CN104130694A - 新型水性木器涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种新型水性木器涂料及制备方法，其特征在于包括下述重量组成：乳液82-88.0％；去离子水2.0-4.0％；乙二醇丁醚3.0-5.0％；分析纯丙二醇0.2-0.4％；轻质碳酸钙1.5-2.5；微细滑石粉3.5-4.5％；Hydropalat3204 0.7-0.9％；Hydropalat140 0.4-0.6％；FoamasterA34 0.08-0.12％；SN-thickcncr612 0.08-0.12％；Alcx F-252 0.1-0.3％。本涂料有效降低了VOC，并且在细度，干燥时间，稳定性，涂抹外观和耐水性等各项性能均优于国标。制备方法步骤简单，容易操作。
Description
技术领域
本发明涉及到涂料领域，具体指一种新型水性木器涂料及其制备方法。
背景技术
木材具有特殊的纹理、外表及材色具有自然美，因而到目前为止仍然是家具和家庭装修的主要原材料。木器涂料对于木材具有完美的装饰性和持久的保护性能，因此广泛应用于木器的涂装和保护。木器涂料是工业涂料的重要组成部分，在工业涂料和各国涂料产量中占有相当大的比重。
传统的木器涂料，主要是溶剂型的硝基漆和聚氨酯漆，含有大量的挥发性有机化合物(VOC)，存在严重的污染和毒性问题，浪费资源和能源。随着环保法规的不断严格，以减轻地球负荷为目的，低VOC或零VOC排放的新型环保涂料成为现代涂料的研发热点。环保涂料主要包括水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料及辐射固化涂料。水性涂料是以水为分散介质的一类涂料，具有环保、安全、简便、节能四大特征，是世界涂料界公认的室内木器装饰装修和家具装饰用漆的发展方向。
与传统涂料相比，水性木器漆最突出的优点是分散介质不燃、无害、不污染环境，但在漆膜的丰满度、硬度、耐磨性和手感等方面存在一定差距；同时在施工性能上也存在一定不足，这也是目前影响水性木器涂料推广发展的主要原因。要改变这一状况，一方面要改进乳液性能，另一方面，合理设计水性木器涂料配方也是一个行之有效的方法合理的配方能够使树脂优良的性能得到最大的利用，直接影响涂料涂膜性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种漆膜性能好且容易施工的新型水性木器涂料。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种漆膜性能好且容易施工的新型水性木器涂料的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该新型水性木器涂料，其特征在于包括下述重量组成：
其中，所述乳液为采用原位乳液聚合法制备的、具有核－壳结构的环氧改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液；使用分析纯氨水调节配方的pH值为7-8。
较好的，所述轻质碳酸钙与所述微细滑石粉的重量比为2:1；所述轻质碳酸钙含量98％以上，平均粒径≤3μm，吸油量为25～60g/100g，pH值为9-10；
所述微细滑石粉粒径为1200-1300目、密度为2.5-3.0g/cm3、折射率为1.5-1.6、吸油量为20-30g/100g。
上述新型水性木器漆的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
取所述乳液的40-50％置于分散机下，然后依次加入四分之三的Foamaster A34和Hydropalat3204以及Hydropalat140，控制转速为900-1100rpm，搅拌5-7分钟；
然后缓慢加入轻质碳酸钙和微细滑石粉，加入时以不溅起乳液为准，10分钟内提速至1500～2000rpm，搅拌18-22min；
将上述混合物料置于三辊机上研磨至粒径≤30μm，出料得透明底漆浆；
将去离子水、乙二醇丁醚和分析纯丙二醇合均匀，得到第一混合物；
在900-1100rpm下，将剩余的Foamaster A34加入到剩余的乳液中，然后加入第一混合物，搅拌9-11min；
改变搅拌速度为1500～2000rpm，以1L/min的速度加入所述的底漆浆，搅拌4-7分钟后依次加入SN-thickener612和Alex F-252，搅拌分散18-22分钟后，降低搅拌速度为900-1100rpm，加入分析纯氨水，调节pH值为7-8；
停止搅拌，待气泡消失后，过滤，出料得到新型水性木器漆涂料。
与现有技术相比，本发明所提供的新型水性木器漆涂料通过合理选择组配成分，减少了成膜助剂的使用量，有效降低了VOC；该产品在细度，干燥时间，稳定性，涂抹外观和耐水性等各项性能均优于国家标准GB/T23999-2009《室内装饰装修用水性木器涂料》中关于透明底漆A类和B类(地板、家具类)的规定。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其中，环氧改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液采用原位乳液聚合法制备得到，即采用六亚甲基二异氰酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯为两亲性聚合物骨架，甲基丙烯酸缩水甘油酯为改性的环氧基团，过硫酸钾为引发剂，辛酸亚锡为催化剂引发聚合而成。
其中轻质碳酸钙含量≥98％，平均粒径≤3μm，吸油量为25-60g/100g，pH值为9-10，是一种碱性颜料。微细滑石粉的粒径为1250目，密度为2.8g/cm3，折射率为1.59，吸油量为25g/100g。
Hydropalat3204和Hydropalat140为德国Cognis(科宁)化工科技有限公司生产。
FoamasterA34为德国Cognis(科宁)化工科技有限公司生产。
SN-thickener612为日本San Nopco(圣诺普科)有限公司生产。
Alex F-252为加拿大KNP公司生产。
新型水性木器漆的制备方法如下：
取所述复合乳液的40％置于分散机下，然后依次加入四分之三的Foamaster A34、Hydropalat3204和Hydropalat140，控制转速为1000rpm，搅拌6分钟。
然后缓慢加入轻质碳酸钙和微细滑石粉，加入时以不溅起乳液为要求，10分钟内提速至1500～2000rpm，搅拌18-22min。
将上述混合物料置于三辊机上研磨至粒径≤30μm，出料得透明底漆浆；
将去离子水、乙二醇丁醚和分析纯丙二醇合均匀，得到第一混合物；
在1000rpm下，将剩余的Foamaster A34加入到剩余的乳液中，然后加入第一混合物，搅拌10min；
改变搅拌速度为1700rpm，以1L/min的速度加入所述的底漆浆，搅拌6分钟后依次加入SN-thickener612和Alex F-252，搅拌分散20分钟后，降低搅拌速度为1000rpm，加入分析纯氨水，调节pH值为7.5；
停止搅拌，待气泡消失后，过滤，出料得到新型水性木器漆涂料。
实施例2
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
实施例3
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
实施例4
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
对比例1
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
对比例2
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
对比例3
用分析纯氨水调节pH值为7.5。
其余内容与实施例1相同，检测结果见表1。
上述各实施例中的环氧改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液均为采用原位乳液聚合法制备的、具有核－壳结构的乳液。
对实施例1至实施例4和对比例1至对比例3进行性能测试。
(1)取上述各实施例所制备的木器漆涂料分别置于25ml量筒中，搅拌均匀，记录总体积V，静置30天后，观察分层现象，读取其沉降后的体积Vs，即为沉降体积分数。沉降体积分数越大，说明涂料静置后各组分越稳定，水相跟各种助剂均一分散，则说明产品稳定性越好。
(2)按国标GB6783分别考察产品在50℃烘箱中贮存7天和30天的稳定性。贮存稳定性按照优劣分为10级，其中10级最好，0级最差。
表1
从测试结果可见，优化过的木器涂料，各项性能均优于国家标准GB/T23999-2009的规定，尤其是表干小于30min，实干小于4h，并且耐水性好和贮存稳定性好。900-1100rpm，加入分析纯氨水，调节pH值为7-8；
停止搅拌，待气泡消失后，过滤，出料得到新型水性木器漆涂料。
Claims (3)
1.一种新型水性木器涂料，其特征在于包括下述重量组成：
其中，所述乳液为采用原位乳液聚合法制备的、具有核－壳结构的环氧改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液；使用分析纯氨水调节配方的pH值为7-8。
2.根据权利要求1所述的新型水性木器涂料，其特征在于所述轻质碳酸钙与所述微细滑石粉的重量比为2:1；所述轻质碳酸钙含量98％以上，平均粒径≤3μm，吸油量为25～60g/100g，pH值为9-10；
所述微细滑石粉粒径为1200-1300目、密度为2.5-3.0g/cm3、折射率为1.5-1.6、吸油量为20-30g/100g。
3.如权利要求1或2所述的新型水性木器涂料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
取所述乳液的40-50％置于分散机下，然后依次加入四分之三的Foamaster A34和Hydropalat3204以及Hydropalat140，控制转速为900-1100rpm，搅拌5-7分钟；
然后缓慢加入轻质碳酸钙和微细滑石粉，加入时以不溅起乳液为准，10分钟内提速至1500～2000rpm，搅拌18-22min；
将上述混合物料置于三辊机上研磨至粒径≤30μm，出料得透明底漆浆；
将去离子水、乙二醇丁醚和分析纯丙二醇合均匀，得到第一混合物；
在900-1100rpm下，将剩余的Foamaster A34加入到剩余的乳液中，然后加入第一混合物，搅拌9-11min；
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停止搅拌，待气泡消失后，过滤，出料得到新型水性木器漆涂料。
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