们认为，聚合物壳的Tg在很大程度上影响聚合物 颗粒凝结成膜的能力。聚合物壳的Tg越低，壳的柔韧性越好，聚合物颗粒也可以在较低的 温度下凝结成膜。而且，在聚合物颗粒的涂装过程中，这种软质聚合物壳能够耐受涂装过程 中的剪切作用，不会发生破裂。根据本发明，为了使聚合物颗粒获得所期望的成膜性以及耐 涂装加工性，聚合物外壳被设计为具有较低的Tg。在本发明的实施方案中，聚合物颗粒的聚 合物外壳具有至少15°C或更低的Tg，优选具有KTC或更低的Tg，更优选具有0°C或更低的 Tg，甚至更优选具有-KTC或更低的Tg。
[0035] 在本发明的优选实施方式中，聚合物颗粒被设计成软壳硬核结构。优选地，所述 聚合物核的玻璃化转变温度比所述聚合物壳的玻璃化转变温度高至少KTC、优选高至少 15°C、更优选高至少20°C、甚至更优选高至少25°C或更高。
[0036] 对于聚合物颗粒而言，"聚合物核与所述聚合物壳的质量比"通过如下计算：用于 形成所述聚合物核的单体或单体混合物的质量（其中的功能成分不包括在内）与用于形成 所述聚合物壳的单体或单体混合物的质量之比。在本发明的一个实施方式中，所述聚合物 核与所述聚合物壳的质量比在I: 1至1 : 3之间。一般来说，聚合物颗粒的聚合物核与聚 合物壳的质量比越小，功能成分的释放速度越慢；而聚合物核与聚合物壳的质量比越大，功 能成分的释放速率越快。根据期望的释放速度，可以选择适当的聚合物核/壳质量比。在本 发明的优选实施方式中，聚合物颗粒的聚合物核与聚合物壳的质量比在1 : 1.8至1 : 2.2 的范围内，更优选在1 : 1.98至1 : 2. 02的范围内，结果可以获得适宜的功能成分的释放 速率。
[0037] 在根据本发明聚合物颗粒中，包含在聚合物核中的功能成分具有疏水性。在本发 明的实施方式中，功能成分在室温下的水溶解度为l〇g/l〇〇g水或更小，优选地为7g/100g 水或更小，更优选地为lg/l〇〇g水或更小，还要更优选地为〇. 5g/100g水或更小。在本发明 的水性胶乳中，当功能成分具有较低水溶解度（例如lg/l〇〇g水或更小）时，该功能成分倾 向于聚集在聚合物核的内部，形成稳定的水性胶乳。
[0038] 根据本发明的一个实施方式，在本发明的水性胶乳中，所述功能成分在所述聚合 物颗粒中的浓度在1. 5至50质量％的范围内。上述功能成分在所述聚合物颗粒中的浓度 可通过如下计算：
[0039] 其中：
[0040]
[0041] C功能成分表不功成成分的浓度，以重星％计；
[0042]RW^表示，在水性胶乳的制备中所使用的功能成分相对于所述水性胶乳的重 量百分比；
[0043] S水性胶乳表TK所制备的水性I父乳的固含蛋;。
[0044] 在这个实施方式中，在水性胶乳的制备中所使用的功能成分相对于所述水性胶乳 的重量百分比在1至15重量％的范围内，优选在1至10重量％的范围内，更优选在1至8 重量％的范围内，还要更优选在2至6重量％的范围内。而且,在这个实施方式中,所制备 的水性胶乳的固含量可以在宽范围内变化。考虑到在涂料工业中的应用性，所述水性胶乳 的固含量在30至55重量％的范围内，优选在30至50重量％的范围内，更优选在35至48 重量％的范围内，还要更优选在35至45重量％的范围内。
[0045] 落在上述范围内的功能成分的浓度使得即使在相对低的水性胶乳加载量的情况 下仍能获得所需要的与功能成分相关的效果。
[0046] 尽管不希望受到理论的束缚，我们认为，在本发明的水性胶乳成膜之后，包含在聚 合物核中的功能成分通过挥发成气体分子穿过涂层膜的孔隙来实现释放，或者功能成分由 于聚合物核与聚合物壳之间存在的浓度差通过扩散到涂层外部来实现释放。
[0047]根据本发明，术语"功能成分"是指，能够赋予涂料组合物所期望性能的组分，例 如，能够赋予储能、杀菌、香味等等性能的组分。根据本发明，功能成分可以是在室温（例如 20-30°C)和常压（例如一个大气压）下具有液体形式或者固体形式或者是液体和固体的 混合物形式的任何功能成分。
[0048]在本发明的实施方式中，所述功能成分包括，但不限于，相转变材料、驱避剂、抗菌 剂、防霉剂、精油、香料、甲醛清除剂、酸清除剂（即酸腐蚀抑制剂）或其组合。
[0049] 作为相转变材料的实例，可以使用无机结晶水合物、C15-C24的石蜡、脂肪酸和脂 肪醇或其组合。作为驱避剂的实例，可以使用避蚊胺、柠檬桉叶油、驱蚊酯、拟除虫菊酯以及 天然菊酯等。作为抗菌剂的实例，可以使用烷基季铵盐类（诸如苄基二甲基十二烷基氯化 铵）、咪唑类（诸如2- (4-噻唑基）-苯并咪唑）、吡啶类（诸如2-吡啶酚-1-氧化钠）、有机 金属类（吡啶硫酮锌，8-羟基喹啉铜）等等。作为防霉剂的实例，可以使用酚类防霉剂、氯 酚类防霉剂、酯类防霉剂、杂环类防霉剂、酰胺类防霉剂、有机金属盐防霉剂、无机盐防霉剂 或其任意组合。作为精油的实例，可以使用薰衣草精油、柠檬草精油、薄荷精油、茶树精油、 红桔精油等等。作为香料的实例，可以使用来自天然原料诸如胡椒、丁香、肉豆蘧、肉桂等的 香料或者可以使用合成香料，诸如香豆素、芳樟醇、紫罗兰酮、松油醇、香叶醇、鸾尾酮、松节 油、香茅醛等。作为除甲醛试剂的实例，可以使用胺类、酸类以及酯类等等。作为酸清除剂的 实例，可以使用三唑、噻唑、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、苯甲酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和钥酸盐。
[0050] 在本发明的优选实施方式中，所述功能成分包括相转变温度在10至50°C的相转 变材料和昆虫驱避剂的组合，特别优选包括相转变温度在10至50°C的固-液相转变材料和 昆虫驱避剂（例如蚊虫驱避剂、蟑螂驱避剂、蚂蚁驱避剂或虱类驱避剂）的组合。
[0051] 水件胶乳的制各
[0052] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于制备缓释功能成分的涂料用水性胶乳的 方法，所述方法包括如下步骤：a.在所述功能成分的存在下，使单体混合物进行乳液聚合， 从而形成乳液作为其中包含所述功能成分聚合物核；并且b.在含有所述聚合物核的种子 乳液的存在下，使另一种单体混合物进行乳液聚合，从而形成具有核-壳结构的聚合物颗 粒，其中，所述聚合物壳具有20°C或更低的Tg;并且其中，所述功能成分在室温下的水溶解 度为10g/100g水或更小，优选地，所述功能成分在室温下的水溶解度为7g/100g水或更小 (此后简称为"壳包覆核"工艺）。
[0053] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于制备缓释功能成分的涂料用水性胶乳的 方法，所述方法包括如下步骤：a.使单体混合物进行乳液聚合，从而形成乳液作为聚合物 壳；并且b.用另一种单体混合物和所述功能成分溶胀所得到的乳液，并且使所述另一种单 体混合物进行原位乳液聚合，形成其中包含所述功能成分的聚合物核，由此形成了具有聚 合物核壳结构的聚合物颗粒，其中，所述聚合物壳具有20°C或更低的Tg;并且其中，所述功 能成分在室温下的水溶解度为lg/l〇〇g水或更小，优选地，所述功能成分在室温下的水溶 解度为〇. 5g/100g水或更小（此后简称为"核溶胀壳"工艺）。
[0054] 在本发明的水性胶乳的制备中，根据功能成分的水溶解度，可以分别采用以上"壳 包覆核"工艺或"核溶胀壳"工艺。
[0055] 由烯属不饱和单体制备水性胶乳的乳液聚合技术在聚合物领域中是公知的，可以 使用任意常规的乳液聚合工艺，诸如单阶聚合工艺、多阶聚合工艺、连续工艺等等。众所周 知，可以利用种子聚合工艺制备水性胶乳，以便控制水性胶乳所包含的聚合物颗粒的结构 和组成。
[0056] 在本发明的一个实施方式中，水性胶乳通过如下制备：a)在适当的乳化剂的作用 下，使功能成分和硬质单体占主导的单体混合物在水中分散成乳状液，然后将配制好的乳 状液滴加到含有引发剂的聚合反应器中进行聚合，从而形成种子乳液作为聚合物核；b)接 着在上述种子乳液的存在下并且任选在适当乳化剂的存在下，使另一种软质单体占主导的 单体混合物进行进一步乳液聚合，从而形成具有核-壳结构的聚合物颗粒。优选地，所述功 能成分可溶于形成聚合物核的单体混合物。
[0057] 在本发明的另一实施方式中，水性胶乳通过如下制备：a)在适当的乳化剂的作用 下并借助于搅拌，使软质单体占主导的单体混合物在水中分散成乳状液，然后将配制好的 乳状液滴加到含有引发剂的聚合反应器中进行聚合，从而形成种子乳液作为聚合物壳；b) 接着，在种子乳液的存在下，用功能单体和另一种硬质单体占主导的单体混合物溶胀所形 成的种子乳液，并且使上述另一种单体混合物进行乳液聚合，从而形成具有核-壳结构的 聚合物颗粒。优选地，所述功能成分可溶于形成所述聚合物核的单体混合物中形成混合物， 并且该混合物会溶胀所述聚合物壳。