CN101006141A - 改进的颜料间距 - Google Patents

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Abstract

改进的颜料间距组合物和制造方法。涂料组合物，其中颜料颗粒更加均匀地隔开，从而导致改进的涂布性能。在另一实施方案中，本发明涉及具有与颜料级二氧化钛相互作用的纳米颗粒的组合物，以提供更加均匀的二氧化钛间距。

Description

改进的颜料间距
发明领域
[0001]本发明一般地涉及控制涂料组合物内的颜料间距。更特别地，本发明涉及例如通过使用不同尺寸和密度分布的ZnO、SiO2或Al2O3的纳米颗粒，实现油漆内改进的TiO2间距。
发明背景
[0002]颜料，例如二氧化钛是涂料组合物，尤其油漆中的常见组分。油漆一般包括成膜材料或漆基，颜料，和蒸发在基底上以涂层形式留下固体的漆料或溶剂。
[0003]颜料通常部分或者全部悬浮或者溶解在漆料内。当施加油漆到基底上并蒸发漆料时，发生漆膜的形成。在这一工艺过程中，颜料和漆基的颗粒变得更加紧密。当最后残留的液体蒸发时，毛细作用在较大的外力下吸引漆基颗粒在一起，从而引起它们熔融并将颜料粘结成连续的膜。这一工艺常常被称为聚结。
[0004]因此，当在基底上形成固体膜时，相对于彼此和各种其它固体，基本上保留在颜料颗粒的漆料内的间距和取向。颜料相的絮凝和沉降是尤其非所需的。颜料通过聚集或者簇集倾向于以堆积的颜料颗粒形式粘着在一起，然后倾向于抗随后通过搅拌再分散，于是劣化所得油漆的遮盖力。遮盖力是油漆最重要的特征之一，且尤其通过颜料的光散射效果，在白色油漆内测定遮盖力。颜料的光散射效果反过来高度依赖于在干燥涂层内颜料的间距排列以及粒度。影响并控制颜料颗粒的尺寸的许多不同的方法是本领域已知的；然而，在充分地控制光散射方面，这些被证明是无效的。
[0005]在油漆中最广泛地使用的颜料是二氧化钛。然而，与油漆内所使用的其它组分的成本相比，二氧化钛相对昂贵。正因为如此，需要最大化二氧化钛的有意效果，同时最小化所使用的用量。当二氧化钛颜料颗粒的直径为约200-300nm且均匀地隔开基本相同的间距时，出现提高的光散射。最常见的是，在常规的油漆内使用范围为100纳米-400纳米的粒状TiO2。
[0006]现有技术中尝试并使用了各种技术促进涂层内颜料均匀的间距和分布。已发现许多颜料充当“体质”颜料，其中据认为体质颜料在机械隔开不透明或者“遮盖”颜料方面起作用。然而，在油漆干燥过程中存在的絮凝力仍然导致存在簇集和颜料颗粒的絮凝物。因此，即使在分散工艺中实现全部的解聚集，但颜料颗粒的随机分布实现不了理想间距分布的理论最佳值。
[0007]与技术无关，现有技术的涂层没有实现达到理论预期的不透明度水平。因此，长期感到需要进一步的改进，例如在基底上形成的涂层内TiO2颗粒更有效的堆积排列。
发明概述
[0008]本发明提供涂布的方法和组合物，其中与常规的油漆配方相比，TiO2颗粒显示出改进的间距。在没有限制本发明范围的情况下，据认为纳米颗粒尺寸的颜料颗粒(具体地说纳米ZnO)具有对颜料TiO2颗粒表面的亲和力。因此据认为纳米ZnO颗粒在TiO2颗粒周围有效地分布并与之缔合，结果TiO2颗粒排列的效率增加；即干燥时TiO2颜料颗粒的总体稳定性得到改进，于是改进诸如着色力和遮盖力(反差比)之类的性能。据认为纳米ZnO颗粒与TiO2相互作用，形成更加有效的分散体。
[0009]在一个实施方案中，提供生产二氧化钛颗粒分散体的方法，所述分散体具有与二氧化钛相互作用的纳米颗粒颜料，以提供二氧化钛更加有效的堆积排列。在优选的实施方案中，本发明涉及二氧化钛和纳米颗粒颜料，例如ZnO，以及漆基和分散剂，以及配制油漆的领域已知的添加剂的油漆组合物。当油漆干燥，在基底上形成涂层时，纳米级氧化锌、二氧化硅和氧化铝提供二氧化钛更加均匀的分散。
附图简述
[0010]图1代表TiO2颗粒的理想间距。
[0011]图2是在典型的现有技术的油漆中如何隔开TiO2颗粒的示意图；和
[0012]图3是显示与TiO2颗粒缔合的纳米ZnO颗粒的本发明一个实施方案的示意图。
优选实施方案的详细说明
[0013]已知在油漆内TiO2颗粒的有效间距能产生着色力和遮盖力改进的油漆。然而，在大多数油漆中，当干燥时，TiO2颜料颗粒聚集并因此降低TiO2颗粒的效率。这种TiO2颗粒的聚集得到具有较低着色力和遮盖力的油漆。
[0014]据认为，根据本发明的原理，纳米颗粒尺寸的颜料颗粒(具体地说ZnO)在油漆基体内均匀地分布。通过颗粒的这种均匀分布，观察到较高的着色力和遮盖力。通过表面改性/处理的TiO2(由TiO2制造商供应)和纳米颗粒之间的相互作用，实现这种均匀分布。在油漆内所使用的TiO2具有金属氧化物表面处理剂以及低聚/聚合物分散剂；它们在干燥膜内在一定程度上避免TiO2颗粒絮凝。添加表面处理的纳米颗粒(用低聚/聚合物分散剂室内处理)进一步提高TiO2的间距。典型地，添加未处理的纳米颗粒(例如ZnO)到油漆中将使TiO2絮凝并使油漆无用。然而，在合适地预处理TiO2和纳米颗粒二者的情况下，静电相互作用防止在湿的油漆内和在油漆干燥工艺过程中发生絮凝。通过防止颗粒絮凝，实现了最佳的TiO2间距。尽管现有技术示出了具有体质颜料的一些TiO2间距，但已知无一产生有效的结果。
[0015]图1示出了理想的TiO2间距。可以尽可能有效地隔开TiO2颗粒，从而提供最大的光散射，于是提供最大的遮盖力。图2示出了据认为在目前的涂料配方内发生的现象。颗粒没有均匀地隔开(一些聚集)；因此光散射不是最佳的且遮盖力受损失。图3示出了根据本发明的优选形式的原理的一种可能的间距排列。据认为纳米颗粒尺寸的体质颜料颗粒，例如以ZnO作为例举，具有对TiO2颗粒表面的亲和力，所述亲和力辅助隔开TiO2颗粒。因此，纳米颗粒和TiO2通过导致改进的TiO2颗粒间距的机理相互作用。尽管颜料级和纳米ZnO均显示出着色力的改进(高达30％)，但纳米ZnO颗粒的效果更加有效。纳米ZnO颗粒在改进遮盖方面也是比较有效的。尽管不是理想的，但图3中的间距具有仍然好于典型的现有技术油漆体系间距的TiO2颗粒；因此，油漆提供改进得多的遮盖力。必需预期到图3是非限制性的，且提供改进的间距和导致改进的遮盖力的众多的各种间距排列和形态在本发明的范围内。
[0016]在油漆中纳米ZnO颗粒的正面特征，特别是着色力和光泽观察结果，是依赖于树脂体系的。因此，可使用本领域已知的各种树脂体系。采用丙烯酸树脂体系(自交联和非自交联二者)的情况下观察到最深远和优选的结果。对于所有类型的树脂体系来说，观察到反差比的增加。
[0017]类似地，各种颜料级TiO2颗粒对添加纳米ZnO颗粒产生不同的应答。因此，可根据本发明的原理使用各种颜料级TiO2颗粒。商业实例1(由位于16825 Northcase Drive，Suite 1200，Houston，Texas77210-4272的KRONOS Worldwide，Inc.以商品名Kronos销售的TiO2产品)对着色力和反差比产生良好的应答且是优选的组分。商业实例3(由位于20 Wright Avenue，Suite 100，Hunt Valley，MD 21030的Millennium Chemicals，Inc.以商品名Tiona RCS-2销售)类似地行使功能，但不那么有效。当与商业实例1和商业实例3相比时，商业实例2(同样由位于20 Wright Avenue，Suite 100，Hunt Valley，MD 21030的Millennium Chemicals，Inc.以商品名Tiona 596S销售)具有仅仅最小的改进。
·可使用本领域已知的各种分散剂。
·在根据本发明原理的体系中，额外的TiO2颗粒含量增加着色力(高达40％)；然而，与没有额外的TiO2颗粒的油漆相比，这种改进不是重要的。随着TiO2颗粒含量增加，遮盖力显著改进。因此，在本发明的一个实施方案中，与常规的配方相比，使用额外的TiO2颗粒含量。
实施例
[0018]使根据本发明原理制备的油漆母料保持一部分水。然后分配母料，并后添加适量的纳米颗粒(参见下述实施例)和水。取决于实验的焦点，改变油漆中的各种组分。评价每一样品的着色力和反差比。表1A-G分别列出了油漆A-G的基本配方。
表1
表1A(高光泽；自交联的100％丙烯酸树脂)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                      wt％范围
自交联的丙烯酸系聚合物        48-52
TiO2淤浆                      31-35
水                            4-8
乙二醇                        2-6
缔合的高剪切流变学改性剂      2-6
烷基酯聚结剂                  1.5-3.5
疏水共聚物分散剂              0.5-2.0
磷酸酯化的共酯表面活性剂      0.1-0.4
杀霉菌剂                      0.1-0.4
聚硅氧烷消泡剂                0.1-0.3
氨基醇添加剂                  0.1-0.3
非离子HEUR低剪切流变学改性剂  0.1-0.3
聚硅氧烷消泡剂                0.1-0.3
罐内杀虫剂                    0.05-0.1
聚硅氧烷基抗损坏添加剂        0.05-0.1
表1B
油漆B(半光泽；100％丙烯酸-低PVC)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明          wt％范围
丙烯酸系聚合物    37-41
TiO2淤浆          27-31
水                              13-17
不透明的聚合物                  4-8
缔合的高剪切流变学改性剂        2-6
乙二醇                          1.5-4.5
非离子HEUR低剪切流变学改性剂    0.5-2.5
Texanol                         0.5-1.5
疏水共聚物分散剂                0.5-1.5
长石(霞岩黑花岗石)              0.2-0.8
丁基卡必醇                      0.2-0.8
非离子表面活性剂                0.2-0.8
杀霉菌剂                        0.2-0.8
美国活性白土                    0.1-0.6
聚硅氧烷消泡剂                  0.1-0.4
矿物油消泡剂                    0.1-0.4
罐内杀虫剂                      0.05-0.2
表1C
油漆C(高光泽-苯乙烯丙烯酸)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                        wt％范围
苯乙烯-丙烯酸系聚合物           53-57
TiO2淤浆                        30-34
丁基卡必醇                      2-6
乙二醇                          2-6
缔合的高剪切流变学改性剂        1-4
Texanol                         1-4
水                              1-4
非离子的磷酸酯表面活性剂        0.2-0.6
氨基醇添加剂                    0.2-0.6
杀霉菌剂                        0.1-0.5
聚硅氧烷消泡剂                  0.1-0.5
疏水共聚物分散剂                0.1-0.5
罐内杀虫剂                      0.05-0.15
非离子HEUR低剪切流变学改性剂    0.05-0.15
聚硅氧烷基抗损坏的添加剂        0.05-0.15
表1D
油漆D(平光-PVA)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                        wt％范围
TiO2淤浆                        24-28
聚乙烯基-丙烯酸乳液             24-28
水                              14-18
焙烧高岭土                      8-12
不透明的聚合物                  7-11
碳酸钙                          3-6
乙二醇                          1-4
焙烧硅藻土                      1-4
非离子HEUR低剪切流变学改性剂    0.5-1.5
缔合的高剪切流变学改性剂        0.5-1.5
杀霉菌剂                        0.2-0.6
非离子表面活性剂                0.2-0.6
矿物油消泡剂                    0.2-0.6
疏水共聚物分散剂                0.2-0.6
改性HEC(改性羟乙基纤维素)       0.2-0.6
美国活性白土                    0.2-0.6
氨基醇添加剂                    0.2-0.6
罐内杀虫剂                      0.05-0.25
表1E
油漆E(半光泽：VAE)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                  wt％范围
乙酸乙烯酯-乙烯乳液       38-42
TiO2淤浆                  34-38
水                        9-13
3％HEC                    5-9
丙二醇                    1-4
Texanol                   0.5-1.5
疏水共聚物分散剂          0.5-1.5
杀霉菌剂                  0.5-1.5
矿物油消泡剂              0.2-0.8
氨基醇添加剂              0.1-0.4
磷酸酯化共酯表面活性剂    0.1-0.4
罐内杀虫剂                0.05-0.2
表1F
油漆F(缎光：100％丙烯酸-中PVC)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                    wt％范围
丙烯酸系聚合物              35-39
TiO2淤浆                    27-31
水                          11-15
长石(霞岩黑花岗石)          4-8
不透明的聚合物              4-8
缔合的高剪切流变学改性剂    2-4
乙二醇                      2-4
Texanol                     0.5-2
非离子HEUR低剪切流变学改性剂    0.5-2
矿物油消泡剂                    0.3-1
美国活性白土                    0.3-1
丁基醇                          0.3-1
非离子表面活性剂                0.3-1
疏水共聚物分散剂                0.2-0.8
杀霉菌剂                        0.2-0.8
罐内杀虫剂                      0.05-0.2
表1G
油漆G(平光：100％丙烯酸-高PVC)
包括下述原材料的油漆涂料组合物：
通用说明                        wt％范围
丙烯酸系聚合物                  28-32
TiO2淤浆                        22-26
水                              11-15
焙烧高岭土                      9-13
长石(霞岩黑花岗石)              7-10
不透明的聚合物                  1.5-4
碳酸钙                          1.5-4
缔合的高剪切流变学改性剂        1-3
乙二醇                          1-3
Texanol                         0.5-2
疏水共聚物分散剂                0.5-2
非离子HEUR低剪切流变学改性剂    0.25-1
矿物油消泡剂                    0.25-1
非离子表面活性剂                0.2-0.8
杀霉菌剂                        0.2-0.8
美国活性白土                    0.1-0.6
氨基醇添加剂    0.1-0.6
罐内杀虫剂      0.05-0.2
实施例1-纳米颗粒的筛选
[0019]在典型的油漆配方中以两种浓度水平：0.50％和1.00％筛选下述纳米颗粒：Al2O3、SiO2和ZnO(两种粒度)。这些纳米颜料的粒度范围为～10-120nm。表2示出了纳米颗粒筛选实验的数据。起始的油漆A是PVC为～23.0的任何常规的白色基础油漆。纳米颗粒的粘度是基于全部配方重量的百分数。
[0020]首先根据表2注意到这些观察结果，当配制成油漆A(与不具有纳米颜料的油漆A相比)时，所研究的所有不同的纳米颗粒得到着色力和反差比的增加。第二，采用各种粒度(～10-120nm)观察到改进的着色力和反差比。最后，增加纳米颗粒的粘度(0.5％，相对于1.0％)得到着色力和反差比的增加。根据这一筛选研究，以0.5％的浓度添加纳米ZnO(～60nm粒度)的油漆A得到着色力(28.75％)和反差比(0.75％)的最高增加。本领域的技术人员会意识到尽管反差比的增加小，但仅仅增加0.40％显示出遮盖力明显可视的改进。
表2
样品  纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸 [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
油漆A  Al2O3 ～10nm 0.5％ 2.40％ 0.70％
1.0％ 6.80％ 0.40％
油漆A  SiO2 ～20nm 0.5％ 5.70％ 0.65％
1.0％ 14.50％ 0.50％
样品A  ZnO ～60nm 0.5％ 28.75％ 0.75％
1.0％ 22.70％ 0.45％
样品A  ZnO ～120nm 0.5％ 20.70％ 0.35％
1.0％ 27.10％ 0.30％
*基于配方的总重量。
实施例2-纳米颗粒浓度筛选
[0021]在这一研究中，在油漆A中检验纳米ZnO的浓度范围(～60nm的粒度)。所检验的纳米ZnO的浓度为0.05％、0.10％、0.25％、0.50％、1.00％、1.50％、2.50％和5.00％。表3示出了对于在油漆A中增加纳米ZnO浓度时的着色力和反差比数据。纳米ZnO的浓度以基于配方总重量的百分数来表达。
[0022]表3的数据示出了当在基础油漆A内增加纳米ZnO(粒度～60nm)的浓度(0.05％-5.00％)时，着色力和反差比增加(这与不具有纳米颜料的油漆A相反)。纳米ZnO(粒度～60nm)的最佳使用量为0.50％，从而得到着色力增加28.75％和反差比增加0.75％。
表3
样品 纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸 [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
样品A ZnO ～60nm 0.05％ 1.50％ 0.35％
0.10％ 3.00％ 0.30％
0.25％ 14.10％ 0.35％
0.50％ 28.76％ 0.75％
1.00％ 22.70％ 0.45％
1.50％ 23.00％ 0.40％
2.50％ 20.70％ 0.35％
5.00％ 16.25％ 0.20％
*基于配方的总重量。
实施例3-纳米颗粒共混的研究
[0023]这一研究检验不同组成和不同粒度的纳米颗粒共混到典型的基础油漆配方(在这一情况下为油漆B)内的影响。所研究的纳米颗粒为ZnO(粒度为～60nm和～120nm)和Al2O3(粒度为～50nm)。表4列出了对于具有各种添加的纳米颜料的共混物的油漆B来说的反差比结果。单独检验纳米颗粒，然后以表4列出的共混物形式检验。每一种不同的纳米颗粒的浓度基于配方的总重量为0.50％。基础油漆B是PVC为～28.0的常规的公知油漆。
[0024]表4示出了当在油漆B中，单独或者以相同比例的共混物形式使用纳米颗粒时，反差比增加(这与不具有纳米颜料的油漆B相反)。反差比的这种增加在所有列出的情况下是值得注意的，不管纳米颜料具有大致相同的尺寸(与纳米Al2O3，～50nm共混的纳米ZnO，～60nm)，或者具有不同的尺寸(或者与纳米ZnO，～120nm共混的纳米ZnO，～60nm，或者与纳米ZnO，～120nm共混的纳米Al2O3，～50nm)。在这一研究中，采用具有纳米ZnO(～120nm)和纳米Al2O3(～50nm)的共混物的基础油漆B的结合物的情况下，观察到反差比的最大改进，0.55％。
表4
样品  纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸  [纳米颗粒]* 反差比增加
样品B ZnO ～60nm  0.50％ 0.20％
样品B ZnO ～120nm  0.50％ 0.45％
样品B Al2O3 ～50nm  0.50％ 0.40％
油漆B-共混物 ZnO ～60nm  0.50％ 0.35％
ZnO ～120nm  0.50％
油漆B-共混物 ZnO ～60nm  0.50％ 0.20％
Al2O3 ～50nm  0.50％
油漆B-共混物 ZnO ～120nm  0.50％ 0.55％
Al2O3 ～50nm  0.50％
*基于配方的总重量。
实施例4-采用纳米颗粒筛选树脂类型
[0025]下述实施例证明在建筑涂料中典型地使用的最常见的树脂体系可与本专利中所述的纳米技术一起使用。在这一研究中检验的树脂体系为两种丙烯酸树脂(一种自交联，一种非自交联)、苯乙烯-丙烯酸树脂、聚乙烯基丙烯酸(PVA)和乙酸乙烯酯乙烯(VAE)树脂。使用这些可商购的树脂，制造表1所列的数种常规的基础油漆，油漆A(23.0PVC)、油漆B(28.0PVC)、油漆C(23.0PVC)、油漆D(51.75PVC)和油漆E(27.64PVC)。在不具有和具有0.50％(基于配方的总重量)纳米ZnO(～60nm粒度)的情况下，检验所有这些油漆。表5列出了样品A-E的着色力和反差比结果。
[0026]表5的数据说明在用不同树脂组合物制造的油漆中观察到具有纳米颗粒(在这一情况下为ZnO～60nm)的间距影响。在油漆A-E中，所有各种树脂类型，丙烯酸(自交联)、丙烯酸(非自交联)、苯乙烯-丙烯酸、PVA和VAE全部显示出着色力和反差比的改进(与不具有纳米颜料的油漆A-E相比)。在添加到基础油漆A(它采用100％自交联的丙烯酸树脂配制)的情况下，观察到着色力最显著的改进。所改性的油漆A显示出着色力增加28.75％和反差比增加0.75％。
表5
样品 树脂类型 纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸  [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
油漆A 丙烯酸 ZnO ～60nm  0.50％ 28.75％ 0.75％
(自交联)
油漆B 丙烯酸 ZnO ～60nm  0.50％ 13.20％ 0.80％
(非自交联)
油漆C 苯乙烯-丙烯酸 ZnO ～60nm  0.50％ 7.10％ 0.30％
油漆D PVA ZnO ～60nm  0.50％ 3.30％ 0.20％
油漆E VAE ZnO ～60nm  0.50％ 3.80％ 0.10％
*基于配方的总重量。
实施例5-采用纳米颗粒筛选颜料TiO2
[0027]这一研究检验不同的可商购的颜料TiO2类型及其用纳米颗粒(在这一情况下，为ZnO，～60nm的粒度)隔开的能力。在有和无纳米颜料(基于配方的总重量，0.50％ZnO)的情况下，作为基础油漆A内的添加剂研究三种不同的颜料TiO2产品。所研究的三种不同的TiO2产品是前面所述的商业-1、商业-2和商业-3。表6列出了这些油漆的着色力和反差比数据。
[0028]表6的数据说明了在用所有三种可商购的颜料TiO2类型改性的基础油漆A内，观察到着色力和反差比的改进。采用商业-1的TiO2类型的改性油漆A内，注意到最大的改进，从而表明着色力增加28.75％和反差比增加0.75％。
表6
样品 TiO2  纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸  [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
油漆A 商业1  ZnO ～60nm  0.50％ 27.80％ 0.75％
油漆A 商业2  ZnO ～60nm  0.50％ 14.50％ 0.55％
油漆A 商业3  ZnO ～60nm  0.50％ 20.10％ 0.65％
*基于配方的总重量。
实施例6-用纳米颗粒筛选颜料TiO2的浓度
[0029]这一实施例证明可在典型的建筑涂料配方中使用纳米颗粒(在这一情况下，为ZnO，～60nm)，有效地隔开各种含量的颜料TiO2。在有和无纳米颜料(0.50％的纳米ZnO，～60nm)的情况下，采用各种添加含量的商业-1 TiO2：7.10％、10.70％、14.20％、17.80％、21.10％、24.90％和28.50％研究油漆A(基于配方总重量)。表6列出了这些油漆的着色力和反差比。
[0030]表7说明了在所检验的每一含量的颜料TiO2下，观察到着色力和反差比的改进(与不具有纳米颜料的相应油漆相比)。在采用具有24.90％TiO2(基于配方的总重量)和0.50％～60nm(基于配方的总重量)纳米ZnO的改进油漆A的情况下，观察到着色力和反差比的最大增加；这一油漆显示出着色力增加29.25％和反差比增加0.90％。
表7
样品  [TiO2]*(商业-1) 纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸  [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
油漆A  7.10％ ZnO ～60nm  0.50％ 10.00％ 0.60％
油漆A  10.70％ ZnO ～60nm  0.50％ 12.75％ 0.60％
油漆A  14.20％ ZnO ～60nm  0.50％ 19.75％ 0.55％
油漆A  17.80％ ZnO ～60nm  0.50％ 23.00％ 0.65％
油漆A  21.10％ ZnO ～60nm  0.50％ 27.25％ 0.35％
油漆A  24.90％ ZnO ～60nm  0.50％ 29.25％ 0.90％
油漆A  28.50％ ZnO ～60nm  0.50％ 25.25％ 0.40％
*基于配方的总重量。
实施例7-采用纳米颜料的情况下PVC的变化
[0031]这一实施例证明可在可变PVC的典型的建筑油漆中，使用纳米颗粒(在这一情况下为ZnO，～60nm)，有效地隔开颜料TiO2。在这一研究中检验PVC范围为～28.0-50.50PVC的三种不同PVC的油漆(所有这些具有相同的树脂和TiO2类型)。表8列出了这三种油漆的着色力和反差比的改进。
[0032]表8说明了对于～28.0-50.50的PVC范围来说，注意到着色力和反差比的改进。在这一特定的研究中最好的改进是采用改性油漆B(28.10PVC)，其中着色力改进5.50％和反差比改进0.40％。
表8
样品  PVC  纳米颗粒类型 纳米颗粒尺寸  [纳米颗粒]* 着色力增加 反差比增加
油漆B  28.10  ZnO ～60nm  0.50％ 5.50％ 0.40％
油漆F  34.90  ZnO ～60nm  0.50％ 2.40％ 0.45％
油漆G  50.40  ZnO ～60nm  0.50％ 2.40％ 0.50％
*基于配方的总重量。

Claims (20)

1.制备二氧化钛分散体的方法，该方法包括：
在第一分散介质内分散多种二氧化钛颗粒；
制备纳米颗粒颜料；
混合该纳米颗粒颜料与含有二氧化钛的第一分散介质；和
使纳米颗粒颜料与二氧化钛相互作用，在二氧化钛颗粒周围形成多个纳米颗粒颜料的居间分散体。
2.权利要求1的方法，其中纳米颗粒颜料包括氧化锌。
3.权利要求1的方法，其中在第一分散介质内分散二氧化钛的步骤包括使用选自铵盐疏水共聚物分散剂和高分子量嵌段共聚物中的一种分散剂。
4.具有改进的涂布性能的基底上的涂层，其包括：
基底；和
具有二氧化钛颗粒和纳米颗粒颜料颗粒的涂层；
其中纳米颗粒颜料颗粒与二氧化钛颗粒相互作用，以提供涂布层。
5.权利要求4的涂层，其中纳米颗粒颜料包括氧化锌。
6.权利要求4的方法，进一步包括颜料级尺寸的颜料。
7.权利要求6的涂层，其中纳米颗粒颜料包括氧化锌。
8.一种油漆组合物，其包括：
二氧化钛；
在二氧化钛周围提供基本上均匀分布的纳米颗粒尺寸的颜料；
分散剂；和
漆基。
9.权利要求8的油漆组合物，其中漆基选自自交联的100％丙烯酸系聚合物、100％丙烯酸系聚合物及其结合。
10.权利要求8的油漆组合物，其中二氧化钛选自以商品名TionaRCS-2、Kronos 4311、Tiona 596销售的二氧化钛及其混合物。
11.权利要求8的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料包括氧化锌。
12.权利要求8的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约0.5-约10.0磅。
13.权利要求12的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约1.0-约10磅。
14.权利要求13的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约2.5-约10.0磅。
15.权利要求14的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约2.5-约5.0磅。
16.权利要求8的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约4.0-约6.0磅。
17.权利要求8的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约5.0-约7.0磅。
18.权利要求8的油漆组合物，其中纳米尺寸的颜料的浓度为每100加仑油漆组合物，约0.5-约10.0磅。
19.权利要求8的油漆组合物，其中分散剂的浓度为每100加仑油漆组合物，约0.5至2.5磅。
20.权利要求19的油漆组合物，其中分散剂的浓度为每100加仑油漆组合物，约1磅。
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