带委员会(PSTC-6)和ASTM (ASTM D3121)的标准，用于测试薄膜的粘性。

根据ASTM D823，还测试了每个弹性涂层的膜裂缝特性，并通过目视观察确定裂缝的存在。

残余粘性和膜裂纹特性的结果如表2所示。

如表2所示，随着第二个聚合物颗粒的Tg的增加，弹性涂层从有残余粘性(第二个聚合物颗粒的Tg为40°C)转变为在Tg值为70°C及以上时没有残余粘性。然而，如果第二个聚合物粒子的Tg增加到90°C或以上，弹性体涂层就会出现膜裂。

研究4:浸渍试验和延伸率

在本例中，采用了污垢测试来测量由具有不同粒径比的水性粘结剂组成的弹性涂层的污垢吸附能力。此外，测定了不同粒径比的水性粘结剂组成的弹性涂层的伸长率。

制备了粒径比为3:1、4:1和6:1的第一和第二聚合物颗粒的水结合剂组合物。在本研究中，第一个聚合物颗粒的PDI为1.08,Tg为-30°C, MW高，平均颗粒直径为0.27,0.36或0.54。第二种聚合物颗粒的PDI为1.08,Tg为70℃，MW高，平均粒径为0.09。第一和第二聚合物颗粒的平均颗粒直径允许具有3:1、4:1和6:1的水结合剂组合物的颗粒直径比，以分别实现28%、25%和16%的Vp。第一粒和第二粒的平均颗粒直径是通过Nanotrac 150装置的直径测量来确定的，测量是在蒸馏水中1%重量的颗粒悬浮液中进行的。

每种水性涂层组合物的形成方式与前面的例子相同。在制备弹性体涂层之前，让组合物静置24小时。

对于污染测试，通过在Leneta Form 2C不透明度图表的清漆面涂上0.007英寸(7密尔)厚的水性涂料组合物，形成弹性涂层。水性涂层组合物在25°C和控制的相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。

使用Technibrite™Micro TB-1C测量并记录每个涂层的初始反射率(测量角度为45°，使用457 nm波长)。橡胶涂层的整个表面被水中氧化铁泥浆(50%重量/红色氧化铁和水泥浆的重量)弄脏。在25°C的温度下，使用刷子涂抹浆液，使弹性涂层变得更土。将脏了的涂层放在烤箱(蓝色M工业烤箱)中，温度设置为60℃，放置8小时。让涂层冷却到室温，然后用高压水(室温自来水)冲洗，使用气手枪(Cane NT)，工作压力为40 PSI，距离脏了的涂层20至30厘米。然后将涂层在室温和湿度下干燥。这一过程总共重复了五次。

在第五次污染后，在测量初始反射率的相同设置下，使用Technibrite测量被污染涂层的最终反射率。用弹性体涂层的初始反射率和被污染涂层的最终反射率计算反射率下降百分比，公式如下:

反射率下降% =[(初始反射率)-(最终反射率)/初始反射率]x 100

为了测试弹性涂层的伸长率，通过在玻璃板上形成1.2 mm厚的水涂层组合物，用每种水涂层组合物形成弹性涂层。涂层在25°C和控制的相对湿度为50%的条件下干燥7天，形成弹性涂层。将涂层从玻璃板上移除，并使用Instron 1011根据ASTM D2370测量弹性体涂层的延伸率。

表3提供了被污染的弹性涂层的反射率下降百分比的数据，其中反射率下降百分比越大，污垢吸附阻力越低。表3还提供了关于弹性涂层延伸率的数据。

可以看出，粒径比为6:1的水溶液涂层组合物比粒径比为3:1的水溶液涂层组合物在反射率和伸长率方面有一定的下降。如前所述，对于给定的tg，颗粒直径比对水溶液涂层组分的渗透效率有影响。人们认为，小于4:1的水溶液涂层组分的颗粒直径比渗透效率较低，这导致与4:1或6:1的比例相比，弹性涂层表皮层中的第二聚合物颗粒较少。这种低效率的渗流导致更多的第二聚合物颗粒滞留在弹性涂层的蒙皮层以下，从而导致蒙皮层以下弹性涂层的整体Tg增加。此外，当第二种聚合物颗粒更多地出现在蒙皮层以下时，它可能会形成坚硬的聚合物畴，在蒙皮层以下的弹性体涂层中产生不连续，导致对弹性体涂层伸长率的负面影响，如表3所示。

研究5:抗起泡性，伸长率，抗污垢附着性和孔隙率

在这个例子中，水性涂料组合物被用作不同颜料体积浓度(pvc)的涂料配方粘合剂。用该涂料配方形成的弹性涂层进行了抗起泡性、伸长率、抗污垢吸附性和孔隙率的测试。

制备了第一和第二聚合物粒子在Vp为25%时，对应于粒子直径比为4:1的水溶液包覆组合物。在这个例子中，第一个聚合物颗粒的PDI为1.08,MW高，体积平均粒径为0.36,Tg值为-30°C。第二种聚合物颗粒的PDI为1.08，分子量高，体积平均粒径为0.09微米，Tg值为70℃。每一种水性涂层组合物的形成方式与早期研究相同。水结合剂组合物的固体含量为60%。

这种涂料分两步配制而成。在第一步中，在1 Kg的玻璃烧杯中加入44.00重量%的水，0.12重量%的脱泡剂，0.40重量%的分散剂，0.10重量%的非离子表面活性剂和0.40重量%的HEC er - 30000增稠剂，同时用COWLES混合器(莫尔豪斯COWLES)在室温下以低速度(不超过20 RPM)混合10分钟，制备研磨液。

为了制备研磨粉，将20.00质量%的疏水改性二氧化钛颜料，16.90质量%的高纯二氧化硅合成方石英扩展剂和17.97质量%的含水硅酸铝处理的扩展剂高速搅拌(超过50 RPM)。加入最后一种扩展剂后，高速搅拌1 h。最后加入0.046重量%的OIT(杀菌剂)和0.064重量%的异噻唑啉酮共混物14%作为杀菌剂。

在第二步中，在不超过20 RPM的转速下，通过添加水性涂层组合物(用作粘合剂)到研磨中，制备出下料，以获得20%、42%和55%的三种不同的pvc。对于PVC的20%，40%的研磨与60%的水涂层成分混合。对于42%的PVC, 66%的研磨与34%的水涂层成分混合。对于PVC的55%，76%的研磨与24%的水涂层成分混合。得到的涂料配方在10转/分的转速下再混合10分钟。使用氨或其他碱将pH值调整为8。

为了测试抗起泡性，通过在玻璃板上形成1.2 mm厚的水性涂层组合物，用每种涂料配方形成涂层。水性涂料组合物在25°C和控制相对湿度为50%的条件下干燥7天，形成弹性涂料。从玻璃板上去除涂层，切割成一个5厘米乘5厘米的测试样品。将标本放入盛有自来水的玻璃烧杯中，在室温下浸泡96 h。将标本从自来水中取出，用纸巾擦干表面。根据ASTM D714测试抗水泡性。

为了测试延伸率，用上面讨论的每种涂料配方形成了涂层，用于抗起泡测试。将弹性涂层从玻璃板上去除，用不同的涂料配方制备的弹性涂层的延伸率根据ASTM D2370使用Instron 1011测量。

用上述研究4中讨论的沾污试验制备的弹性涂料的反射率下降也进行了测量。

为了测试由涂料配方形成的弹性体涂层的孔隙率，通过在Leneta P121-10N图表上涂0.007英寸(7密耳)厚的涂料配方，使用每种涂料配方形成涂层。让涂料配方在25°C和控制相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。根据ASTM D3258测试了从涂料配方制备的弹性涂层的孔隙率。

表4显示了用该涂料配方制备的涂层的抗起泡性、伸长率、污垢吸附阻力(通过反射率下降测量)和孔隙率的结果。

如表4所示，由PVC含量为20%的涂料配方制备的弹性涂料具有高伸长率，极低的孔隙率，导致耐起泡性差，在沾污试验后反射率下降17%。由42% PVC制备的弹性涂料与由PVC为20%的涂料配方制备的弹性涂料相比，具有较低的伸长率，在沾污测试后反射率下降17%，非常低的孔隙率，但良好的抗起泡性。据信，42%的PVC非常接近于本研究准备的涂料配方的关键PVC

研究6:不同TiO的接触角与吸污阻力₂

在这个例子中，制备了三种涂料配方，含有42%的PVC，和不同类型的二氧化钛。对由该涂料配方形成的弹性体涂层进行了接触角和污垢吸附阻力测试。用于涂料配方的不同类型的二氧化钛是一种多用途金红石二氧化钛颜料，用93%的TiO氯化法生产₂(钛I)，一种金红石二氧化钛颜料，设计用于在高质量、高pvc建筑涂料中提供80% TiO的最大隐藏性₂(钛II)和一种通用的金红石二氧化钛颜料，通过氯化法制造，设计用于在93% TiO的涂料中提供高光泽和优异的耐久性₂(钛III)。每种类型的二氧化钛都有不同重量百分比的非晶态二氧化硅和氧化铝的表面处理。在三种二氧化钛中，钛III的表面处理是疏水的。

为了测试接触角，用上面相同的方法形成了一层涂层。根据ASTM D7334(垂坠法)，使用datphysicics OCA 150设备测量接触角。

为了测试反射率的下降，通过在Leneta Form 2C不透明度图表的清漆面涂上0.007英寸厚的涂料配方，制备了每种涂料配方的下降。使用例4中讨论的污染试验来测量反射率的下降。

表5显示了用含有不同二氧化钛的42% PVC涂料配方制备的弹性涂层的接触角和反射率下降的结果。

如表5所示，与测试的其他类型的二氧化钛相比，钛III给予涂料配方最低的反射率下降和最高的接触角。

研究7:不同扩展剂的接触角和污垢吸附阻力

在本例中，制备了两种具有42% PVC和不同扩展剂组合的涂料配方。从涂料配方形成的弹性体涂层进行了接触角和污垢吸附阻力的评估。不同类型的扩展剂包括由合成的方石英石扩展剂生产的高纯二氧化硅、含水硅酸铝、处理过的扩展剂、平板滑石和碳酸钙。方石英石和硅酸铝具有疏水行为。扁平滑石的疏水性比方石英石小，碳酸钙是亲水性碳酸钙。

涂料的配方如例5所述，其中第一种涂料配方包括以下扩展剂的组合:方石英石和硅酸铝;第二种涂料配方包括以下扩展剂的组合:滑石粉和碳酸钙。对于第二种组合，涂料配方中含有16.90重量%的滑石粉和17.97重量%的碳酸钙

为了测试反射率的下降，在Leneta Form 2C不透明度图表的清漆面涂上0.007英寸(7密耳)厚的涂料配方，形成了一层涂料。涂料配方在25°C和控制的相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。用沾污试验测定了用该涂料配方制备的弹性体涂料的反射率下降。

为了测试接触角，通过在Leneta P121-10N图表上涂抹0.007英寸厚的水性涂层组合物，形成每种涂料配方的涂层。让涂料配方在25°C和控制相对湿度为50%的条件下干燥24小时，形成弹性涂层。根据ASTM D7334(垂坠法)，使用datphysicics OCA 150测量接触角。

表6显示了使用不同扩展剂组合的42% PVC涂料配方制备的弹性涂层的接触角和反射率下降的结果。

如表6所示，与第二种扩展剂(滑石粉和碳酸钙)相比，第一种扩展剂组合(方石英石和硅酸铝)的使用提供了更疏水性的涂层。与第一种扩展剂组合配制的涂料所显示的较低的反射率下降也证实了通常在粗糙的疏水表面上看到的较高的污垢吸附阻力。

研究8:伸长率，拉伸强度，吸水率和水蒸气透过率

在本例中，制备了四种涂料配方，每一种都含有42%的PVC。第一种涂料配方使用水性粘合剂组合物(原型)作为粘合剂(制备方法如例5所示)。第二种涂料配方使用竞争聚合物(Tg为-20°C)作为粘合剂。第三种涂料配方使用另一种竞争对手作为粘合剂(Tg为-30°C)，第四种涂料配方使用一种商业聚合物作为粘合剂，Tg为- 40°C。用该涂料配方形成的涂层进行了延伸率、抗拉强度、吸水率和水蒸气透过率的测试。

为了测试涂料的延伸率、抗拉强度、吸水率和水蒸气透过率，制备了每种涂料配方的1.2 mm薄膜。让配方在25°C和控制相对湿度50%的条件下干燥7天，形成涂层。对于延伸率和抗拉强度，从玻璃板上去除涂层，并使用Instron 1011根据ASTM D2370测量延伸率和抗拉强度。根据ASTM F1249测量了吸水率和水蒸气透过率。结果如表7所示。

研究9:污染试验

在本例中，制备了四种涂料配方。第一种是42%的PVC，使用的涂料配方与例5中描述的相同，原型的粒径比例为4:1，混合75%/25%作为粘合剂。第二种涂料配方含有42%的PVC，使用示例5中描述的相同涂料配方，使用粒度为4:1的原型粘合剂，但粘合剂的成分为81%/19%。第三种涂料配方含有42%的PVC，使用的涂料配方与例5中描述的相同，其中竞争者II是粘合剂。第四种涂料配方含有42%的PVC，使用的涂料配方与例5中描述的相同，其中竞争者III是粘合剂。

在污垢测试中，通过在Leneta Form 2C不透明度图表的清漆面涂上0.007英寸厚的涂层，使每种涂料配方的下降。让涂料配方在25°C和控制的相对湿度50%下干燥24小时。

使用Technibrite测量每个涂层的初始反射率(测量角度为45°，使用457 nm波长)。然后在25°C的温度下，用刷子将氧化铁水浆(50%重量/红色氧化铁水浆)沾污整个涂层表面。将弄脏的涂层置于烤箱中，温度设置为60°C，放置8小时。让弄脏的涂层冷却到室温。最后，用高压水(室温下的自来水)清洗涂层，使用空气手枪(Cane NT)，工作压力为40 PSI，距离被污染的涂层20至30厘米。让涂层在室温和湿度下干燥。这一过程总共重复了五次。

图4提供了涂层在沾污测试后的图像，在上面讨论过的被洗过的沾污涂层区域测量反射率。对于图像而言，该区域的深色部分表明涂层上存在土壤。可以看到，视觉对比评价表明，与其他两种涂料(第三和第四种涂料配方)相比，以水性涂料组合物作为粘合剂(第一和第二)配制的弹性涂料具有更好的抗污垢吸附性能。

也很容易看出，第二种涂料配方表现出比第一种更差的性能。在这个例子中，硬聚合物的数量低于粒径比为4:1时实现渗透所需的数量，这是合理的

研究10:接触角

在本例中，以粒径比为4:1、软聚合物含量为75%、硬聚合物含量为25%的原型，制备了PVC含量为42%的涂料配方。通过在Lenexa P121-10N图表上涂0.007英寸厚的涂料配方，使图表下降。让涂料配方在25°C和控制相对湿度为50%的条件下干燥24小时。根据ASTM D7334(垂坠法)使用数据物理OCA 150测量接触角。

橡胶涂层的接触角为142°。图5显示了弹性体涂层上的水滴，水滴的形状表明弹性体涂层的表面是疏水的。

总结

这种新型粘合剂，配方充分，提供无聚结的弹性墙体涂料和弹性屋顶涂料，延伸率为500 - 10000%(根据ASTM D2370)，高存储模量，这意味着在广泛的温度范围内良好的延伸保持，水蒸气传输5 - 9克/米²根据ASTM F 1249测定，在自来水中浸泡96小时后，吸水率低于9.0%，最小接触角为138°，具有良好的抗污垢吸附能力。

参考文献

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5.异质聚合物-聚合物复合材料。1、粘弹性理论与等效力学模型，中国机械工程学报。聚。科学。(1973)， 17,45。

如需更多信息，请发送电子邮件hugo.denotta@multiquimica.com．

本文在2013年巴西圣保罗ABRAFATI国际涂料大会上发表。