用于甲醛清除的水分散性共聚物的制作方法

本发明涉及一种用于甲醛清除的水分散性丙烯酸类共聚物，所述丙烯酸类共聚物包含化学键合到其分子骨架上的一个或多个乙酰乙酰基官能团和一个或多个亲水性基团。本发明还涉及包含所述水分散性丙烯酸类共聚物的颗粒的水性分散体，包含所述水性分散体的涂料组合物，以及涂布了所述涂料组合物的制品。

背景技术：

1、作为一种重要的化学品，甲醛被广泛用于制造建筑材料和大量家居产品，例如用于木材加工、纺织工业、皮革加工、建筑涂料等应用中。然而，甲醛是一种具有较高毒性的有机化合物。例如，甲醛已被国际癌症研究机构(international agency for research oncancer)认定为人类致癌物质。由于甲醛会引起健康问题，多种行业标准规范中严格规定了甲醛含量。

2、随着人们越来越关注身体健康以及环境问题，要求使用的产品不仅能够提供产品功能、带来便利，而且具有更低的毒性和更好的环境友好性能。水性涂料组合物由于其自身所固有的健康、环保特性而特别受到关注。即便如此，仍然希望进一步减少水性涂料组合物中的甲醛含量，过去所采用的一种方案是使用具有甲醛清除功能的乳液，诸如来自dow的sf-506和33014，然而这些现有的甲醛清除产品价格昂贵、甲醛清除效率有限，从而限制了其应用广泛性。所采用的另一种方案是，使用一些多功能胺类化合物作为甲醛清除试剂，然而这些胺类化合物的甲醛清除效率低，在空气中不稳定，甚至还对漆料的性能产生不利影响。

3、因此，仍然需要性能改进的甲醛清除产品。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供一种具有甲醛清除功能的水性分散体，其至少包含丙烯酸类共聚物的颗粒，所述丙烯酸类共聚物包含化学键合到其分子骨架上的一个或多个乙酰乙酰基官能团和一个或多个亲水性基团，其中所述丙烯酸类共聚物具有在2000-100000g/mol的范围内的数均分子量；并且其中，所述丙烯酸类共聚物包含，相对于所述丙烯酸类共聚物的重量，10重量％至30重量％的乙酰乙酰基官能团。

2、在本发明的一种实施方式中，所述丙烯酸类共聚物的颗粒是通过如下单体的乳液聚合得到的：30-90重量％的至少一种具有-c(＝o)ch2c(＝o)-官能团的烯属不饱和单体i)；0.1-15重量％的至少一种具有亲水基团的烯属不饱和单体ii)；0-60重量％的至少一种不同于单体i)和ii)的其他烯属不饱和单体iii)；其中，所述重量％是相对于所述单体i)、ii)和iii)的总重。

3、本发明的另一方面提供一种涂料组合物，其包含根据本发明的水性分散体。

4、本发明的另一方面涉及根据本发明的水性分散体作为甲醛清除产品的应用。

5、本发明的另一方面提供一种制品，其包含基材；和涂布于所述基材上的含有根据本发明的水性分散体的涂层。

6、本发明还要另一方面提供了一种丙烯酸类共聚物，其包含化学键合到所述丙烯酸类共聚物的分子骨架上的一个或多个乙酰乙酰基官能团和一个或多个亲水性基团，其中，所述丙烯酸类共聚物具有在2000-100000g/mol的范围内的数均分子量；并且其中，所述丙烯酸类共聚物包含，相对于所述丙烯酸类共聚物的重量，10重量％至30重量％的乙酰乙酰基官能团。

7、本发明的发明人发现，根据本发明的水性分散体具有优异甲醛清除性能。而且，本发明的发明人还发现，这种水性分散体适于作为各种涂料组合物包括水性涂料组合物和溶剂性涂料组合物的甲醛清除剂，不会对其产生不利影响，具有宽广的应用领域。此外，本发明的发明人还发现，这种水性分散体的生产工艺简单，可以明显降低成本。

8、本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。

9、定义

10、在本文中使用时，“一种(a，an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的涂料组合物可以被解释为表示涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。

11、在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。

12、为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。例如，1至5的范围包括但不限于如下的公开内容：2至4、3至4、2至5、1至4，以及1.5至4.5、2.5至3.5、1.02至4.81等。

13、在本文中，术语“乙酰乙酰基”是指具有如下结构的乙酰乙酰基官能团：

14、

15、其可以衍生自(甲基)丙烯酸乙酰乙酸c1-8亚烷基酯。

16、在本文中使用时，当描述某物质为水分散性或水分散的时，术语“水分散性”和“水分散的”是指，该物质可以与水(或者水性载剂)混合，从而形成稳定的混合物。可以通过引入阴离子性水分散基团、阳离子性水分散基团或非离子性水分散基团来使共聚物具有水分散性。在本发明中，共聚物的水分散性是通过阴离子性水分散基团而被引入的。

17、在本发明中，“水性分散体”是指合成树脂(即聚合物)以微粒形式在水性液体介质中的稳定分散体，任选地可以借助合适的分散助剂诸如表面活性剂来稳定。

18、术语“烯属不饱和单体”是指，含有烯键式(c＝c)不饱和基团的单体。本发明所使用的“其它烯属不饱和化合物”(即，不同于单体i)和ii)的烯属不饱和单体)包括任何可进行自由基聚合的烯属不饱和化合物，其包括但不限于，苯乙烯类、卤代烯烃类、醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯类化合物。

19、本文中使用时，术语“(甲基)丙烯酸”包括甲基丙烯酸和丙烯酸。

20、本文中使用时，当涉及衍生自某物的结构单元时，短语“衍生自”表示结构单元由某物得到或能够得到，例如通过酯化反应、中和反应或自由基聚合反应。

21、本文中使用时，术语“有机片段”是指，来自包含碳、氢，以及任选的氧、氮、硫、磷等元素的有机化合物的一部分。当针对“bg”使用时，二价有机片段可以是亚烷基、亚芳基、亚烷芳基、亚芳烷基或其组合，优选具有1-20个碳原子。

22、术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的，并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。