專利名稱：：用于砌筑涂料的彈性乳液聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有斷裂伸長率、良好的耐水性、良好的抗風化性、低沾污性、良好的耐堿性和良好的耐uv光性能之間的均衡表現(xiàn)的彈性砌筑涂料。所述涂料包含由較大量的(烷基1)丙烯酸烷基2酯單體(其中烷基2來自C8-C12)和/或C5-C12叔羧酸乙烯酯得到的聚合物。"烷基1，，可以存在或不存在，并且為低級烷基，例如曱基。所述聚合物/彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在2(TC以下，因此可以使用在成膜后有效的交聯(lián)劑以使得沾污性最小化。
背景技術(shù)：
：當使用防水密封劑組合物來處理例如混凝土、磚塊、磚石、石頭等的表面時，它們得到了總體保護以免遭受腐蝕和一般性損壞。所述處理顯著地降低了吸水率，從而防止了與水有關(guān)的損害。現(xiàn)有技術(shù)中存在許多已知的封閉劑/防水劑。例如，丙烯酸類、乙烯基類、硅烷、硅樹脂、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、硅酸酯(silicate)、硅氧烷、硅酸鹽(siliconate)等。它們或者是水基的，或者是溶劑基的，或者是兩者的混合體。一種用于對建筑部件進行防水處理的現(xiàn)有技術(shù)包括在砌筑/磚石建筑(masonry)基底上施涂柏油或瀝青材料，并使得所述柏油或瀝青材料硬化以形成耐水層。這種技術(shù)的一個缺點是當位于其下的建筑部件本身膨脹、收縮或破裂時，以這種方式形成的所述耐水層易于破裂。所述耐水層的這種破裂提供了通過該層的導水通道，因此損害了所述層作為防水層的價值。砌筑/磚石建筑具有在棵露的金屬或未處理的木材常常無法發(fā)揮作用的場合進行構(gòu)筑的能力，砌筑有時被安置在土壤層下面，直接與靜水接觸，或者經(jīng)受腳或交通工具等的作用。在其中基本的防水阻隔性能就足夠的一些場合中金屬或木器涂料對于砌筑而言是可以接受的，但是砌筑的其它應用則需要優(yōu)化的涂料。一些砌筑基底賦予直接與所述砌筑相互作用的濕氣或水分以堿性的pH值。這種堿性的pH值和與之有關(guān)的離子會帶來風化效應，其中當攜帶被溶解鹽的水蒸發(fā)時可溶性鹽沉積在所述結(jié)構(gòu)體或涂料上。水、砌筑和涂料之間的相互作用還可以導致涂料附著作用的不足和所述砌筑的破裂和破碎(尤其是在水可能凍結(jié)或膨脹的環(huán)境中)。當砌筑涂料具有足夠的彈性以覆蓋下面砌筑基底中的石皮裂時，它們通常會遭受發(fā)粘的表面，所述表面允許灰塵和塵垢附著和黏著到所述涂料上。這些一般會導致被稱為高沾污的現(xiàn)象。美國專利US4，897，291公開了一種用于木制品的封閉漆組合物，其包含水性載體、苯乙烯-丁二歸共聚物的水基乳液、羧基化苯乙烯-丙烯酸類共聚物、石蠟和水溶性曱基硅酸鹽。美國專利US4,340，524教導了向丙烯酸膠乳中添加在非凝膠化的有機溶劑中的疏水性樹脂以提高其在短固化期之后的耐水性。美國專利US5，352，531提出了一種石油餾出物和甲苯的溶劑混合物，其用于溶解烴樹脂和苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物。該溶液被施涂到新構(gòu)筑的地下室墻上以在所述墻上提供耐水的彈性涂層。美國專利US6，060，532公開了一種熱塑性彈性粘合劑組合物，其含有多步的乳液聚合物和光敏組分。這種彈性組合物可以用于彈性涂料、嵌縫膠或密封劑。數(shù)據(jù)顯示了多步乳液聚合物和二苯甲酮對所述沾污性的影響。美國專利US6，235,814公開了聚合物在砌筑應用場合中的用途，例如水泥改良劑、水泥瓦改良劑、水泥瓦漿涂料和水泥瓦涂料。使用的所述組合物提供了改善的撓曲強度以及改善的吸水性和水蒸氣傳輸速率。權(quán)利要求書提到了所述聚合物具有20~100份的至少一種(甲基)丙烯酸C12C40烷基酯。美國專利US6，258,887公開了一種耐沾污的涂料粘合劑，其包含適合用于耐沾污涂^牛的多步乳液聚合物。所述多步聚合物包括具有15°C~105。CTg的第一聚合物和具有-55。C3(TCTg的第二聚合物，所述第二聚合物具有與第一聚合物不同的組成。美國專利US6，254，985提出了一種理想的壓敏粘合劑，其包含由a)60~95wt%的含有至少一種丙烯酸C4烷基酯和至少一種丙烯酸C6-C12烷基酯的混合物、b)3~30wt。/。的具有O'C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的烯鍵式不飽和化合物、c)0~10wt。/。的具有至少一個酸或酸酐基團的烯鍵式不飽和化合物、和d)0-20wt。/。的其它烯鍵式不飽和化合物組成的共發(fā)明概述描述了單一的聚合物彈性涂料，其使用較大量的來自丙烯酸C8-C12烷基酯單體和/或C10-C12叔羧酸乙烯酯的重復單元、以及5~15wt%的丙烯腈和任選的其它單體。其在形成表現(xiàn)出低沾污性的無粘性表面的同時提供足夠長時間的彈性以橋接在砌筑基底中的裂紋。其耐受堿性以使得其可以抗風化和能夠經(jīng)受與堿性水的接觸，該堿性水將傾向于使其他膜變劣成脆性或者可水分散的聚合物。其任選地含有UV活化的光敏物質(zhì)，例如含有二苯曱酮基團的光敏物質(zhì)。其任選地含有硅烷粘合促進劑。其任選地具有有限量的單和多羧酸重復單元以及有限量的苯乙烯類單體。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的一種彈性涂料，其中所述聚合物粘合劑的大部分為來自至少一種丙烯酸C8-C12烷基酯和/或C5-C12叔羧酸(更理想地為C10-C12叔羧酸)乙烯酯的重復單元，所述粘合劑的約5約15wt。/。為來自丙烯腈的重復單元，所述重復單元的小于約5wt。/。包括單或多羧酸，以及所述聚合物粘合劑的大部分具有約-5(TC或-40°C~約+l(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。任選地，所述彈性涂料優(yōu)選地在外表面附近采用UV活化的自由基物質(zhì)通過自由基機理被交聯(lián)。任選地，所述涂料包含能夠通過硅烷醇機理與無機物質(zhì)反應和可通過該硅烷偶聯(lián)劑中的碳-碳雙鍵與所述聚合物粘合劑反應的硅烷偶聯(lián)劑。已經(jīng)仔細地選擇了所述聚合物粘合劑以實現(xiàn)耐堿性、uv暴露的穩(wěn)定寸生、彈'〖生裂纟丈跨越能力(elastomericcrackspanningability)、{氐沾污性、耐水性、抗風化性和外觀。商購丙烯酸酯類聚合物不能提供所有這些性能。在丙烯酸酯上具有高含量的大烷基的特殊丙烯酸酯類聚合物也不能提供所有這些性能。盡管所述聚合物粘合劑單獨可為許多砌筑基底提供良好的性能，但是當遇到特別低的沾污性或難以附著砌筑表面時，UV活化的自由基源和硅烷偶聯(lián)劑這兩種任選組分是非常有益的。定義在本文獻中，"彈性體"是用來描述任選地具有典型的涂料添加劑(例如填料、顏料等)、能夠作為膜而變形至少50%并在<|敎去所施加的壓力之后基本上復原到其最初形狀的聚合物或聚合物混合物的專業(yè)術(shù)語。"wt%"表示相對于每100重量份的所述成分組分占其中一部分的組合物或材料，所述成分的重量份數(shù)。"水性介質(zhì)"表示含有大量水的組合物。其也可以含有其它成分。"膜"或"涂層"一般指形成保護阻隔體或?qū)拥娜S形狀。其特征通常為具有一個很小的尺寸(厚度)和兩個大尺寸(長度和寬度)，特別是當通過涂布工藝例如涂裝得到時。在本申請中，膜也將用來表示其它較厚的保護阻隔體，例如嵌皿和填料。在化學名稱中，本發(fā)明將使用"()，，，例如"甲基"、"烷基1，，或"烷基2，，，以表示特定取代基是任選存在的，但可以不存在。本發(fā)明的組合物可以被施涂到任何砌筑基底上，特別是需要關(guān)注其外觀和耐久性的建筑材料上。所述涂料組合物可以施涂于其上的砌筑包括磚塊、混雜砌石、混凝土、混凝土或灰漿和骨料的混合物、石材、瓦和灰泥。這里所使用的砌筑用來描述任何基本上無機的基底，特別是建筑結(jié)構(gòu)，并且包括但不限于結(jié)構(gòu)材料，例如普通磚、鋪地磚、面磚、排水瓦管、空心塊、爐渣磚、玻璃磚或釉面磚、陶土制品、導管、屋瓦、瓷磚、煙道襯里、灰漿、水泥例如波蘭水泥、石膏制品(任選地煅燒的)(例如，模塑、建筑石膏和灰泥)、大理石、石灰石、氧化鎂水泥、以及絕緣制品例如電絕緣體和熱絕緣體(珪藻土磚)。本發(fā)明的彈性涂料包含至少一種聚合物粘合劑。在一個具體實施方式中占大部分，例如至少50wt。/。，在另一個具體實施方式中至少75wt%，以及在另一個具體實施方式中至少80或90wt。/。的所述彈性涂料的聚合物粘合劑為如下所述的至少一種具有C8-C12(在一個具體實施方式中為C8-C11)的丙烯酸酯重復單元的聚合物。所述涂料的其余聚合物粘合劑可以是其它聚合物粘合劑，其充分地與得自C8-C12丙烯酸酯和/或CIO-C12叔羧酸乙烯酯重復單元的聚合物粘合劑相容，并且不會顯著影響所述彈性涂料提供低沾污性、裂紋跨越和抗風化的功能。由C8-C12(在一個具體實施方式中為C8-C11)丙烯酸酯和C5-C12(在一個具體實施方式中為C10-C12)^又羧酸乙烯酯單體得到的聚合物具有親油性和親水性之間的均衡。C8-C12基團，一般^:認為源自丙烯酸與醇的酯化反應得到的醇部分，為所述聚合物提供了實質(zhì)上的親油性。來自C5-C12(在一個具體實施方式中C10-C12^又羧酸的乙烯酯是CH尸CH-OH與各種叔羧酸的酯。所述叔羧酸一般被描述為三烷基取代的乙酸。所述乙烯酯可以表征為在乙酸乙烯酯的乙酸部分的CH3上的三烷基取代。所述叔羧酸乙烯酯過去可以得自殼牌化學，商標名為Veora,現(xiàn)在可得自Hexion，商標名相同。所述叔羧酸及其乙埽酯在"EncyclopediaofChemicalTechnology"(第四版)(1993年由JohnWiley&Sons出版)第5巻第192-203頁也有描述。它們也有助于得到最優(yōu)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因為在丙烯酸烷基酯或叔羧酸的這部分中的較大烷基傾向于降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。C8-C12丙烯酸酯和C10-C12叔羧酸乙烯酯聚合物的理想地約30~約85wt%、在一個實施方式中約40或45~約80wt。/。是來自C8-C12(在一個實施方式中C8-C11)丙烯酸酯單體和/或誅又羧酸乙烯酯的重復單元。這些C8-C12丙烯酸酯單體可以任選地在所述單體的雙鍵的P碳上具有甲基或乙基取代，但在一個實施方式中為非甲基和非乙基取代的丙烯酸酯(例如，不是C8-C12甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯)。在一個實施方式中，所述C8-C12丙烯酸酯和C10-C12叔羧酸乙烯酯聚合物基本上不含(小于5wt%、小于1wt。/?；蛐∮?.5wt%)或不含C5-C12(或C10-C12)叔羧酸的乙烯酯，因此主要由上面已經(jīng)描述的丙烯酸C8-C12烷基酯和后面將要描述的其他單體組成。優(yōu)選的C8-C12丙烯酸酯單體為丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯，更優(yōu)選的是支化C8-C12丙烯酸酯，例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸3，5，5-三甲基己酯、丙烯酸異癸酯等。在一個實施方式中，丙烯酸乙基己酯為優(yōu)選的丙烯酸酯。優(yōu)選的C10-C12叔羧酸乙烯酯為主要具有Cll或C9叔羧酸的成分。在C8-C12丙烯酸酯和/或7K羧酸乙烯酯聚合物中要求的另一個組分為丙烯腈，其任選地被取代，其量為所述聚合物的重復單元的約5~15wt%,在另一個實施方式中為7至13或15wt%。這是平均重量百分比，并且如果對于整個聚合物組成而言的平均用量落在這個范圍之內(nèi)，一些部分的所述聚合物可以具有稍孩t較高的含量，而其它部分具有稍微較低的含量。一般地，所述丙烯腈是非取代的，但一部分可以被低級烷基例如甲基或乙基取代。所述丙烯腈有利于較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(其可以降低沾污性)和良好的耐溶劑性。在C8-C12丙埽酸酯(不同于C8-C12丙烯酸酯)和^又羧酸乙烯酯聚合物中的其余單體或重復單元可以選自與丙埽酸酯和丙烯腈共聚的許多其它不飽和單體。理想地，所述其它單體或重復單元占丙烯酸酯單體中的重復單元總量的小于70wt%，在另一個實施方式中小于60wt%，以及在另一個實施方式中小于55、50、40、30或20wt%。在一個實施方式中，對于所述規(guī)定單體的優(yōu)選共聚單體為各種C1-C7的(烷基1)丙烯酸酯(其中，(烷基')指任選存在的烷基取代基，例如曱基或乙基)，例如丙烯酸曱酯、乙酯、丙酯、丁酯、叔丁酯等?？梢源嬖谄渌哂须s原子或其它官能團的丙烯酸酯，例如氰基丙烯酸酯、(烷基。丙烯酸環(huán)氧烷基酯例如曱基丙烯酸縮水甘油酯、或者(烷基")丙烯酸羥基烷基"酯，其中烷基"選自C2至C5或C10烷基，烷基"選自Cl至C5或C10基團，例如甲基丙烯酸羥基乙酯或類似單體。在一個實施方式中，優(yōu)選丙烯酸叔丁酯。在另一個實施方式中，優(yōu)選甲基丙烯酸曱酯和甲基丙蹄酸叔丁酯的混合物。另一任選存在的組分是苯乙烯或其它含有芳族基團的單體或重復單元(例如，(烷基)-ct-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、對甲基苯乙烯等)。理想地，含有芳族基團例如苯乙烯的重復單元或單體的存在量小于15wt%，在另一個實施方式中小于5或8wt%,以及在另一個實施方式中小于1、2或3wt%。另一任選存在的組分是單或多羧酸基團的重復單元(不同于所述羧酸的酯)。它們的存在量基于所述聚合物的重量平均小于5wt%，在另一個實施方式中小于3wt%，在另一個實施方式中小于lwt%(例如，丙烯酸、曱基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富馬酸或馬來酸等)。在另一個實施方式中，所述聚合物可以包含源自含有膦酸、磺酸(如AMPS)及其鹽的不飽和單體的重復單元。其它重復單元可以源自選自乙酸乙烯酯和乙烯基單體例如氯乙烯或偏二氯乙烯、N-乙烯基p比咯烷酮、丙烯酰胺類、取代的丙烯酰胺類、乙烯基醚類等的單體。理想地，所述涂料的粘合劑具有約-5(TC或-4(TC約+l(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在另一個實施方式中，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-40。C至約(TC之間。在一個實施方式中，所述粘合劑具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超出這些范圍的聚合物小于5或10wt%。所述粘合劑的聚合物可以通過任何聚合方法制備。在一個實施方式中優(yōu)選乳液聚合。用來制備所述乳液聚合物粘合劑的乳液聚合技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。所述單體可以采用陰離子、陽離子或非離子表面活性劑或分散劑、或它們的相容混合物(例如陰離子和非離子表面活性劑的混合物)乳化，其中使用基于所述單體的重量例如約0.05wt%-約5wt。/。的表面活性劑或分散劑。適合的陽離子分散劑包括月桂基氯化吡啶鑰、鯨蠟基二甲基乙酸銨和烷基二曱基千基氯化銨，其中所述烷基具有8~18個碳原子。適合的陰離子M劑例如包括脂肪醇硫酸堿金屬鹽，例如月桂基硫酸鈉等；芳基烷基磺酸鹽，例如異丙基苯磺酸鉀等；烷基磺基琥珀酸堿金屬鹽，例如辛基磺基琥珀酸鈉等；以及芳基烷基聚乙氧基乙醇硫酸或磺酸堿金屬鹽，例如叔辛基苯氧基聚乙氧基乙基疏酸鈉，其具有15個氧化乙烯單元。適合的非離子分歉劑例如包括具有約7~18個碳原子的烷基和約6~約60個氧化乙烯單元的烷基苯氧基聚乙氧基乙醇，例如庚基苯氧基聚乙氧基乙醇；長鏈羧酸的環(huán)氧乙烷衍生物，所述酸例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸等，或者酸的混合物，例如在妥爾油中發(fā)現(xiàn)的那些酸，其含有6-60個氧化乙烯單元；含有6-60個氧化乙烯單元的長鏈醇的環(huán)氧乙烷縮合物，所述醇例如辛醇、癸醇、月桂醇或鯨蠟醇；含有6-60個氧化乙烯單元的長鏈或支鏈胺的環(huán)氧乙烷縮合物，所述胺例如十二烷基胺、十六烷基胺和十八烷基胺；以及環(huán)氧乙烷片段與一個或多個疏水性環(huán)氧丙烷片段結(jié)合的嵌段共聚物。可以使用高分子量聚合物，例如羥乙基纖維素、曱基纖維素、聚丙烯酸、聚乙烯醇等作為乳液穩(wěn)定劑和保護膠體。乳液聚合的引發(fā)可以通過能夠產(chǎn)生適合于引發(fā)加成聚合的自由基的自由基前體的熱分解來進行，所述自由基前體例如過硫酸銨或過硫酸鉀、偶氮引發(fā)劑如AIBN、過氧化二碳酸烷基酯等。作為選擇，所述自由基前體可以用作氧化還原體系中的氧化組分，該體系中還包括還原組分，例如焦亞硫酸鉀、硫代硫酸鈉或甲醛次硫酸氫鈉。在這里所述的被稱為氧化還原體系的自由基前體和還原劑一起的用量基于所使用的單體的重量可以為約0.01%-5%。氧化還原體系的實例包括叔丁基氫過氧化物/曱醛次硫酸氫鈉/Fe(III)和過硫酸銨/亞硫酸氫鈉/連二亞硫酸鈉/Fe(III)。聚合溫度可以為約20°C~約95°C?？梢栽诖嬖谛×６鹊念A形成的乳液聚合物(例如種子聚合)存在下或在未種子化的情況下引發(fā)聚合。種子聚合往往得到具有比非種子聚合更均勻粒度的膠乳聚合物的水M體?？梢允褂面溵D(zhuǎn)移劑來控制分子量，所述連轉(zhuǎn)移劑包括在聚合反應混合物中使用以調(diào)節(jié)聚合物粘合劑分子量的硫醇、聚硫醇、醇和囟素化合物。一般地，可以使用基于所述聚合物粘合劑的重量Owt%~約3wt。/o的C4-C20烷基硫醇、巰基丙酸或巰基丙酸的酯。所述聚合物的重均分子量，通過凝膠滲透色傳測量，一般為約100，000-10，000，000。聚合方法可以是間歇的、連續(xù)的、分級的或采用任何其它的方法。分級工藝中的每一個階段可以引入聚合反應的熱引發(fā)或氧化還原引發(fā)。在一個給定的階段中，含有全部或部分待聚合的單體的單體乳液可以使用所述單體、水和乳化劑來制備。引發(fā)劑的水溶液可以單獨制備。在所述工藝的任一階段的乳液聚合過程中，可以向所述聚合容器中共同供入單體乳液和引發(fā)劑溶液。所述反應容器本身可以初始地含有種子乳液，并另外可以附加地含有聚合引發(fā)劑的初始進料。反應容器的內(nèi)容物的溫度可以通過冷卻以除去聚合反應所產(chǎn)生的熱或通過加熱所述反應容器來控制。若干單體乳液可以同時共同供入到所述反應容器中。當多個單體乳液供入供入時，它們可以具有不同的單體組成。在乳液聚合過程中，可以改變單體乳液共同進料的順序和速率。在已經(jīng)完成第一單體乳液(一個或多個)的添加之后，所述聚合反應混合物可以在某溫度下保持一段時間和/或在隨后的單體乳液(一個或多個)聚合之前用阻聚劑進行處理。類似地，在已經(jīng)完成最終單體乳液(一個或多個)的添加之后，所述聚合反應混合物可以在某溫度下保持一段時間和/或在冷卻到室溫之前用阻聚劑進行處理。合物和聚合物分散體組合。本發(fā)明的所述聚合物也可以用來形成與其他聚合物(例如聚氨酯或有機硅)的混雜物。這可以通過在這些聚合物存在下使附加單體進行乳液或懸浮聚合、將這些聚合物與其它預形成的聚合物混合、或者在其它聚合物存在下使本發(fā)明的所述聚合物聚合來實現(xiàn)。移反應期間或之后加入的助劑包括輔助表面活性劑；消泡劑，例如SURFYNOL104E和NopcoNXZ，其以基于所述單體混合物重量約0.001-約0.lwt。/。的含量使用；流平劑，例如Sag.RTM.有機硅消泡劑47，其以基于所述單體混合物重量約0.001-約0.lwt。/。的含量使用；抗氧化劑，例如MAROXOL20和IRGANOX1010,其以基于所述單體混合物重量約0.1-約5wt。/。的含量使用；增塑劑，例如FLEXOL.RTM增塑劑;以及防腐劑，例如KATHON.RTM.和PROXEL.RTM.GXL，其以5-250ppm的含量4吏用。本發(fā)明的涂料組合物任選地包含一種或多種偶聯(lián)劑，例如有機硅烷偶聯(lián)劑、過渡金屬偶聯(lián)劑、膦酸酯偶聯(lián)劑、鋁偶聯(lián)劑、含氨基的Werner偶聯(lián)劑，以及任何前述偶聯(lián)劑的混合物。典型地，這些偶聯(lián)劑具有雙官能度。每一金屬或硅原子基團上已經(jīng)連接有一個或多個可以與無機或金屬氧化物表面和/或所述涂料/粘合劑的組分反應或相容的基團。如這里所使用的，術(shù)語"相容"指的是所述基團被化學吸引到、但不是鍵合到所述無才幾表面和/或涂料組合物的組分上，例如通過極性力、潤濕力或溶劑化力。在一個非限制性的實施方式中，每一金屬或硅原子已經(jīng)連接有一個或多個允許偶聯(lián)劑與無機表面反應的可水解基團和一個或多個允許偶聯(lián)劑與所述涂料或粘合劑反應的官能團?？伤饣鶊F的實例包括1，2-或1，3-二醇的單羥基和/或環(huán)狀C2-C3殘基，其中R'為C「G烷基；112為H或d-C4烷基；R3和R4獨立地選自H、d-C,烷基或C廠Cs芳基；而115為(VC7鏈烯基。適合的相容基團或官能團的實例包括環(huán)氧基、縮水甘油氧基、巰基、氰基、烯丙基、烷基、氨酯基、氨基甲酸酯基、卣素、異氰酸酯基、脲基、咪唑啉基、乙烯基、丙烯酰氧基(acrylato)、甲基丙歸酰氧基(methacrylato)、氨基或多聚氨基。在本發(fā)明中優(yōu)選使用官能有機硅烷偶聯(lián)劑。有用的官能有機硅烷偶聯(lián)劑的實例包括Y-氨基丙基三烷氧基硅烷、Y-異氰酸基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、縮水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷和酰脲基丙基三烷氧基硅烷。優(yōu)選的官能有機硅烷偶聯(lián)劑包括A-187Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、A-174Y-曱基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、A-1100Y-氨基丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑、A-1108氨基硅烷偶聯(lián)劑和A-1160y-脲基丙基三乙氧基硅烷(它們各自可從紐約Tarrytown的CKWitco公司商購獲得)。有機硅烷偶聯(lián)劑可以在使用前被至少部分地用水如使用采用光散射技術(shù)的BrookhavenBI-90粒度儀或Nicomp380進行測量時，所述聚合物的顆粒的直徑一般為約80~約400納米。也可以使用多峰粒度分布。本發(fā)明的聚合物可以用來制備用于多孔和無孔基底的涂料、粘合劑和膜，所述基底例如磚石(優(yōu)選)、紙制品、無紡材料、織物、皮革、木材、金屬、塑料(例如，聚丙烯、聚酯、聚氨酯)、家用無紡布(housewrap)和其它建筑材料、玻璃纖維、聚合物制品等。作為涂料組合物，它們可以通過任何傳統(tǒng)的方法(包括刷涂、浸涂、流涂、噴涂等)來進行施涂。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的其它添加劑也可以用來幫助制備本發(fā)明的彈性涂料。所述添加劑包括穩(wěn)定劑、消泡劑、抗氧化劑(例如Irganox1010)、UV吸收劑、碳二亞胺、活化劑、固化劑、穩(wěn)定劑例如碳二亞胺、著色劑、顏料、中和劑、流變改性劑(增稠劑)、非反應性和反應性增塑劑、助成膜劑例如二(丙二醇)甲醚(DPM)、蠟、滑爽劑和脫模劑、抗菌劑、表面活性劑例如PluronicWF68-LF和IGEPALCO630和有機硅表面活性劑、金屬、聚結(jié)劑、鹽、阻燃添加劑(例如氧化銻)、M劑、增量劑、表面活性劑、潤濕劑、增塑劑、蠟、除臭氧劑等。它們可以任選地根據(jù)需要在本發(fā)明的聚合物被加工成本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的最終制品之前和/或期間添加。它們可以以本領(lǐng)域通常已知的量使用。為了制造制品或為了處理其它制品(例如通過浸漬、浸潤、噴射、涂布等)，也可以根據(jù)需要使用添加劑。理想地，本發(fā)明的聚合物粘合劑占施涂到基底上的最終涂料的至少約20wt%，優(yōu)選至少約25wt/fl,更優(yōu)選至少約30wt%。含有乳液聚合物(聚合物粘合劑)和光敏成分的彈性體組合物可以在需要低溫柔性和抗沾污性的情況下用在涂料、嵌縫膠和密封劑上?？梢砸曰谒鼍酆衔飶椥泽w的重量0.01-10wt%的量使用多烯鍵式不飽和單體，例如甲基丙烯酸烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯等。光敏成分含有能夠吸收一部分太陽光譜例如被UV光活化的基團。所述光敏成分可以是以添加劑的形式添加到所述乳液聚合物粘合劑或添加到所述彈性體組合物中的光敏化合物，或者其也可以為光敏低聚物或光敏聚合物，或者其也可以為以化學方式引入到所述乳液聚合物粘合劑中(例如通過共聚反應)的光敏基團?；谒鼍酆衔镎澈蟿┑闹亓?，優(yōu)選的光敏化合物為以約0.01至約2.0或5.Owt。/。的量使用的二苯曱酮衍生物，在一個實施方式中為約0.01或0.05至約0.5、1.0或2.Owt%，在另一個實施方式中為約0.05至約0.5或1.0wt%，其中所述苯環(huán)中的一個或兩個可以被取代，例如二苯曱酮、4-甲基二苯甲酮、4-羥基二苯曱酮、4-氨基二苯甲酮、4-氯代二苯甲酮、4-烴基二苯甲酮、4,4，-二曱基二苯甲酮、4，4，-二氯二苯曱酮、4-羧甲基二苯甲酮、3-硝基二苯甲酮、取代的苯基酮例如取代的苯基苯乙酮等。更優(yōu)選的為二苯曱酮或4-取代的(對)二苯甲酮。二苯曱酮本身是最優(yōu)選的。能夠被化學引入的光敏基團可以作為共聚的烯鍵式不飽和單體存在，例如在美國專利US3,429,852、US3，574，617和US4,148，987中所公開的，所述專利通過引用并入本文，其用量基于所述粘合劑的重量可以為約0.5-約5%。此外，也可以使用苯甲酰苯甲酸烯丙酯類和引入側(cè)掛二苯甲酮自由基的可共聚單體。本發(fā)明的涂料、嵌縫膠和密封劑可以通過在高速分散設備例如Cowles分歉器或者用于嵌縫膠和密封劑的Sigma研磨機中將所述彈性體粘合劑與常規(guī)的組分混合來制備。本發(fā)明的涂料、嵌縫膠和密封劑可以應用于廣范的建筑結(jié)構(gòu)材料上例如木材、混凝土、金屬、玻璃、陶瓷、塑料、石膏、灰泥、以及屋頂基材例如瀝青涂層、屋頂油氈、合成聚合物膜和發(fā)泡聚氨酯絕緣物；或者應用于預先涂過涂料、涂過底漆、涂過底涂層、被磨損的或被風化的基底上。本發(fā)明的涂料、嵌縫膠和密封劑可以通過本領(lǐng)域公知的各種技術(shù)例如空氣輔助噴涂、無空氣噴涂、靜電噴涂、刷具、輥、布輪、填縫槍、泥刀等來進行施涂。實施例下面的實施例用來闡述本發(fā)明種子聚合物#1使用具有表1所示組成的種子膠乳在后面的聚合反應中控制顆粒數(shù)和粒度。單體預混合物由部分碳酸氫鈉、部分水、大約一半的表面活性劑、所述曱基丙烯酸、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸曱酯來制備。向3升反應器中加入初始反應器進料水、部分所述碳酸氫鹽、部分引發(fā)劑和余下的表面活性劑。將反應器內(nèi)容物加熱到7S。C，其中對于余下的聚合反應過程一直保持這個溫度。在數(shù)小時內(nèi)將所述單體預混合物和更多的引發(fā)劑計量加入。還使用fI發(fā)劑和甲醛次硫酸鹽的后聚合反應進料。隨后對膠乳進行冷卻，通過100微米的布進行過濾。使用氫氧化銨將該乳液的pH值調(diào)節(jié)到8.5-9.0。隨后加入防腐劑在水中的進料。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>種子聚合物#2以與種子聚合物#1相同的方法來制備，除了使用十三烷基醚石危酸鈉鹽(sodiumsaltoftridecylethersulfate,RhodaplexEST-30)代替烷基苯酚乙氧基化硫酸銨鹽(RhodaplexCO-436)。實施例#1BA/2-EHA/醒A/AN/MAA/苯乙烯=30/45/15/7/2/1單體預混合物通過將594克水、2.2克碳酸銨、11.38克烷基苯酚乙氧基化硫酸銨鹽(RhodaplexCO-436)、44克曱基丙烯酸、330克甲基丙烯酸甲酯、990克丙烯酸2-乙基己酯、154克丙烯腈和660克丙烯酸正丁酯混合來制備。引發(fā)劑A通過將2.2克過硫酸銨溶解在22克水中來制備。引發(fā)劑B通過將4.4克過硫酸銨溶解在176克水中來制備。向5升反應器中加入約704克水和142.55克種子聚合物#1，并加熱到84°C。然后向該反應器中加入引發(fā)劑A,之后在約3小時內(nèi)向該反應器中成比例地加入所述單體預混合物。在成比例地加入預混合物之后約45分鐘，在約3小時30分鐘內(nèi)，向該反應器中成比例地加入引發(fā)劑B。在成比例地加入預混合物完成之后，向該反應器中成比例地加入22克苯乙烯，之后加入126克水沖刷。在完成引發(fā)劑B進料之后，將反應器的溫度保持在84'C30分鐘。隨后將反應器冷卻到57°C。將6.86克水、2.51克70%的叔丁基氫過氧化物和0.73克30%的月桂基硫酸銨的混合物加入到反應器中。在約5分鐘之后，將46.2克4.76%的甲醛次硫酸氫鈉溶液加入到反應器中。在30分鐘之后，將反應器冷卻到室溫，并通過100微米的布過濾。用氫氧化銨將產(chǎn)物的pH值調(diào)節(jié)到約8.5。加入作為防腐劑的53克3.2%ProxelGXL溶液。對比實施例#2以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為BA/2-EHA/畫A/AN/MAA/苯乙烯=45/30/15/7/2/1。實施例#3以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為8入/2-￡1^/固八"^1^^/丙烯酰胺/苯乙烯=30/45/15/7/1/1/1。對比實施例#4以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為BA/AN/MAA/苯乙烯-84/14/1/1。對比實施例并5以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為BA/AN/MAA-91/7/2。實施例#6以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為2-EHA/固A/AN/MAA/苯乙烯=60.2/31.8/5/2/1。實施例#72-EHA/醒A/AN/MAA/苯乙烯=78/4/15/2/1以完全與實施例#1相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為2-￡1^/畫人/0^^人人/苯乙烯=78/4/15/2/1。實施例#82-EHA/醒A/AN/MAA/苯乙烯=75/7/15/2/1單體預混合物通過將486克水、1.8克碳酸銨、18克十三烷基醚硫酸的鈉鹽(RhodaplexEST-30)、36克甲基丙烯酸、126克甲基丙烯酸曱酯、1350克丙烯酸2-乙基己酯和270克丙烯腈混合來制備。引發(fā)劑A通過將2.7克過硫酸銨溶解在18克水中來制備。引發(fā)劑B通過將4.5克過>5克酸銨溶解在144克水中來制備。向5升反應器中加入約558克水和116.6克種子聚合物#2，并加熱到77。C。然后向該反應器中加入引發(fā)劑A，之后在約4小時內(nèi)向該反應器中成比例地加入所述單體預混合物。在成比例地加入預混合物之后約45分鐘，在約4小時30分鐘內(nèi)，向該反應器中成比例地加入引發(fā)劑B。在完成成比例地加入預混合物之后，向該反應器中成比例地加入18克苯乙烯和2.9克二苯曱酮的混合物，之后加入126克水沖刷。在完成引發(fā)劑B進料之后，將反應器的溫度保持在81。C60分鐘。隨后將反應器冷卻到57°C。將5.62克水、2.57克70°/。的叔丁基氫過氧化物和0.6克30%的月桂基硫酸銨的混合物加入到該反應器中。在約5分鐘之后，將39.2克8.25%的曱醛次硫酸氫鈉溶液加入到該反應器中。在30分鐘之后，將反應器冷卻到室溫，并通過100微米的布過濾。用氫氧化銨將產(chǎn)物的pH值調(diào)節(jié)到約8.5。加入作為防腐劑的43.4克3.2%ProxelGXL溶液。實施例#92-EHA/MMA/AN/MAA/苯乙烯=75/7/15/2/1以完全與實施例#8相同的方法制備乳液聚合物，除了在該聚合物中不含二苯甲酮。實施例#102-EHA/醒A/AN/MAA/苯乙烯-75/9/13/2/1以完全與實施例#8相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為2-￡^/醒人/入1^/財人入/苯乙烯=75/9/13/2/1。實施例#112-￡[^/醒人^^/%^/苯乙烯=75/12/10/2/1以完全與實施例#8相同的方法制備乳液聚合物，除了其中單體組成為2-EHA/MMA/AN/MAA/苯乙烯=75/12/10/2/1。表2實施例1-11的固含量、pH值和粘度<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表3用于砌筑涂料測試的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>抗沾污性-實驗規(guī)程釆用具有0.020-0.040英寸間隙的敷料器將涂料樣品施涂在鋁面板上。在環(huán)境條件下使該膜固化7天，然后在加速天候老化測試機中再對其固化4天。采用棕色氧化鐵、水和痕量的分散劑制備顏料漿料，將該顏料漿料刷涂到上述固化的膜上，使得其干燥2小時。使用干凈的毛巾在流動的水下輕輕擦去污臟。在沾污之前和之后在測量該膜的Y反射率之前使得所述面板徹底干燥。計算相對于對照涂料的變化％。值大于ioo表示優(yōu)于對照樣品；小于100表示性能劣于對照樣品。所述對照涂料是商售砌筑制品，據(jù)信采用了得自Rohm&Haas的Rhoplex2438膠乳進行配制。用于這個測試的具有類似性能的對照樣品也可以通過使用商售彈性膠乳、以表4中涂料的組成來制備?？癸L化性-ASTMD7072-04根據(jù)制造商的指導制備灰泥/水泥混合物(pH〉10.0)。通過刮鏟或刷子在水泥質(zhì)的基底上施涂1/4英寸厚的灰泥混合物層。使得所述灰泥混合物層干燥過夜。直接在所述干燥的灰泥表面施涂染色的涂料，使得其干燥過夜。將測試塊表面朝下放置在設置為60。C的循環(huán)水浴中。不要遮蓋或涂布所述面板的背面。在水浴上放置一個蓋子。在3、5、7和14天之后監(jiān)控測試面板的顏色變化和風化性能。采用0-5級的等級塊來表示脫色和表面沉積物的程度，其中5表示優(yōu)異，沒有脫色或表面鹽類沉積物。耐堿性在環(huán)境條件下，對具有干膜厚度為0.010-0.020英寸厚度的1-2英寸方形未增強膜進行固化，將所述膜放置在小瓶中，用10%NaOH覆蓋。將所述小瓶放置在120。F的烘箱內(nèi)，在l、3、5天之后監(jiān)控所述膜的降解。將每一膜放置在各自的小瓶中。制備獨立的只有水的小瓶作為對照樣品。評價膜的完整性、溶脹、起泡、損壞。通過等級為膜狀況沒有變化。伸長率&拉伸應力-ASTMD638-99在77。F和50%相對濕度下對0.010-0.020英寸厚的未增強膜固化7天。用4型啞鈴或類似尺寸的物品模切每一樣品。使用InstronTM或類似儀器，其由靜態(tài)夾具和可移動夾具組成并且采用恒定十字頭移動速率，來測量所述膜的伸長率和拉伸應力。表4根據(jù)實施例1-11膠乳配制的涂料的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>實施例#12Veova-10/2-EHA/MMA/AN/MAA-30/45/13/10/2單體預混合物通過將216克水、0.8克碳酸銨、8克十三烷基醚硫酸鈉鹽(RhodaplexEST-30)、240克Veova-、360克丙烯酸2-乙基己酯、104克甲基丙烯酸甲酯、80克丙烯腈和16克曱基丙烯酸混合來制備。引發(fā)劑A通過將1.2克過硫酸銨溶解在8克水中來制備。引發(fā)劑B通過將2克過硫酸銨溶解在60克水中來制備。向3升反應器中加入約248克水和51.8克種子聚合物井2，并加熱到78。C。然后向該反應器中加入引發(fā)劑A，之后在約4小時內(nèi)向反應器中成比例地加入所述單體預混合物。在成比例地加入預混合物約45分鐘之后，在約4小時30分鐘內(nèi)，向該反應器中成比例地加入引發(fā)劑B。在完成成比例地加入預混合物之后，向該反應器中成比例地加入約1.32克液體二苯甲酮(Photomer-81),之后加入30克水沖刷。在完成引發(fā)劑B進料之后，將反應器溫度保持在82°C60分鐘。隨后將反應器冷卻到57°C。將約16.6克3.85%的甲醛次>琉酸氬鈉溶液加入到該反應器中。在約5分鐘之后，將2.5克水、1.14克70%的叔丁基氫過氧化物和0.27克30%的月桂基硫酸銨的混合物加入到所述反應器中。在30分鐘之后，將所述反應器冷卻到室溫，并通過100微米的布過濾。用氫氧化銨將產(chǎn)物的pH值調(diào)節(jié)到約8.0。加入作為防腐劑的約4克ActicideMV。這些膠乳可以如表3和4所述配制成涂料。除了單體組成不同之外，完全與實施例#12相同的方法制備下面的乳液聚合物。實施例#13Veova-10/2-EHA/BA/醒A/AN/MAA=30/10/35/13/10/2。實施例#14Veova-10/2-EHA/BA/醒A/AN/MAA-10/20/45/13/10/2。實施例#15Veova-10/2-EHA/BA/MMA/AN/MAA=10/40/25/13/10/2。盡管上面只對本發(fā)明的若干實施方式進行了描述，但應當理解的是，可以對本發(fā)明進行許多改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。所有這樣的變換方式可以包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，它們只受到后附的權(quán)利要求書的限制。用于教導和實施而引用的專利通過引用并入本文。權(quán)利要求1.一種用水基彈性涂料涂布砌筑結(jié)構(gòu)的方法，其包括a)將所述水基彈性涂料施涂在所述砌筑上，其中所述彈性涂料包含由約30～85wt％的來自丙烯酸C8-C12烷基酯和/或C10-C12叔羧酸乙烯酯單體的重復單元、約5～15wt％的來自丙烯腈的重復單元、小于5wt％的具有單或多羧酸的重復單元和0～65wt％的來自其它可共聚單體的重復單元的聚合得到的聚合物，其中所述聚合物具有-50～約+10℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述約30~85wt。/。的重復單元來自丙烯酸C8-C12烷基酯單體。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述涂料進一步包含在成膜后促進所述彈性涂料交聯(lián)的UV活化的物質(zhì)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述UV活化的物質(zhì)包含約0,01-2.Owt%的光敏二苯甲酮基團。5.如權(quán)利要求1或4所述的方法，其中所述彈性涂料進一步包含硅烷偶聯(lián)劑。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述硅烷偶聯(lián)劑包含至少一個羥基或可水解的烷氧基和至少一個具有碳-碳雙鍵的基團。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述聚合物含有小于5wt。/。的苯乙烯和含有其它芳族基團的單體。8.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述聚合物含有約713wty。的丙烯腈。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物具有約-40~0。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。10.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述聚合物占所述彈性涂料中的總粘合劑的至少80wt%。11.一種涂敷砌筑體，其包括a)砌筑基底；和b)彈性涂料，其包含由約30-85wt。/。的選自丙烯酸C8-C12烷基酯和C10-C12叔羧酸乙烯酯單體的重復單元、約5-15wt。/。的來自丙烯腈的重復單元、小于5wt。/。的具有單或多羧酸的重復單元和0-65wt。/。的來自其它可共聚單體的重復單元的聚合得到的聚合物，其中所述聚合物具有-40~約+l(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。12.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述約30~85wt。/。的重復單元來自丙烯酸C8-C12烷基酯。13.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述彈性涂料進一步包含在成膜后促進所述彈性涂料交聯(lián)的UV活化的物質(zhì)。14.如權(quán)利要求13所述的涂敷砌筑體，其中所述UV活化的物質(zhì)包含約0.01-2.0wt。/。的光敏二苯曱酮基團。15.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述彈性涂料進一步包含硅烷偶聯(lián)劑。16.如權(quán)利要求15所述的涂敷砌筑體，其中所述硅烷偶聯(lián)劑包含至少一個羥基或可水解的烷氧基和至少一個具有碳-碳雙鍵的基團。17.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述聚合物含有小于5wt%的苯乙烯和含有其它芳族基團的單體。18.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述聚合物含有約7~13wt%的丙烯腈。19.如權(quán)利要求11所述的涂敷砌筑體，其中所述聚合物具有約-40(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。20.如權(quán)利要求ll所述的涂敷砌筑體，其中所述聚合物占所述彈性涂料中的總粘合劑的至少80wt%。全文摘要本發(fā)明涉及可以提供均衡的適當伸長率、低沾污性、耐堿性、耐UV光性能和抗風化性的用于砌筑涂料的丙烯酸膠乳。這些膠乳具有大部分的來自丙烯酸C8-C12醇酯和/或叔羧酸乙烯酯的重復單元和5～15wt％的來自丙烯腈的重復單元。它們具有-50℃～+10℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。文檔編號C04B41/48GK101426749SQ200780014424公開日2009年5月6日申請日期2007年4月20日優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日發(fā)明者E·布蘭克謝恩,S-J·R·許申請人:路博潤高級材料公司