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粉末涂層的制作方法

文檔序號(hào):12284988閱讀:464來(lái)源:國(guó)知局
粉末涂層的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及涂層和將涂層施加到基材(例如熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂)上的方法。更具體地,本發(fā)明涉及聚烯烴分散體保護(hù)性粉末涂層和將此類涂層施加到熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂上的方法。本發(fā)明的保護(hù)性粉末涂層可用于(例如)金屬基材(例如鋼管)的腐蝕保護(hù)。
背景技術(shù)
:眾所周知,在涂裝工業(yè)中將保護(hù)性涂層施加到金屬基材(例如管或其它結(jié)構(gòu))上。涂層通常施加在管上以保護(hù)管免受腐蝕,以減少管的磨損和/或減少產(chǎn)物污染,即,產(chǎn)物自管內(nèi)逃逸到環(huán)境中或管內(nèi)的產(chǎn)物被從環(huán)境進(jìn)入管內(nèi)的物質(zhì)污染。有時(shí)將涂層施加到材料基材上以減少液體或氣體產(chǎn)物與基材發(fā)生反應(yīng)和由于沖蝕磨損和化學(xué)反應(yīng)引起的雜質(zhì)的污染。在將涂層施加到基材期間,由于涂層施加過(guò)程或人為失誤或二者皆有,可能會(huì)產(chǎn)生不同類型的缺陷。基材材料表面上的涂層中的不連續(xù)性通常稱為“漏涂”。漏涂也可包括缺陷,例如結(jié)合不足、涂層中出現(xiàn)小孔、空隙、裂紋,和/或膜厚度不足或過(guò)多。保護(hù)性涂層的漏涂(例如不連續(xù)性、小孔、裂紋以及結(jié)合缺陷)通常非常微小,并且如果不使用復(fù)雜的設(shè)備和精密的電測(cè)量法就不容易檢測(cè)到。因此,用沒(méi)有漏涂的保護(hù)性涂層來(lái)涂裝基材是有利的。迄今為止,在已知方法中,使用聚烯烴來(lái)制造保護(hù)性涂層并將其施加到熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂(FBE)防腐底漆上以防止在涂裝有FBE的管的運(yùn)輸或安裝期間損壞FBE。通常,在FBE上提供保護(hù)性涂層的已知方法可以分為以下兩種:(1)在FBE完全固化之前,將粘性官能化的烯烴連接層施加到FBE底漆的頂表面,然后將頂涂層施加到烯烴連接層的表面。頂涂層通常由聚烯烴(例如聚乙烯或聚丙烯)制成,其作為擠出膜或以粉末形式施加到頂涂層,如加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)Z245.21-10中所描述的工業(yè)用鋼管外部聚乙烯涂層體系B1和B2。(2)在擠出機(jī)中對(duì)聚烯烴、官能化烯烴、環(huán)氧樹(shù)脂以及硬化劑的組合進(jìn)行熔融共混以形成熔融共混組合物;然后:(i)將熔融共混組合物作為膜擠出,并將膜施加在FBE的表面上,或者(ii)將熔融共混組合物低溫研磨成粉末形式,然后將粉末施加到FBE底漆表面上?!暗蜏匮心ァ?也稱為低溫粉碎(cryogenicgrinding)、冷凍研磨(freezermilling)或冷凍粉碎(freezergrinding))是在低溫介質(zhì)(例如干冰、液態(tài)二氧化碳或液氮)中合成粉末的機(jī)械研磨過(guò)程。低溫研磨過(guò)程包括冷卻或激冷材料,然后將材料搗碎成小的粒度。當(dāng)材料被激冷時(shí),材料可以細(xì)磨成適于粉末工藝的粉末。舉例來(lái)說(shuō),WO2009143602A公開(kāi)了通過(guò)在擠出機(jī)中對(duì)烯烴、官能化烯烴、FBE環(huán)氧樹(shù)脂以及胺硬化劑進(jìn)行熔融共混來(lái)制造擠出樹(shù)脂的擠出方法。在擠出機(jī)中將上述組分熔融共混后,所得熔融共混的樹(shù)脂組合物以顆粒的形式從擠出機(jī)中擠出。然后對(duì)顆粒進(jìn)行以下操作:(1)將顆粒研磨成粉末形式,然后將粉末作為粉末涂層施加到FBE上,或(2)作為膜擠出,然后將膜在高溫(例如,大于200℃)下施加到FBE上。在WO2009143602A的擠出工藝中,環(huán)氧樹(shù)脂組分的所有環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)與胺硬化劑或官能化烯烴發(fā)生反應(yīng)。因此,該方法在擠出層上極少留下或不留下官能團(tuán)以與FBE層上的官能團(tuán)產(chǎn)生共價(jià)鍵或與其發(fā)生反應(yīng)。擠出層與FBE層之間沒(méi)有結(jié)合可能會(huì)導(dǎo)致兩層的分層。WO2009143602A工藝的另一個(gè)缺點(diǎn)包括(例如)使用低溫工藝將產(chǎn)物搗碎成粉末,因?yàn)榈蜏毓に嚧罅亢哪懿⑶視?huì)使產(chǎn)物比當(dāng)前的解決方案更昂貴。此外,低溫工藝還產(chǎn)生具有寬的粒度分布的粉末,這降低了粉末涂裝工藝的轉(zhuǎn)移效率。此外,使用擠出機(jī)將頂涂層作為膜施加到FBE底漆上與當(dāng)前三層體系(或由Z245.21-10定義的體系B1)面臨相同的挑戰(zhàn),例如殘余應(yīng)力的累積,其可以使FBE底漆與金屬基材分層;因此,不能達(dá)到使用FBE作為防腐底漆的目的。WO92/03234公開(kāi)了通過(guò)在金屬管上施加若干層涂層來(lái)涂裝金屬管的方法。例如,施加到管的層包括環(huán)氧樹(shù)脂基層,隨后是官能化聚烯烴層,然后是聚烯烴頂涂層。WO92/03234工藝的缺點(diǎn)包括(例如)在連續(xù)工藝中施加熱塑性硬質(zhì)粘合劑時(shí)難以達(dá)到適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹(shù)脂底漆交聯(lián)程度。如果沒(méi)有達(dá)到適當(dāng)?shù)慕宦?lián)程度,則熱塑性硬質(zhì)粘合劑可與FBE底漆脫離,特別是在涂裝應(yīng)用開(kāi)始時(shí)或當(dāng)更換大量FBE底漆時(shí)。另外,當(dāng)使用推薦施加厚度(1.8mm至3.7mm)的聚烯烴包覆層或頂涂層材料時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生常常使FBE底漆與金屬分層的殘余應(yīng)力;因此,失去對(duì)金屬的保護(hù)。此外,分層創(chuàng)造了可引起金屬基材(例如鋼)氫脆以及應(yīng)力腐蝕的環(huán)境。美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案第2007/0036982號(hào)公開(kāi)了用于產(chǎn)生環(huán)氧樹(shù)脂和聚烯烴的互穿網(wǎng)絡(luò)作為FBE涂層的頂涂層的工藝。上述美國(guó)公開(kāi)案公開(kāi)了使用官能化烯烴、聚丙烯/聚乙烯以及環(huán)氧樹(shù)脂作為頂涂層。使用電子束輻照使聚烯烴交聯(lián)。上述美國(guó)公開(kāi)案的工藝不需要環(huán)氧樹(shù)脂硬化劑,且所得涂層不需要額外的粘合劑層將頂涂層粘合到環(huán)氧樹(shù)脂基材上。該工藝需要以下步驟:混合上述材料共混物;使用擠出機(jī)將擠出材料的共混物造粒,以及例如通過(guò)低溫研磨將擠出的材料粉碎成粉末。該公開(kāi)案的工藝的缺點(diǎn)包括(例如)使用昂貴的設(shè)備來(lái)遞送電子束輻照以使聚烯烴交聯(lián)。另外,用于將產(chǎn)物搗碎成粉末的低溫工藝大量耗能并且可能會(huì)使產(chǎn)物比當(dāng)前的解決方案更昂貴。此外,低溫工藝還產(chǎn)生具有寬的粒度分布的粉末,這降低了粉末涂裝工藝的轉(zhuǎn)移效率。EP0366168公開(kāi)了“就地”涂裝管的方法,即使用含有具有琥珀酸基團(tuán)或酸酐基團(tuán)的粘性烯烴共聚物的微粒聚烯烴樹(shù)脂在現(xiàn)場(chǎng)中的管位置涂裝管(現(xiàn)場(chǎng)涂裝)。在環(huán)氧樹(shù)脂完全固化之前,將微粒聚烯烴樹(shù)脂施加在環(huán)氧樹(shù)脂底漆涂層上,即在EP0366168的工藝中,在將熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂施加到管之后立即將微粒聚烯烴樹(shù)脂頂涂層施加到熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂上。EP0366168工藝的缺點(diǎn)之一包括(例如)該工藝會(huì)產(chǎn)生不可接受粒度的烯烴聚合物樹(shù)脂。烯烴聚合物樹(shù)脂的粒度范圍為0.25毫米至0.30毫米,并且此類粒度不適用于粉末涂層應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明涉及涂層體系,其包括:(a)適于設(shè)置在金屬基材的頂表面的至少一部分上的熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂底漆層,和(b)設(shè)置在熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層(a)的頂表面的至少一部分上的經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層,所述經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層在熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層的頂表面的至少一部分上經(jīng)固化形成保護(hù)性涂層。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及用于熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂(FBE)的保護(hù)性粉末涂層;和用于制造所述保護(hù)性涂層的方法。保護(hù)性涂層呈干燥粉末形式,其通過(guò)使用用于粉末涂裝應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)噴涂槍將可噴涂的保護(hù)性涂層組合物噴涂至FBE的表面上來(lái)施加到FBE的表面上。然后,將設(shè)置在FBE表面的至少一部分上的“經(jīng)噴霧干燥的粉末”在至少170℃的溫度下固化以在FBE上形成保護(hù)性涂層。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及適于施加到FBE表面的至少一部分的可噴涂保護(hù)性涂層組合物;和制備所述可噴涂保護(hù)性涂層組合物的方法。在優(yōu)選實(shí)施例中,呈可噴涂干燥粉末形式的可噴涂保護(hù)性涂層組合物可由例如以下各項(xiàng)制備:(i)單獨(dú)水性聚烯烴分散體(POD),(ii)由包覆在聚烯烴中的TiO2組成的水性分散體,(iii)共混有環(huán)氧樹(shù)脂的水性聚烯烴分散體,或(iv)共混有水性分散體環(huán)氧樹(shù)脂的水性聚烯烴分散體。本發(fā)明的又一實(shí)施例涉及將可噴涂保護(hù)性涂層組合物施加到FBE以在FBE的至少一部分上形成粉末涂層的方法。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)在目標(biāo)溫度(例如在約170℃至約250℃的范圍內(nèi))下將本發(fā)明的保護(hù)性粉末涂層組合物施加到FBE時(shí),在粉末涂層組合物在基材(例如金屬基材,如已在目標(biāo)溫度下預(yù)熱的鋼基材)上完全固化之前,粉末涂層組合物中的水性環(huán)氧樹(shù)脂粒子的環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)與FBE底漆中的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。另外,粉末涂層組合物中的水性環(huán)氧樹(shù)脂粒子的環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)與聚烯烴粒子中的酸性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)?;蛘撸绻勰┩繉又胁淮嬖诃h(huán)氧樹(shù)脂或分散體,那么聚烯烴粒子中的酸性基團(tuán)與FBE底漆的環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。因此,本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是將任選的硬化劑添加至本發(fā)明的保護(hù)性粉末涂層組合物以使組合物固化。本發(fā)明提供與在類似應(yīng)用中當(dāng)前所使用的其它方法(例如機(jī)械粉碎方法和低溫研磨方法)相比更加簡(jiǎn)單、更加便宜的制造聚烯烴(PO)環(huán)氧樹(shù)脂混合粉末涂層的方法。本發(fā)明還提供較上述當(dāng)前所使用的粉碎方法具有更窄粒度分布的粉末涂層組合物。另外,本發(fā)明中描述的方法還提供了具有更均勻的球形粒子以用于更好的成膜的保護(hù)性粉末涂層組合物。舉例來(lái)說(shuō),本發(fā)明的粉末粒子的粒度分布可在D90-D10)/D50<2.0的范圍內(nèi)。此外,本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)可包括例如提供(1)柔性制劑,(2)可用于混合粉末的制劑,(3)適于接收可在制劑中均勻混合(微米-亞微米范圍)的多種組分(例如聚合物、添加劑、顏料)的制劑;以及(4)不同于兩種或更多種粉末的共混物(例如通過(guò)使用低溫研磨將粉末共混在一起而形成的制劑)的制劑。并且,本發(fā)明提供將多種官能性并入單一制劑中的方法。本發(fā)明還消除了當(dāng)前在“三層聚烯烴”(3-LPO)體系和“高性能復(fù)合涂層”(HPCC)體系中使用連接層的需要。因此,本發(fā)明方法的一個(gè)巨大優(yōu)點(diǎn)包括例如將三層體系中的層數(shù)減少至兩層以形成雙層體系。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)包括例如節(jié)省了制備雙層涂層體系所需的時(shí)間,并節(jié)省了與添加額外層的工藝相關(guān)的成本。并且,盡管本發(fā)明的雙層保護(hù)性粉末涂層具有較常規(guī)三層涂層小的膜厚度,但提供(i)與已知三層涂層體系類似的抗沖擊性,和(ii)較已知三層涂層體系少的殘余應(yīng)力。本發(fā)明方法包括以下步驟:在相對(duì)較低的溫度(例如小于約100℃)下將POD和環(huán)氧樹(shù)脂二者的水性分散體噴霧干燥;且因此,在如此低的溫度下在噴霧干燥方法期間環(huán)氧樹(shù)脂與聚烯烴中的官能團(tuán)不發(fā)生反應(yīng)。進(jìn)而,環(huán)氧樹(shù)脂在經(jīng)噴霧干燥的粉末形成后保持其反應(yīng)性。另外,本發(fā)明還提供足夠量的環(huán)氧樹(shù)脂官能度(例如,在總粉末組合物中500當(dāng)量至50,000當(dāng)量的環(huán)氧樹(shù)脂)以在粉末施加到FBE時(shí)保留在FBE的表面上;這進(jìn)而容許將粉末的環(huán)氧樹(shù)脂組分接枝至官能化的聚烯烴和FBE基材。實(shí)施本發(fā)明方法的成本/時(shí)間較已知的先前技術(shù)方法低,因?yàn)槔纾?1)本發(fā)明方法在對(duì)本發(fā)明的粉末涂層組合物進(jìn)行噴霧干燥的步驟之前不需要將硬化劑并入至配制體系中;且(2)本發(fā)明方法不由擠出樹(shù)脂形成固體顆粒且然后不使用粉碎步驟(例如低溫研磨步驟)以粉碎固體顆粒,從而產(chǎn)生粉末涂層。相反,本發(fā)明方法使用噴霧干燥方法來(lái)對(duì)粉末進(jìn)行噴霧干燥,即將其施加到基材的表面上以在基材上形成粉末涂層。換句話說(shuō),與使用機(jī)械或低溫研磨方法制成的粉末相反,在本發(fā)明方法中,經(jīng)噴霧干燥由與環(huán)氧樹(shù)脂混合的水性聚烯烴分散體或水性環(huán)氧樹(shù)脂分散體來(lái)制造粉末。因此,本發(fā)明方法當(dāng)前較低溫研磨更簡(jiǎn)單且更便宜且較其它方法產(chǎn)生更窄的粒度分布。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)包括例如容易地將本發(fā)明的保護(hù)性涂層施加到基材和/或FBE上的能力。本發(fā)明的保護(hù)性粉末涂層有利地可使用常規(guī)粉末涂層施加方法和設(shè)備施加到FBE,部分原因是由于粉末微粒的粒度小以及粉末組合物的粒度分布窄,這改進(jìn)了粉末的轉(zhuǎn)移效率。附圖說(shuō)明出于圖解說(shuō)明本發(fā)明的目的,附圖示出了目前優(yōu)選的本發(fā)明的形式。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不限于附圖中所示的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D,顯示了設(shè)置在例如鋼的基材表面上的本發(fā)明涂層的兩層結(jié)構(gòu)的一部分。圖2是顯示本發(fā)明實(shí)例5的分散體的代表性粒度分布的圖示。圖3是本發(fā)明實(shí)例15的聚烯烴分散體和環(huán)氧樹(shù)脂共混物粉末的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像,其圖解說(shuō)明了通過(guò)本發(fā)明方法制成的典型粉末形態(tài)。圖4是顯示本發(fā)明實(shí)例19的聚烯烴分散體粉末的代表性粒度分布的圖示。圖5是顯示本發(fā)明實(shí)例1的分散體的代表性粒度分布的圖示。具體實(shí)施方式與防腐表面涂層有關(guān)的“漏涂”在本文中是指涂層中的不連續(xù)性,包括以下一種或多種:當(dāng)部分表面保持未涂裝時(shí);缺陷,如涂裝膜厚度不足的區(qū)域;涂層內(nèi)的小孔;涂層內(nèi)的裂紋;或涂層的不適當(dāng)粘合或結(jié)合。本文中關(guān)于涂層的“耐損傷性”是指涂層能夠承受最小抗沖擊性和柔性要求,如加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)Z245.21-10中所描述的工業(yè)用鋼管外部聚乙烯涂層“體系B1”和“體系B2”。本文中關(guān)于涂層的“耐沖擊性”是指根據(jù)CSAZ245.20的條款12.12、條款12.2.3(d)以及條款12.2.3(e)將最小3.0J/mm施加到涂層之后檢測(cè)不到漏涂。本文中“足夠量的環(huán)氧樹(shù)脂官能度”是指有足夠的環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)可用于與FBE底漆發(fā)生反應(yīng)形成共價(jià)鍵。本文中關(guān)于FBE底漆“容易施加”是指在將本發(fā)明的粉末涂層施加到FBE底漆上之前,F(xiàn)BE底漆未完全固化;因此容易施加到FBE底漆。“可噴涂”在本文中是指本發(fā)明涂層組合物的粒度和分布使得可以使用用于管的標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)粉末涂裝設(shè)備噴涂組合物。“混合粉末”在本文中是指由多于一種聚合物分散體(例如POD和環(huán)氧樹(shù)脂分散體)組成的粉末,或聚合物分散體與有機(jī)/無(wú)機(jī)填料/顏料的組合(例如POD、環(huán)氧樹(shù)脂分散體以及TiO2顏料的組合)。在一個(gè)寬的范圍內(nèi),本發(fā)明包括至少雙層保護(hù)性涂層體系,其包括:(a)具有頂表面和底表面的熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層,和(b)設(shè)置在熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層(a)的頂表面的至少一部分上的經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層。參考圖1,示出了本發(fā)明涂層結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例,其包含由標(biāo)號(hào)10指示的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)或片狀構(gòu)件,其結(jié)合到例如鋼管的基材20的表面。多層結(jié)構(gòu)10包括至少一層熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層11;和一層或多層水性聚烯烴分散體粉末涂裝表面層12,其結(jié)合到熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂層11的頂表面的至少一部分上。如圖1所示,層11和12結(jié)合在一起以組成多層復(fù)合結(jié)構(gòu)或片狀構(gòu)件10。如前所述參考圖1,本發(fā)明涂層體系的第一層11包括(a)熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂(FBE)層。FBE涂層(也稱為“熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層”或“FBE涂層”)是環(huán)氧樹(shù)脂基粉末涂層,其用于各種應(yīng)用中,例如用于保護(hù)管線結(jié)構(gòu)中所用的鋼管免受腐蝕。FBE涂層是通過(guò)使可固化環(huán)氧樹(shù)脂涂層組合物固化而制備的熱固性聚合物涂層。名稱“熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂”源于樹(shù)脂交聯(lián)與施加方法,其不同于環(huán)氧樹(shù)脂制劑的常規(guī)固化。例如,并入干粉FBE組合物中的樹(shù)脂和硬化劑組分在儲(chǔ)存條件(例如,通常包裝的FBE產(chǎn)物在不超過(guò)約27℃溫度下運(yùn)輸和儲(chǔ)存)或在FBE供應(yīng)商所推薦的儲(chǔ)存條件下保持不發(fā)生反應(yīng)。然后,當(dāng)在典型的涂層施加溫度(例如約180℃至約250℃)下使用FBE組合物時(shí),粉末內(nèi)容物熔融并轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w形式。當(dāng)將液體FBE組合物施加到例如鋼表面的基材表面上時(shí),其潤(rùn)濕并流到基材表面上,在基材表面上形成液體膜;并且隨后通過(guò)熱輔助的化學(xué)交聯(lián),液體FBE膜變成固體涂層。此過(guò)程稱為“熔融結(jié)合”。作為保護(hù)性涂層,根據(jù)涂裝應(yīng)用的需要,業(yè)內(nèi)有由各種涂層制劑制成的各種類型的FBE涂層。通常,F(xiàn)BE涂層用作多層涂層結(jié)構(gòu)中的一個(gè)部分或一層。FBE涂層也可以具有不同的性質(zhì),這取決于具體涂裝應(yīng)用的要求。FBE涂層和制備FBE涂層的方法進(jìn)一步描述于例如WO2010096345和WO2005023941中,這兩個(gè)文獻(xiàn)通過(guò)引用并入本文。通常,在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的至少雙層涂層結(jié)構(gòu)的FBE層的厚度可為約50微米(μm)至約1毫米(mm);在另一個(gè)實(shí)施例中為約100μm至約0.5mm;且在又一個(gè)實(shí)施例中為約200μm至約0.4mm。如前所述參考圖1,本發(fā)明涂層體系的第二層12包括(b)經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層。通常,在一個(gè)實(shí)施例中,至少雙層涂層結(jié)構(gòu)的保護(hù)性粉末涂層厚度可為約50μm至約5.0mm;在另一個(gè)實(shí)施例中為約200μm至約2.5mm;且在又一個(gè)實(shí)施例中為約500μm至約1.0mm。在優(yōu)選實(shí)施例中,本發(fā)明的經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層可以由水性聚烯烴分散體制備。如本文所述,涂層組合物,即本發(fā)明的聚烯烴分散體(POD)包括(a)約40重量百分比(wt%)至約80wt%的基礎(chǔ)聚合物;(b)約10wt%至約30wt%的聚合穩(wěn)定劑;(c)約5wt%至約15wt%的聚合偶合劑;(d)0wt%至約35wt%的聚合性能改進(jìn)劑;(e)中和劑,其濃度足以部分或完全中和聚合穩(wěn)定劑;以及(f)流體介質(zhì),其中wt%值是基于基礎(chǔ)聚合物、聚合穩(wěn)定劑、聚合偶合劑以及聚合性能改進(jìn)劑(當(dāng)存在時(shí))的總重量。如本文所用,基礎(chǔ)聚合物、聚合偶合劑、聚合穩(wěn)定劑以及聚合性能改進(jìn)劑(若存在時(shí))的這一總重量可以稱為涂層組合物的“固體含量”。本文提供的wt%值是基于涂層組合物的固體含量的總重量且總和為100wt%的值。本發(fā)明的聚烯烴分散體包括約40wt%至約80wt%的基礎(chǔ)聚合物,其中所述wt%是基于本文所定義的涂層組合物的固體含量的總重量。約40wt%至約80wt%的所有單獨(dú)值和子范圍包括在本文中并在本文中公開(kāi);例如,wt%可以為約40wt%、約45wt%或約50wt%的下限至約70wt%、約75wt%或約80wt%的上限。舉例來(lái)說(shuō),以涂層組合物的固體含量的總重量計(jì),涂層組合物可包含約40wt%至約75wt.%,或約40wt%至約70wt%,或約45wt%至約80wt%,或約45wt%至約75wt%,或約45wt%至約70wt%,或約50wt%至約80wt%,或約50wt%至約75wt%,或約50wt%至約70wt%的基礎(chǔ)聚合物。聚烯烴分散體可包括至少一種或多種基礎(chǔ)聚合物。舉例來(lái)說(shuō),如本文所論述,聚烯烴分散體可以包括兩種或更多種基礎(chǔ)聚合物。因此,如本文所用,“基礎(chǔ)聚合物”或“所述基礎(chǔ)聚合物”可以用“兩種或更多種基礎(chǔ)聚合物”代替。基礎(chǔ)聚合物可選自由以下組成的群組:非官能化乙烯聚合物、非官能化丙烯聚合物、非官能化丙烯/乙烯共聚物以及其組合。舉例來(lái)說(shuō),基礎(chǔ)聚合物可以包括兩種或更多種本文討論的非官能化聚合物。如本文所用,“非官能化”意味著聚合物上不存在反應(yīng)性極性基團(tuán)。非官能化的乙烯聚合物可以選自由聚乙烯、乙烯共聚物以及其任意組合組成的群組。乙烯共聚物的實(shí)例可包括非官能化丙烯/乙烯共聚物。丙烯/乙烯共聚物可以包括丙烯-乙烯交替共聚物。此類非官能化乙烯聚合物和非官能化丙烯/乙烯無(wú)規(guī)和嵌段共聚物的實(shí)例包括但不限于VERSIFYTMDP-4000.01;VERSIFYTM4200、VERSIFYTM4000、VERSIFYTM3200、VERSIFYTM3000以及VERSIFYTM3300,均購(gòu)自陶氏化學(xué)(TheDowChemicalCompany);ENGAGETM8407購(gòu)自陶氏化學(xué);INFUSETM9807購(gòu)自陶氏化學(xué);VistamaxxTM丙烯基彈性體(購(gòu)自埃克森美孚化工(ExxonMobilChemical));市售高密度聚乙烯,例如但不限于DMDA-8007NT7(熔融指數(shù):8.3,密度:0.965)、DMDC-8910NT7(熔融指數(shù):10,密度:0.943)、DMDA-1210NT7(熔融指數(shù)10,密度0.952)、HDPE17450N(熔融指數(shù)17,密度0.950)、DMDA-8920NT7(熔融指數(shù)20,密度0.954)、DMDA8940NT7(熔融指數(shù)44,密度0.951)、DMDA-8950NT7(熔融指數(shù)50,密度0.942),DMDA-8965-NT7(熔融指數(shù)66,密度0.952)、DMDA-8940HDPE(熔融指數(shù)約40-48g/10min)均購(gòu)自陶氏化學(xué);以及其混合物。示范性的非官能化乙烯聚合物還可以包括均相聚合物,舉例來(lái)說(shuō),例如美國(guó)專利第3,645,992號(hào)中所述的聚合物;高密度聚乙烯(HDPE),舉例來(lái)說(shuō),例如美國(guó)專利第4,076,698號(hào)中所述的HDPE;非均勻支化線性低密度聚乙烯(LLDPE);非均勻支化超低線性密度聚乙烯(ULDPE);均勻支化的線性乙烯/α-烯烴共聚物;均勻支化的基本線性的乙烯/α-烯烴聚合物,其可以通過(guò)(例如)美國(guó)專利第5,272,236號(hào)和第5,278,272號(hào)中公開(kāi)的方法制備,其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文;和高壓、自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物,如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(EVA);以及其混合物。非官能化乙烯聚合物的結(jié)晶熔點(diǎn)為約100℃至約230℃。其它值也是可能的,其中通過(guò)量熱法測(cè)量結(jié)晶熔點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中,非官能化丙烯聚合物的實(shí)例可包括但不限于6D43聚丙烯(可購(gòu)自BraskemCorp.)。通常,非官能化丙烯聚合物的特征在于具有基本全同立構(gòu)的丙烯序列。“基本全同立構(gòu)的丙烯序列”是指該序列具有大于約0.85的全同立構(gòu)三單元組(mm)(由13CNMR測(cè)得);在替代實(shí)施例中,大于約0.90;在另一替代實(shí)施例中,大于約0.92;且在另一替代實(shí)施例中,大于約0.93。全同立構(gòu)三單元組在本領(lǐng)域中是眾所周知的,并且描述于例如美國(guó)專利第5,504,172號(hào)和第WO00/01745號(hào)中,其指通過(guò)13CNMR光譜確定的共聚物分子鏈中的三單元組單元的全同立構(gòu)序列?;A(chǔ)聚合物的其它實(shí)例包括但不限于乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸丁酯以及其組合?;A(chǔ)聚合物可具有通過(guò)ASTMD972測(cè)量的至少約0.88克/摩爾的密度。此類基礎(chǔ)聚合物密度的具體實(shí)例可包括但不限于約0.88克/摩爾至約1.0克/摩爾或約0.88克/摩爾至約0.98克/摩爾的密度?;A(chǔ)聚合物具有使用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)量的至少100℃的結(jié)晶熔點(diǎn)。涂層組合物進(jìn)一步包括聚合物穩(wěn)定劑以促進(jìn)在涂層組合物形成期間形成穩(wěn)定的分散體。聚合物穩(wěn)定劑可以優(yōu)選是外部穩(wěn)定劑。以涂層組合物的固體含量(如本文所定義)的總重量計(jì),涂層組合物可包括(例如)約10wt%至約30wt%的基礎(chǔ)穩(wěn)定劑。以涂層組合物的固體含量(如本文所定義)的總重量計(jì),涂層組合物還可包括(例如)約5wt%至約50wt%的聚合物穩(wěn)定劑。從約5wt%至約50wt%的聚合物穩(wěn)定劑的所有單獨(dú)值和子范圍包括在本文中并在本文中公開(kāi);例如,wt%可以為約5wt%、約10wt%或約15wt%的下限至約30wt%、約40wt%或約50wt%的上限。舉例來(lái)說(shuō),以涂層組合物的固體含量的總重量計(jì),涂層組合物可包含從約5wt%至約40wt%,或從約5wt%至約30wt%,或從約10wt%至約30wt%,或從約10wt%至約40wt%,或從約10wt%至約50wt%,或從約15wt%至約30wt%,或從約15wt%至約40wt%,或從約15wt%至約50wt%的聚合物穩(wěn)定劑。涂層組合物還可包含以涂層組合物的固體含量的總重量計(jì)約20wt%至約24wt%的聚合物穩(wěn)定劑。在一個(gè)實(shí)施例中,聚合物穩(wěn)定劑可具有等于或大于約100的酸值;在另一個(gè)實(shí)施例中大于約110;或在又一個(gè)實(shí)施例中大于約140。聚合物穩(wěn)定劑可以是極性聚合物,例如,包括作為共聚單體或接枝單體的極性基團(tuán)。在一些實(shí)施例中,聚合物穩(wěn)定劑可以包括一種或多種極性聚烯烴,例如,其具有作為共聚單體或接枝單體的極性基團(tuán)。酸值(當(dāng)通過(guò)滴定測(cè)量時(shí),中和酸官能度所需的KOH的量,以mgKOH/g聚合物計(jì))可以根據(jù)ASTMD-1386測(cè)量。聚合物穩(wěn)定劑的實(shí)例包括但不限于官能度在約10wt%至約25wt%范圍內(nèi)的乙烯-丙烯酸和乙烯-甲基丙烯酸共聚物。官能度值(以樹(shù)脂的重量百分比表示的官能單體的量)可以通過(guò)ASTMD4094或等同方法測(cè)定。此類聚合物穩(wěn)定劑的實(shí)例包括可以以商標(biāo)PRIMACORTM獲得的那些,例如PRIMACORTM5980i或PRIMACORTM5990i,二者均可從陶氏化學(xué)購(gòu)得;NUCRELTM,可從杜邦(E.I.DuPontdeNemours)購(gòu)得;ESCORTM,可從??松梨诨べ?gòu)得并描述于美國(guó)專利第4,599,392號(hào)、第4,988,781號(hào)和第5,938,437號(hào)中,其各自全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文;以及其混合物。也可以使用其它乙烯-羧酸共聚物??捎糜诒景l(fā)明的其它聚合物穩(wěn)定劑的實(shí)例可包括來(lái)自Baker-HughesCompany的商標(biāo)名為CERAMER的產(chǎn)品,例如CERAMER1608;和來(lái)自Chevron-PhillipsCompany的PA-18聚酐共聚物;以及其混合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,許多其它有用的聚合物也可以用作聚合物穩(wěn)定劑。涂層組合物進(jìn)一步包括聚合物偶合劑。聚合物偶合劑可以有助于形成涂層組合物,例如,偶合劑可以幫助提供更均勻的分散體和/或改進(jìn)固化的涂層組合物的性能。涂層組合物包括以涂層組合物的固體含量(如本文所定義)的總重量計(jì)約5wt%至約15wt%的聚合物偶合劑。從約5wt%至約15wt%的聚合物耦聯(lián)劑的所有單獨(dú)值和子范圍包括在本文中并在本文中公開(kāi);例如,wt%可以從約5wt%或約6wt%的下限至約8wt%、約9wt%或約15wt%的上限。舉例來(lái)說(shuō),涂層組合物可包含以涂層組合物的固體含量的總重量計(jì)約5wt%至約8wt%,或約5wt%至約9wt%,或約5wt%至約15wt%,或約6wt%至約8wt%,或約6wt%至約9wt%,或約6wt%至約15wt%的聚合物耦聯(lián)劑。在一個(gè)實(shí)施例中,聚合物偶合劑在150℃下可具有小于約80帕斯卡-秒(Pa-s)的熔融粘度;在另一個(gè)實(shí)施例中在150℃下小于約40Pa-s;在又一個(gè)實(shí)施例中在150℃下小于約20Pa-s;或在再一個(gè)實(shí)施例中在150℃下小于約10Pa-s。熔融粘度可以通過(guò)DIN53019或ASTMD-1986測(cè)定,例如使用Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量蠟粘度。對(duì)于許多實(shí)施例,聚合物偶合劑可具有小于約100的酸值。聚合物偶合劑可以包括改性的(例如官能化的)聚合物,例如官能化的聚烯烴。例如,聚合物偶合劑可以選自由官能化聚丙烯、官能化聚乙烯均聚物、用羧酸基團(tuán)改性的共聚物、用酸酐基團(tuán)改性的共聚物,以及其任何組合組成的群組。聚合物偶合劑還可以選自具有反應(yīng)性極性基團(tuán)的低分子量化合物。聚合物偶合劑的實(shí)例包括但不限于改性烯烴聚合物。改性烯烴聚合物可包括接枝共聚物和/或嵌段聚合物,例如丙烯-馬來(lái)酸酐接枝共聚物。可以對(duì)聚合物進(jìn)行改性的基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于酸酐、羧酸、羧酸衍生物、伯胺和仲胺、羥基化合物、惡唑啉和環(huán)氧樹(shù)脂化物、離子化合物,以及其組合??梢詫?duì)聚合物進(jìn)行改性的基團(tuán)的具體實(shí)例包括但不限于不飽和環(huán)酐以及其脂肪族二酯和二酸衍生物。例如,馬來(lái)酸酐和化合物選自C1-C10直鏈和支鏈馬來(lái)酸二烷基酯、C1-C10直鏈和支鏈富馬酸二烷基酯、衣康酸酐、C1-C10直鏈和支鏈衣康酸二烷基酯、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸以及其組合??捎糜诒景l(fā)明的聚合物偶合劑的市售實(shí)例可包括但不限于購(gòu)自ClariantCorporation,商標(biāo)名為或的聚合物,例如6452(例如,PPMA6452)和4351(例如,PEMA4351);購(gòu)自霍尼韋爾公司(HoneywellCorporation),商標(biāo)名為A-CTM高性能添加劑的聚合物,例如AC-575TM,其是乙烯馬來(lái)酸酐共聚物,和AC-392TM和AC-395TM,其為高密度氧化聚乙烯;購(gòu)自Baker-HughesCompany,商標(biāo)名為CERAMER的產(chǎn)品、購(gòu)自??松梨诨さ腅XXELORTM以及購(gòu)自WestlakeChemicalCompany的Epolene;以及其混合物。涂層組合物可進(jìn)一步任選地包括聚合物性能改進(jìn)劑。聚合物性能改進(jìn)劑可有助于同時(shí)提供特定的性能特性,例如對(duì)于一些涂裝應(yīng)用所需的涂裝制品的特定外觀性能和特定機(jī)械和化學(xué)耐受性能。涂層組合物可包括(例如)以涂層組合物的固體含量(如本文所定義)的總重量計(jì)約0wt%至約35wt%的聚合物性能改進(jìn)劑。從0wt%至約35wt%的聚合物性能改進(jìn)劑的所有單獨(dú)值和子范圍包括在本文中并在本文中公開(kāi);例如,wt%可以從0wt%、約5wt%或約10wt%的下限至約15wt%、約20wt%或約35wt%的上限。舉例來(lái)說(shuō),涂層組合物可包含以涂層組合物的固體含量的總重量計(jì)0wt%至約15wt%,或從0wt%至約20wt%,或從0wt%至約35wt%,或從約5wt%至約15wt%,或從約5wt%至約20wt%,或從約5wt%至約35wt%,或從約10wt%至約15wt%,或從約10wt%至約20wt%或從約10wt%至約35wt%的聚合物性能改進(jìn)劑。在一個(gè)實(shí)施例中,聚合物性能改進(jìn)劑可具有(例如)小于約60的酸值,在另一個(gè)實(shí)施例中小于約50的酸值,或在又一個(gè)實(shí)施例中小于約42的酸值。酸值可以通過(guò)例如ASTMD-1386測(cè)定。酸值可以指通過(guò)滴定測(cè)量時(shí)中和酸官能度所需的KOH的量(以mgKOH/g聚合物計(jì))?;蛘?,官能度百分比可通過(guò)傅立葉變換紅外光譜(FTIR)測(cè)定。在一個(gè)實(shí)施例中,聚合物性能改進(jìn)劑可具有(例如)小于約100的熔融指數(shù)值,在另一個(gè)實(shí)施例中小于約70的熔融指數(shù)值,或在又一個(gè)實(shí)施例中小于約30的熔融指數(shù)值。熔融指數(shù)值可以通過(guò)例如ASTMD-1238測(cè)定。如本文所用,熔融指數(shù)值可定義為(例如)聚乙烯基聚合物在190℃和2.16kg負(fù)載下和聚丙烯基聚合物在230℃和2.16kg下,聚合物熔融通過(guò)具有柱塞負(fù)載的加熱注射器的量,用dg/min(或g/10min)表示。本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例規(guī)定聚合物性能改進(jìn)劑可以選自由官能化聚乙烯、官能化聚丙烯、乙烯和丙烯的非官能化共聚物以及其任何組合組成的群組。官能化聚乙烯的實(shí)例包括但不限于馬來(lái)酸酐官能化聚乙烯,例如高密度聚乙烯。也可以使用馬來(lái)酸酐官能化的聚乙烯共聚物、三元共聚物以及共混物。可通過(guò)接枝或其它反應(yīng)方法將馬來(lái)酸酐官能度引入聚合物中。當(dāng)接枝時(shí),馬來(lái)酸酐的引入含量通常低于以聚合物重量計(jì)約3重量百分比。市售馬來(lái)酸酐官能化聚乙烯的實(shí)例包括以商標(biāo)名AMPLIFYTM購(gòu)自陶氏化學(xué)的那些,例如AMPLIFYTMGR-204等。AmplifyGR-204是2,5-呋喃二酮改性的乙烯/己烯-1聚合物。馬來(lái)酸酐官能化聚乙烯的其它實(shí)例可以商標(biāo)名FUSABONDTM購(gòu)自杜邦公司,例如FUSABONDTME-100、FUSABONDTME-158、FUSABONDTME265、FUSABONDTME528、FUSABONDTME-589、FUSABONDTMM-603等;其它馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯聚合物、共聚物以及三元共聚物可包括購(gòu)自Chemtura的POLYBONDTM,例如POLYBONDTM3009和POLYBONDTM3029等;購(gòu)自阿科瑪(ARKEMA)的OREVACTM,例如OREVACTM18510P等;購(gòu)自LyondellChemicalCompany的PLEXARTM,例如PLEXARTMPX-2049;也可以商標(biāo)名YPAREX自B.V.DSMEngineeringPlastics獲得的各個(gè)級(jí)別,如YPAREX8305;和可以商標(biāo)名EXXELORTM獲得的聚合物,例如ExxelorTMPE1040。其它實(shí)例包括購(gòu)自ARKEMA的LOTADER4210,即乙烯、丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐的無(wú)規(guī)三元共聚物??梢允褂糜眉谆┧峥s水甘油酯官能化的其它聚乙烯。聚合物性能改進(jìn)劑的其它實(shí)例包括可以商標(biāo)名VERSIFYTM購(gòu)得的非官能化聚合物,例如VERSIFYTM4200、VERSIFYTM4000、VERSIFYTM3200、VERSIFYTM3000以及VERSIFYTM3300,所有均購(gòu)自陶氏化學(xué)。如果需要的話,可以使用上述化合物中任意兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施例中,聚合物穩(wěn)定劑的酸性基團(tuán)可以用中和劑部分或完全中和。當(dāng)需要中和時(shí),在某些實(shí)施例中,穩(wěn)定劑的中和可以是以摩爾計(jì)25百分比至200百分比;或在替代實(shí)施例中,以摩爾計(jì)50百分比至165百分比;或在替代實(shí)施例中,以摩爾計(jì)50百分比至150百分比;或在替代實(shí)施例中,以摩爾計(jì)50百分比至120百分比。合適的中和劑的實(shí)例包括揮發(fā)性堿。如本文所用,“揮發(fā)性堿”是可以在約100℃至約200℃范圍內(nèi)的溫度下、在約1個(gè)大氣壓的壓力下蒸發(fā)(液體轉(zhuǎn)化為氣體或蒸氣)的堿。此類揮發(fā)性堿的實(shí)例包括但不限于N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)、氨、肼、甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、異丁胺、N,N-二異丙基乙胺、嗎啉、哌嗪、乙二胺和1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷)以及其混合物。揮發(fā)性堿在形成涂層時(shí)回復(fù)到酸的形式,其中酸的形式可有助于促進(jìn)涂層對(duì)基材表面的粘合。其它中和劑可包括(例如)胺,例如單乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)或其混合物??捎糜诒疚墓_(kāi)的實(shí)施例中的胺可包括二乙醇胺、三乙醇胺和TRISAMINOTM(均購(gòu)自Angus)、NEUTROLTMTE(購(gòu)自BASF),以及三異丙醇胺和二異丙醇胺;以及其混合物。其它有用的胺可包括二甲胺、三甲胺、單正丙胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、二甲基芐胺、二甲基正丙胺、N-甲醇胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、單異丙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1,2-二氨基丙烷、三(羥甲基)-氨基甲烷、乙二胺、N,N,N'N'-四(2-羥基丙基)乙二胺、3-甲氧基丙胺、亞氨基雙丙基胺等;以及其混合物。在一些實(shí)施例中,可以使用胺的混合物或胺和表面活性劑的混合物。在一個(gè)實(shí)施例中,中和劑可以是聚合胺(例如二亞乙基三胺)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,合適的中和劑的選擇取決于所配制的具體組合物,并且此類選擇在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中,沸點(diǎn)低于250℃的胺可用作中和劑。涂層組合物進(jìn)一步包括流體介質(zhì)。流體介質(zhì)可以是(例如)水;或在替代實(shí)施例中,流體介質(zhì)可以是水和一種或多種有機(jī)溶劑的混合物。例如,可用于本發(fā)明的有機(jī)溶劑可以包括一種或多種水混溶性溶劑或一種或多種水不混溶性溶劑,或其組合。本公開(kāi)內(nèi)容的涂層組合物包括以涂層組合物總體積計(jì)約15體積百分比至約99體積百分比的流體介質(zhì)。在具體實(shí)施例中,以涂層組合物的總體積計(jì),流體介質(zhì)含量可以在約30體積百分比至約80體積百分比的范圍內(nèi),或在替代實(shí)施例中在約35體積百分比至約75體積百分比的范圍內(nèi),或在替代實(shí)施例中在約40體積百分比至約70體積百分比的范圍內(nèi)。可以優(yōu)選控制涂層組合物的流體介質(zhì)含量,使得固體含量(基礎(chǔ)聚合物、聚合物穩(wěn)定劑、聚合物偶合劑和任選的聚合物性能改進(jìn)劑)為涂層組合物重量的約15百分比至約99百分比。在具體實(shí)施例中,固體范圍可以為涂層組合物重量的約15百分比至約85百分比。在其它具體實(shí)施例中,固體范圍可以為涂層組合物重量的約30百分比至約80百分比。在其它具體實(shí)施例中,固體范圍為涂層組合物重量的約35百分比至約75百分比。在某些其它實(shí)施例中,固體范圍為涂層組合物重量的約40百分比至約70百分比。本公開(kāi)內(nèi)容的涂層組合物可以任選地與一種或多種交聯(lián)劑共混,例如PCT公開(kāi)案第WO/2011/011707號(hào)中所述的那些。這些交聯(lián)劑在本質(zhì)上可以是有機(jī)的或無(wú)機(jī)的(即鋅納米顆粒)或其混合物。本公開(kāi)內(nèi)容的涂層組合物還可以任選地與以下物質(zhì)共混:一種或多種粘合劑組合物,如丙烯酸膠乳、乙烯基丙烯酸膠乳、苯乙烯丙烯酸膠乳、乙酸乙烯酯乙烯膠乳以及其組合;任選的一種或多種填料;任選的一種或多種添加劑,如催化劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、流平劑、脫模劑、滑爽劑、防粘連劑、掩蔽硫污染的添加劑、顏料潤(rùn)濕/分散劑、防沉劑、UV穩(wěn)定劑、粘合促進(jìn)劑;任選的一種或多種潤(rùn)滑劑,如脂肪酸酯蠟、硅基蠟、氟基蠟、聚乙烯或任何其它類似的聚烯烴蠟、巴西棕櫚蠟、羊毛脂蠟或例如此類;任選的一種或多種腐蝕抑制劑,如鋁和鋅;任選的一種或多種顏料,例如二氧化鈦、硫酸鋇、云母、碳酸鈣、二氧化硅、氧化鋅、磨碎玻璃、三水合鋁、滑石、三氧化銻、飛灰、粘土或例如此類;任選的一種或多種共溶劑,例如二醇類、乙二醇醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、醇類、礦油精類、芳族溶劑、苯甲酸酯或例如此類;任選的一種或多種分散劑,例如氨基醇和聚羧酸鹽;任選的一種或多種表面活性劑;任選的一種或多種防腐劑,例如殺生物劑、防霉劑、殺真菌劑、殺藻劑以及其組合;任選的一種或多種增稠劑,例如纖維素基增稠劑,如羥乙基纖維素、疏水改性的堿溶性乳液(HASE增稠劑,如UCARPOLYPHOBETR-116)和疏水改性的乙氧基化氨基甲酸乙酯增稠劑(HEUR);或任選的一種或多種另外的中和劑,例如氫氧化物、胺、氨和碳酸鹽;任選的一種或多種溶劑或聚結(jié)劑。此外,涂層組合物還可以與一種或多種分散體、乳液、懸浮液、膠體懸浮液等共混。涂層組合物可以通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公認(rèn)的任何數(shù)量的方法形成。分散設(shè)備可以間歇、半間歇或連續(xù)模式操作。用于分散的混合器的實(shí)例包括轉(zhuǎn)子-定子、微流化器、高壓均化器、超聲波、沖擊射流、Cowles葉片、行星式混合器以及例如擠出機(jī)的熔融捏合裝置。在一個(gè)實(shí)施例中,基礎(chǔ)聚合物和聚合物穩(wěn)定劑在擠出機(jī)中與流體介質(zhì)(例如水)和任選的中和劑一起熔融捏合以形成分散體。在另一個(gè)實(shí)施例中,將基礎(chǔ)聚合物和聚合物穩(wěn)定劑混配,然后在流體介質(zhì)(例如水)和任選的中和劑存在下在擠出機(jī)中熔融捏合,從而形成分散體。在一些實(shí)施例中,可以首先將分散體稀釋以含有約1重量%至約20重量%,約1重量%至約5重量%,或約1重量%至約重量3%的流體介質(zhì),繼而隨后,可進(jìn)一步稀釋分散體以包含大于約25重量%的流體介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中,可以通過(guò)水和/或本文提供的溶劑完成進(jìn)一步的稀釋。可以使用本領(lǐng)域已知的熔融捏合裝置。在一些實(shí)施例中,使用捏合機(jī)、混合器、單螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)(例如雙螺桿擠出機(jī))。合適的擠出機(jī)體系的一個(gè)實(shí)例在名稱為《擠出機(jī)螺桿(ExtruderScrew)》的PCT公開(kāi)案第WO2011/068525號(hào)中提供,其通過(guò)引用并入本文。用于產(chǎn)生根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的涂層組合物的方法沒(méi)有特別限制。例如,擠出機(jī),在某些實(shí)施例中,例如雙螺桿擠出機(jī),聯(lián)接到背壓調(diào)節(jié)器、熔融泵或齒輪泵。示范性實(shí)施例還提供了中和劑儲(chǔ)存器和初始流體介質(zhì)儲(chǔ)存器,它們都包括泵。分別由中和劑儲(chǔ)存器和初始流體介質(zhì)儲(chǔ)存器提供期望量的中和劑和初始流體介質(zhì)。可以使用任何合適的泵,但是在一些實(shí)施例中,例如,在約240巴的壓力下提供約150立方厘米/每分鐘(cc/min)的流量的泵用于將中和劑和初始流體介質(zhì)提供給擠出機(jī)。在其它實(shí)施例中,液體注射泵在約200巴下提供約300cc/min的流量或在約133巴下提供約600cc/min的流量。在一些實(shí)施例中,中和劑和初始流體介質(zhì)在預(yù)熱器中預(yù)熱。將顆粒、粉末或薄片形式的基礎(chǔ)聚合物從進(jìn)料器進(jìn)料到擠出機(jī)的入口,基礎(chǔ)聚合物在其中被熔融或混配。聚合物穩(wěn)定劑、聚合物偶合劑和聚合物性能改進(jìn)劑也可以與基礎(chǔ)聚合物同時(shí)通過(guò)進(jìn)料器進(jìn)料到擠出機(jī);或者在替代實(shí)施例中,可以將聚合物穩(wěn)定劑混配到基礎(chǔ)聚合物中,然后通過(guò)進(jìn)料器進(jìn)料到擠出機(jī)中。在替代實(shí)施例中,聚合物穩(wěn)定劑可以在乳化區(qū)之前通過(guò)入口計(jì)量加入包括基礎(chǔ)聚合物的熔融化合物中。在一些實(shí)施例中,將聚合物穩(wěn)定劑與基礎(chǔ)聚合物一起加入,且在其它實(shí)施例中,將聚合物穩(wěn)定劑單獨(dú)地提供給雙螺桿擠出機(jī)。然后將聚合物熔融物從混合和傳送區(qū)域輸送到擠出機(jī)的乳化區(qū),其中通過(guò)入口加入來(lái)自流體介質(zhì)和中和劑儲(chǔ)存器的初始量的流體介質(zhì)和中和劑。在一些實(shí)施例中,聚合物偶合劑和聚合物性能改進(jìn)劑可以另外或排他地添加到流體介質(zhì)流中。在一些實(shí)施例中,可以通過(guò)流體介質(zhì)入口將來(lái)自流體介質(zhì)儲(chǔ)存器的另外的流體介質(zhì)加入到擠出機(jī)的稀釋和冷卻區(qū)中。通常,將分散體在冷卻區(qū)中稀釋到至少約30重量百分比的流體介質(zhì)。此外,稀釋后的混合物還可以稀釋任何次數(shù),直到達(dá)到所需的稀釋水平。在一些實(shí)施例中,分散體在從擠出機(jī)排出之后通過(guò)使用合適的熱交換器進(jìn)一步冷卻。在其它實(shí)施例中,流體介質(zhì)不加入到雙螺桿擠出機(jī)中,而是在熔融物從擠出機(jī)中排出之后加入到含有熔融物的料流中。以這種方式,消除了在擠出機(jī)中積聚的蒸氣壓(例如蒸汽壓),并且可以在例如轉(zhuǎn)子定子混合器的次級(jí)混合裝置中形成分散體。在另一個(gè)實(shí)施例中,可以在連續(xù)高剪切混合器中形成涂層組合物,而不使用熔融捏合擠出機(jī)。在此實(shí)施例中,將包括一種或多種液體或熔融基礎(chǔ)聚合物的第一料流從合適的液體泵(例如注射泵、齒輪泵或漸進(jìn)式空腔泵)供應(yīng)至連續(xù)高剪切混合器。第一料流流過(guò)第一導(dǎo)管并與流過(guò)第二導(dǎo)管的含有流體介質(zhì)的第二料流連續(xù)合并。在聚合物穩(wěn)定劑、聚合物偶合劑和聚合物性能改進(jìn)劑與中和劑的存在下,第一料流和第二料流合并進(jìn)入分散器。試劑可以加入到第一料流或第二料流中,或作為單獨(dú)的料流加入。包括流體介質(zhì)(例如水)的第三料流可以從分散器的下游加入。調(diào)節(jié)料流的流速以獲得具有所需量的聚合物相和百分比固體的分散體。分散器可以是多個(gè)連續(xù)在線混合器中的任何一種,例如IKA高剪切混合器、Oakes轉(zhuǎn)子定子混合器、Ross混合器、Silverson混合器或離心泵。分散器的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)設(shè)置可用于幫助控制分散體中分散的疏水相的粒度??梢詫?duì)體系進(jìn)行加熱以提供具有適于泵送的粘度的聚合物和中和劑組分。通過(guò)使用背壓調(diào)節(jié)器、齒輪泵、計(jì)量泵或在過(guò)程出口附近的其它合適裝置來(lái)控制壓力,從而減少蒸汽形成。在一些實(shí)施例中,分散體在從分散器排出之后通過(guò)使用合適的熱交換器進(jìn)一步冷卻。在另一個(gè)實(shí)施例中,涂層組合物可以使用高剪切混合器以間歇或半間歇方法形成,其中混合器可以(例如)設(shè)置在加壓罐內(nèi)以(例如)減少蒸汽形成。在處理期間,將所有或至少一部分分散體從罐中移出,并任選地通過(guò)使用合適的熱交換器冷卻。在涂層組合物的制備過(guò)程中,如果需要,可任選地將一種或多種添加劑加入到涂層組合物中??捎糜诒景l(fā)明的涂層組合物的添加劑包括(例如)填料;催化劑;交聯(lián)劑;潤(rùn)濕劑;消泡劑;流平劑;脫模劑;滑爽劑;防粘連劑;掩蔽硫污染的添加劑;顏料潤(rùn)濕/分散劑;防沉劑;UV穩(wěn)定劑;粘合促進(jìn)劑;潤(rùn)滑劑,如脂肪酸酯蠟、硅基蠟、氟基蠟、聚乙烯或任何其它類似的聚烯烴蠟、巴西棕櫚蠟、羊毛脂蠟或例如此類,或其混合物;腐蝕抑制劑,如鋁、鋅或其混合物;顏料,例如二氧化鈦、云母、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋅、磨碎玻璃、三水合鋁、滑石、三氧化銻、飛灰、粘土或例如此類,或其混合物;染料;共溶劑,例如二醇類、乙二醇醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、醇類、礦油精類、苯甲酸酯或例如此類,或其混合物;分散劑,例如氨基醇、聚羧酸鹽,或其混合物;表面活性劑;消泡劑;防腐劑,例如殺生物劑、防霉劑、殺真菌劑、殺藻劑以及其組合;增稠劑,例如纖維素基增稠劑,包括羥乙基纖維素、疏水改性的堿溶性乳液(HASE增稠劑,如UCARPOLYPHOBETR-116)和疏水改性的乙氧基化氨基甲酸乙酯增稠劑(HEUR),或其混合物;或另外的中和劑,例如氫氧化物、胺、氨和碳酸鹽。上述化合物中的任一種可以加入到涂層組合物制劑中;或在替代實(shí)施例中,可以在分散體配制過(guò)程后加入到分散體中。在涂層組合物的制備過(guò)程中,聚合物穩(wěn)定劑也可以在分散體配制過(guò)程后加入到分散體中。任選地,在基礎(chǔ)聚合物的分散期間,可以使用另一種聚合物分散體或乳液作為分散體水相的一部分。實(shí)例包括但不限于含有丙烯酸、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、聚氨酯、聚烯烴、聚酰胺等的分散體、乳液、懸浮液或膠體懸浮液。示范性溶劑和稀釋劑包括但不限于二醇醚類、醇類、芳香族化合物(如芳香烴)、石油溶劑油、支鏈酮和酯類;以及其混合物。示范性添加劑包括但不限于催化劑、潤(rùn)滑劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、流平劑、脫模劑、滑爽劑、防粘連劑、掩蔽硫污染的添加劑、顏料潤(rùn)濕/分散劑、防沉劑、UV穩(wěn)定劑、粘合促進(jìn)劑以及其混合物。顏料包括但不限于二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、鋅、鋁以及其混合物。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括將環(huán)氧樹(shù)脂加入到水性分散體組合物中以獲得可用作組分(b)的經(jīng)噴霧干燥的保護(hù)性粉末涂層。例如,環(huán)氧樹(shù)脂化物化合物可以是任何常規(guī)的環(huán)氧樹(shù)脂化物(或環(huán)氧樹(shù)脂)化合物。加入到本發(fā)明的水性分散體中的環(huán)氧樹(shù)脂化合物的一個(gè)實(shí)施例可以是(例如)單獨(dú)使用的單一環(huán)氧樹(shù)脂化合物;或本領(lǐng)域已知的兩種或更多種環(huán)氧樹(shù)脂化合物的組合,例如Lee,H.和Neville,K.在《環(huán)氧樹(shù)脂手冊(cè)(HandbookofEpoxyResins)》,McGraw-HillBookCompany,紐約,1967,第2章第2-1至2-27頁(yè)中描述的任何環(huán)氧樹(shù)脂化合物,所述文獻(xiàn)通過(guò)引用并入本文。在優(yōu)選的實(shí)施例中,環(huán)氧樹(shù)脂化合物可包括(例如)基于多官能醇、酚、脂環(huán)族羧酸、芳族胺或氨基苯酚與表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物的環(huán)氧樹(shù)脂。一些非限制性實(shí)施例包括,例如雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚和對(duì)氨基苯酚的三縮水甘油醚。本領(lǐng)域已知的其它合適的環(huán)氧樹(shù)脂包括(例如)表氯醇與鄰甲酚酚醛清漆、烴酚醛清漆和酚醛清漆的反應(yīng)產(chǎn)物。環(huán)氧樹(shù)脂化合物也可以選自市售的環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)品,舉例來(lái)說(shuō),例如D.E.R.D.E.R.332、D.E.R.354、D.E.R.580、D.E.N.425、D.E.N.431、D.E.N.438、D.E.R.736,或D.E.R.732、DER667、DER669、OUDRASperseWB3001、4001或6001環(huán)氧樹(shù)脂,它們購(gòu)自陶氏化學(xué)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,固體環(huán)氧樹(shù)脂的水性分散體(例如>1型固體環(huán)氧樹(shù)脂)可用于本發(fā)明。通常,使用過(guò)量的環(huán)氧樹(shù)脂化物來(lái)生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂基封端的預(yù)聚物;并且以制造環(huán)氧樹(shù)脂基封端的預(yù)聚物組合物的組分的重量計(jì),在一個(gè)實(shí)施例中用量可以為約10wt%至約45wt%,在另一個(gè)實(shí)施例中為約15wt%至約45wt%且在又一個(gè)實(shí)施例中為約10wt%至約25wt%??梢约尤氲奖景l(fā)明的水性分散體中的其它任選的化合物可以包括(例如)顏料分散體、其它聚烯烴分散體、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、POD交聯(lián)劑和催化劑等,以及其混合物。在本發(fā)明中也可以使用替代的表面活性劑,包括(例如)可購(gòu)自貝克休斯公司(BakerHughes,Inc)的Unicid350。在另一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)在本發(fā)明組合物中使用另外的表面活性劑時(shí),可以將組合物中所用的所需量的Primacor5980i減至最少以允許粉末在約60℃的溫度下干燥。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,組合物中Primacor5980i的濃度可以降低至小于約15wt%的水平且在另一個(gè)實(shí)施例中降至小于約10wt%的水平。通常,制備本發(fā)明的水性分散體組合物的方法包括在擠出機(jī)中將所需組分和任選組分熔融共混,以使組分的組合熔融以形成液體熔融材料。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,可以通過(guò)擠出機(jī)加工以下組分的組合:(i)基礎(chǔ)聚合物,例如購(gòu)自陶氏化學(xué)的HDPEDMDA-8940NT,(ii)聚合物性能改進(jìn)劑,例如購(gòu)自陶氏化學(xué)的AMPLIFYTMGR-204;(iii)聚合物穩(wěn)定劑,例如購(gòu)自陶氏化學(xué)的PRIMACORTM5980i;(iv)聚合物偶合劑,例如購(gòu)自ClariantCorporation的PEMA4351;和用于形成熔融共混物的任選的任何其它所需添加劑;然后將(v)流體介質(zhì)(如水)和(vi)中和劑(如DMEA)加入到熔融共混物中。水性分散體的所有化合物通常在能夠制備用于粉末涂層應(yīng)用的具有所需性能平衡的有效水性分散體組合物的溫度下混合和分散。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,所有組分混合期間的溫度通??梢詾榧s100℃至約200℃,且在另一個(gè)實(shí)施例中為約140℃至約170℃。本發(fā)明的水性分散體的制備和/或其任何步驟可以是間歇或連續(xù)方法。在該方法中使用的混合設(shè)備可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何容器和輔助設(shè)備。制備本發(fā)明的聚烯烴粉末的方法包括對(duì)水性分散體進(jìn)行噴霧干燥和任選地對(duì)聚烯烴分散體與環(huán)氧樹(shù)脂分散體的共混物進(jìn)行噴霧干燥。雖然噴霧干燥是產(chǎn)生干粉的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,但是其它可能的方法可以包括(例如)兩步法,其包括以下步驟:(i)將分散體平盤干燥;和(ii)然后將平盤干燥的材料粉碎成細(xì)粉;以及水性分散體的過(guò)濾,隨后通過(guò)水洗和干燥。首先用FBE覆蓋基材,例如金屬管。然后將噴霧干燥的粉末涂層施加到FBE的至少一部分上。然后將噴霧干燥的粉末固化。粉末涂層組合物的固化可以在預(yù)定溫度和足以使組合物固化以產(chǎn)生保護(hù)性涂層的預(yù)定時(shí)間段進(jìn)行。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,制劑的固化溫度通??梢詾榧s180℃至約250℃;在另一個(gè)實(shí)施例中為約200℃至約240℃;且在又一個(gè)實(shí)施例中為約220℃至約230℃。通常,粉末涂層組合物的固化時(shí)間在一個(gè)實(shí)施例中可以選擇為約0.5分鐘至約10分鐘,在另一個(gè)實(shí)施例中為約1.0分鐘至約5分鐘,且在又一個(gè)實(shí)施例中為約2.0分鐘至約3分鐘。對(duì)于低于約1.0分鐘的時(shí)間段,時(shí)間可能太短以至于不能確保足夠的固化條件;而高于約10分鐘,時(shí)間可能太長(zhǎng)而不實(shí)用或經(jīng)濟(jì)。例如,本發(fā)明的涂層在一個(gè)實(shí)施例中表現(xiàn)出的抗沖擊性通常為約1.0-約10.0焦耳/毫米涂層(J/mm),在另一個(gè)實(shí)施例中為約2.0-約5.0J/mm,且在又一個(gè)實(shí)施例中為約3.0-約4.0J/mm。涂層的耐沖擊性可以通過(guò)CSAZ245.20的條款12.12中描述的方法測(cè)量。本發(fā)明主要用于生產(chǎn)用于各種終端用途的保護(hù)性涂層。例如,該涂層可用于保護(hù)管道建設(shè)所用的鋼管免受腐蝕、使用粉末涂層或流化床技術(shù)的混凝土加強(qiáng)筋(鋼筋)和各種各樣的管道連接件,如閥門、管件等。本發(fā)明涂層的性能有利地允許涂層用于各種其它領(lǐng)域和應(yīng)用。例如,涂層可以被用作油漆和其它涂裝行業(yè)的保護(hù)性涂層。本發(fā)明的涂層用于(例如)提供用于金屬管的保護(hù)性涂層。一旦制備了本發(fā)明的各種層,就可以使用本領(lǐng)域的常規(guī)方法和已知技術(shù)將涂層施加到金屬管上。例如,通過(guò)引用并入本文的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案第US20040191515A1號(hào)描述了對(duì)金屬管執(zhí)行涂裝工藝的方法;并且一般來(lái)說(shuō),此類方法可以在本發(fā)明中用于制備金屬管的涂層。通常,管的涂裝方法包括以下步驟:(1)對(duì)管進(jìn)行清潔使其呈白色金屬色澤;(2)將管加熱到目標(biāo)溫度;(3)將FBE涂層施加到管的表面;(4)將一個(gè)或多個(gè)保護(hù)性層施加到FBE涂層的表面;以及(5)對(duì)涂裝管進(jìn)行淬火。實(shí)例以下實(shí)例和比較性實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)地闡釋本發(fā)明但不應(yīng)被視為限制其范圍。以下實(shí)例中所使用的各種術(shù)語(yǔ)和命名在本文中解釋如下:“DMEA”代表N,N-二甲基乙醇胺?!癙P”代表聚丙烯?!癏DPE”代表高密度聚乙烯?!癙OD”代表聚烯烴分散體。熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N是粉末涂層且可商購(gòu)自3M公司。G17是可商購(gòu)自PROTECHCompany的熱塑性粉末涂層,且在實(shí)例中用作商業(yè)對(duì)照物。HDPEDMDA-8940NT是高密度聚乙烯且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。GR-204是經(jīng)2,5-呋喃二酮改性的乙烯/己烯-1聚合物且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。GA1900是乙烯-1-辛烯共聚物且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。5980i是乙烯/丙烯酸共聚物且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。PEMA4351是乙烯/馬來(lái)酸酐共聚物且可商購(gòu)自ClariantCorporation。6D43聚丙烯是1-丙烯與乙烯的聚合物且可商購(gòu)自BraskemCorp。BHX-10083是馬來(lái)酸化的丙烯均聚物且可商購(gòu)自貝克休斯公司。BHX-10016是馬來(lái)酸化的丙烯均聚物且可商購(gòu)自貝克休斯公司。350是一元羧酸官能烷烴且可商購(gòu)自貝克休斯公司。669E是具有2500-4000克/當(dāng)量EEW的環(huán)氧樹(shù)脂且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。667E是具有1600-1950克/當(dāng)量EEW的環(huán)氧樹(shù)脂且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。331是具有182-192克/當(dāng)量EEW的環(huán)氧樹(shù)脂且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。100是陰離子表面活性劑且可商購(gòu)自EthoxChemical。F108是非離子性表面活性劑且可商購(gòu)自BASF公司。2A1是陰離子表面活性劑且可商購(gòu)自陶氏化學(xué)。3MTM熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N是熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂且可商購(gòu)自3M公司。根據(jù)以下測(cè)試程序測(cè)試水性分散體或干燥粉末以測(cè)量各種性能:粒度測(cè)量粒度使用LS-230或COULTERLS-13-320粒度分析儀(BeckmanCoulterCorporation)來(lái)測(cè)量。為測(cè)量經(jīng)噴霧干燥的粉末的平均粒度,將粉末以1重量百分比(%)固體分散至去離子(DI)水中并渦旋30秒兩次。使用BeckmanCoulterLS13320激光衍射粒度分析儀,使用由儀器軟件預(yù)定的光學(xué)模型來(lái)測(cè)量粉末的粒度。測(cè)定粉末的體積平均粒度。測(cè)量固體百分比使用微波固體分析儀或紅外固體分析儀測(cè)量固體百分比。所用的一個(gè)分析儀為MB45紅外水分分析儀(可購(gòu)自O(shè)haus公司)。根據(jù)以下測(cè)試程序測(cè)試涂裝板以測(cè)量涂層的各種性能:厚度測(cè)量根據(jù)ASTM-D1186-93使用6000涂層測(cè)厚儀來(lái)測(cè)量涂層的厚度,其是對(duì)施加到鐵基質(zhì)的非磁性涂層的干膜厚度的非破壞性測(cè)量。使用無(wú)任何涂層的標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行校準(zhǔn)。涂裝板上的涂層厚度是最少4次單獨(dú)測(cè)量的平均值。所測(cè)量的厚度記錄為密耳(25微米/密耳)。粘合涂層的“劃格粘合力”根據(jù)ASTM-D3359-08來(lái)測(cè)量。此方法包括在每一方向上制造具有10個(gè)切口的正方形格子圖案,其中在涂層上相鄰切口之間有1毫米(mm)的距離。在切割區(qū)域上施加壓敏帶,然后平行于基材表面拉動(dòng)帶。通過(guò)目視觀察評(píng)估粘合并使用如下表中所述的“0B”至“5B”的等級(jí)來(lái)命名結(jié)果,其中“5B”指示與基材的完美粘合,而“0B”指示自基材上完全去除涂層。評(píng)定描述5B切口的邊緣完全光滑;格子的正方形均不分離。4B在交叉處涂層的較小片狀物分離;少于5%的區(qū)域受影響。3B沿邊緣和在切口的交叉處涂層的較小片狀物分離。受影響區(qū)域?yàn)?-15%的格子。2B涂層沿邊緣和在正方形的部分上脫落。受影響區(qū)域?yàn)?5-35%的格子。1B涂層沿切口邊緣以較大絲帶狀脫落且整個(gè)正方形分離。受影響區(qū)域?yàn)?5-65%的格子。0B脫落和分離比1B更差。耐酸/堿性使用98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))硫酸、37%(kgHCl/kg)鹽酸和乙酸(12當(dāng)量濃度)測(cè)試涂層的耐酸性;且使用50%(kgNaOH/kg)氫氧化鈉測(cè)試涂層的耐堿性。此方法包括將酸或堿中的每一種的液滴置于涂層表面上,然后將塑料蓋放置在酸/堿/甲醇上以抑制蒸發(fā)。可根據(jù)需要加入酸或堿以保持涂層的暴露。將樣品保持在室溫(約23℃)下7天,然后隨后用水徹底地沖洗。在樣品干燥后,測(cè)試涂層的粘合力并以“1”至“5”的等級(jí)來(lái)評(píng)定其性能,其中基于涂層在暴露之后的粘合力,“5”指示完整涂層,而“1”指示完全侵蝕涂層。耐溶劑性(MEK雙摩擦)根據(jù)ASTMD4752使用甲基乙基酮(MEK)來(lái)測(cè)試涂層的耐溶劑性。在此方法中,使用一塊用銅線附接到0.68kg錘子的粗棉布來(lái)測(cè)試樣品。粗棉布用MEK飽和,然后置于涂層上。將錘子以大約1秒/周期的速率向前推,然后返回。在每20次雙摩擦周期之后目視檢查涂層的損壞或脫層的任何跡象。重復(fù)此程序,直至露出裸板(在此觀察點(diǎn)上,記錄雙摩擦的次數(shù)作為樣品的MEK雙摩擦(DR)結(jié)果)為止或直至達(dá)到總計(jì)200次雙摩擦為止?;蛘?,可使用可購(gòu)自DJHDesigns的自動(dòng)化測(cè)試儀來(lái)測(cè)量雙摩擦次數(shù)。自動(dòng)化測(cè)試儀通過(guò)移動(dòng)附接至施加約0.15kg/cm2壓力的加重塊的棉墊使其跨越涂裝板來(lái)回運(yùn)動(dòng)以半自動(dòng)方式工作。每一個(gè)來(lái)回稱為一次雙摩擦。抗沖擊性根據(jù)ASTMD-2794使用落錘沖擊測(cè)試儀測(cè)量涂層的抗沖擊性。在此方法中,測(cè)量直接和間接兩種模式中的壓痕;且測(cè)量單位為英寸-磅(2.54-。心軸楔形彎曲根據(jù)ASTMD522-93a使用錐形心軸測(cè)試涂層的心軸楔形彎曲柔性。測(cè)量自心軸的較小端至裂紋已停止的位置以毫米計(jì)。熱-濕粘合力在2天、4天、7天以及14天之后在75±3℃下測(cè)量涂層的熱-濕粘合力。使用此方法,將測(cè)試樣本浸入75℃下的溫度控制自來(lái)水中。將樣本每隔一段時(shí)間自浴中移除,且在移除1小時(shí)(hr)內(nèi),以實(shí)用刀將大約30mmx15mm的矩形一直從涂層劃刻到基材。涂層的粘合性能按照“1”到“5”(其中“1”為最好,而“5”為最差)的等級(jí)分級(jí),這取決于涂層對(duì)實(shí)用刀的杠桿作用所展示的抗性(如下文陰極剝離測(cè)試方法中所闡述)。陰極剝離為測(cè)量涂層的陰極剝離,鉆出穿過(guò)涂層的6.4mm直徑的漏涂以使鋼基材露出。中空的塑料圓桶居中位于漏涂之上,填充有3%鹽溶液并且蓋有蓋子。將參比電極插入溶液中并連接至來(lái)自DC電源的正極端子,同時(shí)將于樣本上制備的裸點(diǎn)附接至負(fù)極端子。將組件置于烘箱中在65℃下達(dá)48小時(shí)同時(shí)施加3.5伏(V)(相對(duì)于甘汞參比電極為負(fù))。在測(cè)試完成后,拆除電池并將測(cè)試樣本在臺(tái)面上進(jìn)行空氣冷卻。在1小時(shí)內(nèi),使用實(shí)用刀通過(guò)在漏涂處的底漆下插入刀片的尖端并撬開(kāi)底漆直至經(jīng)歷確定阻力為止來(lái)評(píng)估涂層的剝離。所得剝離半徑自原始漏涂的邊緣記錄。低溫抗沖擊性涂裝板的低溫抗沖擊性可如下進(jìn)行測(cè)試:在測(cè)試前首先將涂裝板置于ThermoScientific超低溫臥式冷凍機(jī)中并冷卻至-32℃達(dá)至少4小時(shí)。在從冷凍機(jī)中移除涂層時(shí),將冷卻的樣本水平安裝在沖擊測(cè)試儀中的磁化臺(tái)上。通過(guò)以1.5焦耳(J)的增量從預(yù)設(shè)高度落下1.82kg質(zhì)量將沖擊能量施加到涂裝板上。所有測(cè)試均在30秒內(nèi)完成。使測(cè)試的涂裝板樣品溫?zé)嶂潦覝亍T谑褂眉埥磔p拍干燥涂層表面后,使用DC漏涂測(cè)試儀來(lái)檢測(cè)任何涂層缺陷。實(shí)例1-9-分散體制備在實(shí)例(Ex.)1-9中,使用表I中所述的組分和條件,使用以下一般程序制備各種水性分散體:使用受控速率進(jìn)料器以如表I所示的進(jìn)料速率(克/分鐘(g/min))將表I中列出的組分1-4進(jìn)料到25mm直徑的雙螺桿擠出機(jī)中。組分1-4通過(guò)擠出機(jī)轉(zhuǎn)送并熔融形成液體熔融材料。擠出機(jī)溫度曲線升高至約160℃。將水和中和劑混合在一起并以表I中所示的速率進(jìn)料到擠出機(jī)中,以在初始水引入位點(diǎn)進(jìn)行中和。然后將稀釋用水通過(guò)兩個(gè)單獨(dú)的泵在稀釋區(qū)的兩個(gè)位置(第一位置和第二位置)以表I所示的速率進(jìn)料到擠出機(jī)的稀釋區(qū)中。在擠出機(jī)的末端附近,擠出機(jī)溫度曲線被冷卻回到溫度低于100℃。擠出機(jī)速度約為1,200轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)。在擠出機(jī)出口處,使用背壓調(diào)節(jié)器將擠出機(jī)機(jī)筒內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至適于減少蒸汽形成的壓力(通常壓力為約2MPa至約4MPa)。水性分散體產(chǎn)物從擠出機(jī)排出。將水性分散體通過(guò)200微米(μm)過(guò)濾器過(guò)濾。所得過(guò)濾的水性分散體具有以重量百分比(wt%)測(cè)量的固體含量;并且分散體的固體顆粒具有以微米(micron)(或微米(micrometer))測(cè)量的平均粒度。使用紅外固體分析儀測(cè)量水性分散體的固體含量;并且使用LS-230粒度分析儀(購(gòu)自BeckmanCoulterCorporation)測(cè)量水性分散體固體顆粒的粒度。分散體的固體顆粒的固體含量和平均粒度(PS)描述于表I中。表I-實(shí)例1-9的組成物和方法條件實(shí)例10-12-環(huán)氧樹(shù)脂/聚烯烴共混物分散體制備將上述實(shí)例4的聚烯烴分散體與實(shí)例6的環(huán)氧樹(shù)脂分散體共混以制造10%環(huán)氧樹(shù)脂/90%聚烯烴的共混物(實(shí)例10)。將上述實(shí)例5的聚烯烴分散體與實(shí)例6的環(huán)氧樹(shù)脂分散體共混以制造10%環(huán)氧樹(shù)脂/90%聚烯烴的共混物(實(shí)例11)。將實(shí)例2的聚烯烴分散體與實(shí)例7的環(huán)氧樹(shù)脂分散體共混以制造10%環(huán)氧樹(shù)脂/90%聚烯烴的共混物(實(shí)例12)。在上述共混物中,使環(huán)氧樹(shù)脂分散體與聚烯烴分散體在1小時(shí)內(nèi)混合,之后對(duì)共混物進(jìn)行噴霧干燥。在實(shí)例10-12中制備的聚烯烴與環(huán)氧樹(shù)脂分散體的一些上述共混物中的幾個(gè)特征顯示于表II中。實(shí)例13和14-聚烯烴/聚烯烴共混物分散體制備聚烯烴分散體共混物通過(guò)使實(shí)例1的分散體與實(shí)例8的聚烯烴分散體共混以形成聚烯烴分散體共混物來(lái)制備(實(shí)例13)。在制備上述聚烯烴分散體共混物中,分散體以10%的實(shí)例8的分散體對(duì)90%的實(shí)例1的分散體的比率進(jìn)行共混。另一聚烯烴分散體共混物通過(guò)使實(shí)例1的分散體與實(shí)例9的聚烯烴分散體共混以形成聚烯烴分散體共混物來(lái)制備(實(shí)例14)。在制備上述聚烯烴分散體共混物中,分散體以10%的實(shí)例9的分散體對(duì)90%的實(shí)例1的分散體的比率進(jìn)行共混。在實(shí)例13-14中制備的分散體的上述共混物的特性顯示于表II中。表II實(shí)例15-23–經(jīng)噴霧干燥的粉末的制備根據(jù)以下通用程序?qū)⒈景l(fā)明的水性聚合物組合物(包括聚烯烴分散體和在實(shí)例1-14中制備的聚烯烴/環(huán)氧樹(shù)脂分散體共混物)進(jìn)行噴霧干燥以制備實(shí)例15-23:將雙流體噴嘴霧化器裝配在MOBILE2000H型號(hào)噴霧干燥器(購(gòu)自GEAProcessEngineeringInc.)上。將噴嘴的氮壓力固定為1巴(100kPa),其中50%流量相當(dāng)于約6.0kg/hr的空氣流量。將玻璃罐置于干燥器的旋風(fēng)器下,旋風(fēng)器的底部上的閥打開(kāi)。通過(guò)乳液進(jìn)料泵將水性分散體(烯烴或烯烴-環(huán)氧樹(shù)脂分散體)中的每一者(約40-50wt%固體含量)個(gè)別地或作為共混物泵入干燥器的加熱室中。在氮(N2)環(huán)境下進(jìn)行噴霧干燥過(guò)程,其中干燥器的入口溫度固定在120℃。通過(guò)調(diào)整分散體的進(jìn)料速率(通常以約20-30毫升/分鐘[mL/min]的進(jìn)料速率)將干燥器的出口溫度控制在約45℃。在一些實(shí)例中,將疏水表面改性的CaCO3(S,來(lái)自SolvayChemicals)進(jìn)料到噴霧干燥器的加熱室中用作抗結(jié)塊劑。所加入的改性CaCO3的量以總制劑計(jì)為約1wt%。大多數(shù)所得干燥粉末在附接至旋風(fēng)器的玻璃罐中回收。干燥粉末的平均粒度經(jīng)測(cè)量在約10μm至約80μm的范圍內(nèi)。表III顯示通過(guò)上述噴霧干燥程序制備的各種聚烯烴粉末和聚烯烴-環(huán)氧樹(shù)脂混合粉末的幾個(gè)特征。表III–經(jīng)噴霧干燥的粉末制劑和性能表III的注釋a667E/E-Sperse100(96/4)V平均值=0.615μm,在噴霧干燥前將環(huán)氧樹(shù)脂分散體在1小時(shí)內(nèi)混合于POD中b669E/331/E-Sperse100(90/10/4)V平均值=0.998μm,在噴霧干燥前將環(huán)氧樹(shù)脂分散體在1小時(shí)內(nèi)混合于POD中cOne(1)%CaCO3在噴霧干燥期間用作抗結(jié)塊劑。干燥后的大平均粒度可能是由于高固體含量(高粘度)造成的實(shí)例24-30-鋼基材上的POD粉末涂層通常800微米厚的經(jīng)磷酸鹽處理過(guò)的鋼板(Q-板)使用SureCoat手動(dòng)杯式噴涂槍涂裝有介于37微米與150微米之間的聚烯烴或聚烯烴/環(huán)氧樹(shù)脂粉末。噴涂槍參數(shù)為95kV,具有68.9kPa流化、霧化以及輔助空氣流。將板加熱至200℃,在此之后將粉末施加到板上。在施加粉末后,將板在140-200℃下固化5分鐘(min)。相比之下,將比較性材料G-17在200℃下固化20min。實(shí)例31-34-FBE/POD涂層制備A部分-雙層FBE/POD涂層的一般粉末涂裝程序如下進(jìn)行3MTM熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N(1號(hào)對(duì)照物)的制備:將4個(gè)鋼板(76mmx203mmx3mm)在240℃下預(yù)加熱30min。使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的流化床方法用3MTM熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N涂裝每一塊板。在后固化烘箱中使每一涂裝板在240℃下后固化3min。將固化的涂裝板從烘箱中移除,并將板置入水容器中進(jìn)行淬火約2-3min。測(cè)量板的涂層厚度且厚度可為約380μm至約410μm。或者,如下進(jìn)行熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N(2號(hào)對(duì)照物)的制備:將4個(gè)鋼板(76mmx203mmx3mm)在240℃下30min。使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的流化床方法用熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N涂裝每一板。在后固化烘箱中使每一涂裝板在240℃下后固化3min。將固化的涂裝板從烘箱中移除,并將其置入水容器中進(jìn)行淬火約2-3min。測(cè)量板的涂層厚度且厚度可為約200μm至約250μm。如下進(jìn)行用上述POD涂層中的每一種涂裝熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂基材:使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的流化床方法用3MTM熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N涂裝每一板。測(cè)量每一板的涂層厚度且厚度可為約200微米至約250微米。在后固化烘箱中使每一涂裝板在240℃下后固化1.5min。將固化的涂裝板從烘箱中移除并置于噴涂臺(tái)的銅棒上。當(dāng)涂裝板溫度冷卻至200℃時(shí),使用SureCoat手動(dòng)杯式槍用POD粉末中的每一種噴涂每一板。噴涂槍參數(shù)為95kV,具有68.9kPa流化、霧化以及輔助空氣流。將板加熱至200℃,在此之后將粉末施加到板上。再重復(fù)三次上述過(guò)程。根據(jù)上述方法制備總共4個(gè)板。將四個(gè)板中的每一者置入后固化烘箱(在200℃下加熱)中3min。將板從烘箱中移除并置入水容器中進(jìn)行淬火約2min至約3min。測(cè)量板的涂層厚度且厚度可為約200μm至約250μm。表IV顯示通過(guò)上述方法制備的涂層的涂層厚度。表IV.涂層和性能B部分:性能結(jié)果測(cè)試來(lái)自A部分的涂裝板以測(cè)量涂層的各種性能。表V、VI以及VII匯總關(guān)于POD膜的性能測(cè)試,其中POD膜直接粉末狀涂裝到金屬板。表VIII匯總涂裝到熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂上的POD膜的性能。表VIII還包括兩種環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)照物的性能數(shù)據(jù)。表V-金屬板上的聚丙烯粉末涂層的性能表VI-耐化學(xué)性(暴露7天)金屬板上的聚丙烯粉末涂層的酸/堿(濃縮)上述表V和VI列示經(jīng)聚丙烯分散體±10%環(huán)氧樹(shù)脂分散體涂裝的鋼板的性能結(jié)果。G-17為商業(yè)對(duì)照物。實(shí)例29-30-POD粉末涂層制備在這些實(shí)例29-30中,使用高密度聚乙烯分散體制備兩種粉末涂層。一個(gè)涂層樣品僅用HDPE分散體制備;且一個(gè)涂層樣品使用共混于HDPE分散體中的10%環(huán)氧樹(shù)脂分散體制備。對(duì)于涂裝到鋼基材上的粉末如上述實(shí)例24-30中所闡述那樣制備并測(cè)試涂層樣品。表VII列示兩種粉末涂層的性能結(jié)果。如表VII中所示,所述兩種粉末與PP(實(shí)例25-28)粉末相比在機(jī)械性能(例如,直接和間接沖擊,以及心軸楔形彎曲)以及耐化學(xué)性(例如,MEK雙摩擦和耐酸/堿性)兩方面均顯示出顯著改進(jìn)。如表VI中所指示,HDPE粉末具有等效于G-17的耐酸/堿性,但HDPE粉末較G-17具有更好的直接沖擊和雙倍的硬度。而且,HDPE粉末的粘合力和心軸楔形彎曲性能等效于G-17對(duì)照物。表VII-金屬板上的高密度聚乙烯粉末涂層的性能實(shí)例31-34-FBE/POD涂層制備在這些實(shí)例31-34中,使用高密度聚乙烯分散體制備粉末涂層;且將粉末涂層的性能與熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)照物(實(shí)例34:熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層226N)進(jìn)行比較。使用以下共混物制備一個(gè)涂層樣品(實(shí)例31):(i)HDPE分散體和(ii)以GA1900包覆的TiO2。一個(gè)涂層樣品僅用HDPE分散體制備(實(shí)例32);一個(gè)涂層樣品使用共混于HDPE分散體的10%GA1900制備(實(shí)例33);且另一樣品為實(shí)例34中所闡述的熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)照物。涂層樣品如上所述進(jìn)行制備并測(cè)試。表VIII列示熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)照物(實(shí)例34)和自HDPE分散體制得并施加在FBE上的三種粉末涂層(實(shí)例31-33)的性能結(jié)果。48小時(shí)后測(cè)量陰極剝離,且如表VIII中所示。所有粉末涂裝樣品(實(shí)例31-33)具有與熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)照物(實(shí)例34)相同或更好的陰極剝離。另外,對(duì)于粉末涂層(實(shí)例31-33),直至第14天測(cè)量,熱/濕粘合力結(jié)果等效于FBE對(duì)照物(實(shí)例34)。相對(duì)于FBE層本身(實(shí)例34),經(jīng)HDPE涂裝的FBE(實(shí)例31-33)的抗沖擊性顯著改進(jìn)。表VIII-FBE上的HDPE和HDPE/混合粉末的性能當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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