CN101108888B - 一种水性木器漆的乳液、该乳液的制备方法及其水性木器漆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性木器漆乳液的制备方法，该方法在乳液的合成过程中加入复合纳米氧化物浆料，其中复合纳米氧化物浆料由括以下重量份配比的原料：Al₂O₃：1-3；TiO₂：0.5-1；表面活性剂：0.04-0.08；水：3-6。本发明方法通过使复合纳米Al₂O₃、TiO₂浆料参与乳液的聚合反应，使其在乳液中分布均匀，涂膜干燥过程中不会发生迁移，因而用该乳液制备的水性木器漆不但具有良好的稳定性，储存6个月以上不会发生沉淀，而且具有良好的硬度、耐磨性、耐温变性、耐光变色和抗菌性。

Description

一种水性木器漆的乳液、该乳液的制备方法及其水性木器漆

技术领域

本发明涉及一种水性木器漆的乳液、该乳液的制备方法及其水性木器漆，特别涉及水性木器漆的丙烯酸乳液、该乳液的制备方法及其水性木器漆。

背景技术

与油性木器漆相比，水性木器漆具有无毒性的特点，因此在环保问题倍受关注的今天，水性木器漆的发展和成熟是一种必然的趋势。

现有水性木器漆通常的制备方法是：采用把水性木器漆乳液、去离子水、助剂、色浆等加入混合釜中，搅拌均匀后再增稠制得。对水性木器漆漆膜影响最大的是乳液的性能，由于水性乳液的成膜机理与油性漆存在很大的差异，因此乳液成膜后的性能也普遍不如油性漆，存在漆膜偏软、耐磨性差等问题。

现有技术中，为了对水性木器漆进行改性，通常是在调漆过程中加入制备好的纳米浆料，这种纳米水性木器漆中的纳米粒子与乳液粒子没有形成较好的键合作用，虽然能够初步增强水性木器漆的涂膜，能使涂膜致密性、耐水性等性能有明显的提高，但是，此方法中得到的纳米水性木器漆贮存不稳定，纳米颗粒在成膜过程中发生迁移、团聚，导致在涂膜中分布不均匀等问题，使得纳米水性木器漆的一些性能没有得到很好的体现，因此一直没有得到很好的推广。

目前，市场上最常见的水性木器漆乳液有单组份的丙烯酸乳液和双组份的水性聚氨酯乳液两种。丙烯酸乳液漆膜较软，但耐老化性好；双组份的聚氨酯乳液使用时需现加入固化剂，使用时不方便，且耐老化性能较差，容易黄变等。还有人把水性丙烯酸与聚氨酯复配，但不能从根本上解决上述问题。

公开号为CN1827690的中国专利申请中公开了一种木器用水性聚氨酯乳液，该方法通过用芳香族二酸酐与脂肪族二酸和二醇混合共聚制得的聚酯二醇制备水性聚氨酯乳液的初始乳液，再利用聚丙烯酸酯来改善水性聚氨酯的耐水性，从而制得木器用水性聚氨酯乳液，此聚氨酯水性木器漆乳液是一种典型的丙烯酸聚氨酯复配乳液，存在上述的问题。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术存在的问题而提供一种水性木器漆的乳液和由其制备的水性木器漆及其制备方法。在该乳液制备过程中加入用于改性的复合纳米氧化物Al₂O₃和TiO₂浆料，制备成纳米杂合自交联水性木器漆乳液，使得用该乳液制备的水性木器漆不但具有良好的稳定性，而且具有良好的硬度、耐磨性、耐温变性、耐光变色和抗菌性。

为实现本发明目的，本发明的一方面提供的水性木器漆乳液的制备方法，包括在乳液的合成过程中加入复合纳米氧化物浆料。

其中复合纳米氧化物浆料包括以下重量份配比的原料：Al₂O₃：1-3；TiO₂：0.5-1；表面活性剂：0.04-0.08；水：3-6。

本发明的另一目的是提供一种水性木器漆的乳液，该乳液按照上述方法制成。

本发明的另一目的是提供一种水性木器漆乳液的制备方法，包括如下顺次进行的步骤：

1)按照以下重量份配比备料：

甲基丙烯酸甲酯40-85；双丙酮丙烯酰胺1-7；丙烯酸丁酯15-55；乳化剂1.0-2.0；十二烷基硫酸钠1.0-2.0；引发剂0.4-1.0；碳酸氢钠0.3-0.6；pH调节剂1.0-2.5；消泡剂0.3-0.8；去离子水70-100；复合纳米氧化物浆料4-10；

2)在反应釜中，加入第一批去离子水30-50重量份、乳化剂0.1-0.3重量份和十二烷基硫酸钠0.1-0.3重量份，搅拌并升温；

3)升温至75±5℃时，加入第一批引发剂溶液，加入量为引发剂总量的25-40％；

4)将全部的甲基丙烯酸甲酯、全部的丙烯酸丁酯、全部的双丙酮丙烯酰胺混和均匀，然后向加入余量的乳化剂、余量的十二烷基硫酸钠、全部的碳酸氢钠、第二批引发剂、余量的去离子水和全部的复合纳米氧化物浆料的混合釜中滴加，进行乳化，其中第二批引发剂为引发剂总量的40-50％，滴加完所有的料后再乳化50-70分钟，形成预乳化液；

5)向反应釜中滴加预乳化液，2-4小时内滴加完；

6)在80±2℃下反应后，加入余量的引发剂，升温至85-90℃，保温1.5-2.5小时；

7)加入全部的消泡剂和pH调节剂，搅拌均匀，调pH值7-8，降温至40℃以下，出料。

其中，乳化剂选择烷基酚聚氧乙烯醚和\或烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；引发剂选择过硫酸铵和\或过硫酸钾；pH调节剂选择氨水、三乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种；消泡剂选择有机硅类或金属皂类消泡剂。

特别是，其中的复合纳米氧化物浆料由以下重量份配比的原料混合而成：纳米Al₂O₃：1-3；纳米TiO₂：0.5-1；表面活性剂：0.04-0.08；水：3-6，

特别是，表面活性剂为聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺与非离子表面活性剂的复配物。

特别是，所述复合纳米氧化物浆料通过以下步骤制备：

1)把纳米Al₂O₃和TiO₂氧化物、水、表面活性剂分散成浆料，再将浆料研磨成纳米混合氧化物浆料；

2)对研磨后的混合氧化物浆料施加超声波作用至少2-4小时。

本发明的另一目的是提供一种按照上述方法制备而成的水性木器漆的乳液。

本发明的另一目的是提供一种水性木器漆，该水性木器漆含有上述方法制备的乳液。

本发明的另一目的是提供一种水性木器漆的制备方法，该水性木器漆按照以下步骤制备：

1)按照以下重量份配比备料：

复合纳米氧化物乳液70-90、水性蜡乳液3-6、成膜助剂3-6、湿润剂0.2-0.5、乙二醇丁醚0.5-1.5、增稠剂0.1-0.5、消泡剂0.1-0.3、去离子水3-8；

2)将去离子水加入调漆罐中，接着将成膜助剂、湿润剂、乙二醇丁醚、增稠剂和消泡剂加入调漆罐中，搅拌均匀；

3)加入复合纳米氧化物乳液和水性蜡乳液，搅拌均匀后，出料。

其中复合纳米氧化物乳液按照上述方法制成。

其中，成膜助剂选择十二碳醇酯；湿润剂选择聚醚改性聚硅氧烷类；增稠剂选择聚胺类或聚脲类增稠剂；消泡剂选择有机硅类或金属皂类消泡剂。

本发明的另一目的是提供一种按照上述方法制备而成的水性木器漆。

采用本发明水性木器漆乳液制备的水性木器漆具有以下优点：

本发明乳液由于在合成过程的乳化阶段中加入改性的复合纳米氧化物(Al₂O₃和TiO₂)浆料，使其参与乳液的聚合反应，因而纳米材料在乳液中分布均匀，涂膜干燥过程中不会发生迁移，由其制备的水性木器漆稳定性显著增强，储存6个月以上不会发生沉淀。此外，由本发明乳液制备的水性木器漆不但硬度显著提高而具有良好的耐磨性，而且还具有较强的耐光变色性能和抗菌性。

具体实施方式

下面通过具体实施例详细描述本发明的内容。

实施例1

(一)水性木器漆乳液制备

按照以下步骤生产水性木器漆乳液：

1、按照以下重量配比备料：

甲基丙烯酸甲酯(MMA)              50kg

双丙酮丙烯酰胺(DAAM)             5kg

丙烯酸丁酯(BA)                   45kg

烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)    1.6kg

十二烷基硫酸钠(SDS)              1.5kg

复合纳米氧化物浆料               5kg

碳酸氢钠(SBC)                    0.4kg

过硫酸钾(KSP)                    0.5kg

去离子水(H₂O)                    100kg

三乙醇胺                         1.8kg

消泡剂(BYK-028(有机硅类))        0.5kg

其中复合纳米氧化物浆料按照如下步骤制备：

1)按照以下重量份配比备料：

纳米Al₂O₃：1；纳米TiO₂：1；表面活性剂聚丙烯酸钠：0.05；水：5；

表面活性剂还可选择阴离子型表面活性剂或阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合物，除聚丙烯酸钠外，还可选择聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠或者聚丙烯酰胺与非离子表面活性剂(如PO-EO嵌段化合物或壬基酚聚氧乙烯醚)的混合物。

2)通过机械研磨法制备纳米Al₂O₃和TiO₂混合氧化物浆料，即把纳米Al₂O₃和TiO₂氧化物、水、表面活性剂加入到分散机中分散成浆料，其中温度控制为25℃；再将浆料加入砂磨机中研磨3小时，控制温度为25℃；制备成复合纳米氧化物浆料；

3)将步骤2)得到的纳米Al₂O₃和TiO₂复合氧化物粗浆料在超声波条件下超声4小时后，出料。

2、在装有搅拌器、冷凝管、氮气保护及加料装置的反应釜中，加入50kg去离子水及0.3kg的烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)和0.3kg十二烷基硫酸钠(SDS)，搅拌至各组分混合均匀；

3、使反应釜升温至75℃时，加入0.2kg的过硫酸钾；

4、把50kg甲基丙烯酸甲酯(MMA)、45kg丙烯酸丁酯(BA)、5kg双丙酮丙烯酰胺(DAAM)混和均匀，然后向加入1.3kg烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)、1.2kg十二烷基硫酸钠(SDS)、0.4kg碳酸氢钠(SBC)、0.2kg过硫酸钾(KSP)、50kg去离子水和5kg复合纳米氧化物浆料的混合釜中2小时内滴加完甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺混和物，进行预乳化，加料完成后再乳化60分钟，得预乳化液；

5、向反应釜中滴加步骤4中制备的预乳化液，在4小时内滴完；

6、保持80℃的反应温度2小时，加入余量的0.1kg过硫酸钾(KSP)，升温至85℃，保温2小时；

7、反应结束后，加入0.5kg消泡剂和1.8kg三乙醇胺，搅拌均匀，降温至40℃以下，出料。

所获得的乳液产品的性能指标如下

固体含量                47％

乳液粒径                200nm

pH值               7.5

粘度(25±0.5℃)    300mpa.s

贮存期             ≥6个月

(二)水性木器漆的制备

按照以下步骤生产水性木器漆：

1、按照以下重量配比备料：

成膜助剂(十二碳醇酯)         3kg

湿润剂(BYK-346)              0.1kg

乙二醇丁醚                   0.8kg

去离子水                     5.0kg

增稠剂(PU-85(聚氨酯类))      0.1kg

消泡剂(BYK-028(金属皂类))    0.1kg

本发明实施例1乳液            80kg

水性蜡乳液                   5.0kg

2、将5.0kg去离子水放入调漆罐中，接着将3kg成膜助剂、0.1kg湿润剂、0.8kg 乙二醇丁醚、0.1kg增稠剂、0.1kg消泡剂加入调漆罐，同时搅拌均匀；

3、加入80kg本发明实施例1乳液和5.0kg水性蜡乳液，搅拌均匀，出料。

所获得的水性木器漆产品的性能指标如下：

固体含量           42％

粘度(25±0.5℃)    800mpa.s

贮存期             ≥6个月

实施例2：

(一)水性木器漆乳液

按照以下步骤生产水性木器漆乳液：

1、按照以下重量配比备料：

甲基丙烯酸甲酯(MMA)        72kg

双丙酮丙烯酰胺(DAAM)       3kg

丙烯酸丁酯(BA)             25kg

烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)    1.7kg

十二烷基硫酸钠(SDS)        1.7kg

复合纳米氧化物浆料         8kg

碳酸氢钠(SBC)              0.3kg

过硫酸铵(ASP)              0.6kg

去离子水(H₂O)              95kg

氨水(NH₃·H₂O)             2kg

消泡剂(NXZ)                0.3kg

其中复合纳米氧化物浆料按照如下步骤制备：

1)按照以下重量份配比备料：

纳米Al₂O₃：3；纳米TiO₂：1；表面活性剂聚丙烯酰胺：0.08；水：6；

2)通过机械研磨法制备纳米Al₂O₃和TiO₂混合氧化物浆料，即把纳米Al₂O₃和TiO₂氧化物、水、表面活性剂加入到分散机中分散成浆料，其中温度控制为25℃；再将浆料加入砂磨机中研磨3小时，控制温度为25℃；制备成复合纳米氧化物浆料；

3)将步骤2)得到的纳米Al₂O₃和TiO₂复合氧化物粗浆料在超声波条件下超声4小时间后，出料。

2、在装有搅拌器、冷凝管、氮气保护及加料装置的反应釜中，加入50kg去离子水及0.2kg的烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和0.2kg十二烷基硫酸钠(SDS)，搅拌至各组分混合均匀；

3、使反应釜升温至75℃时，加入0.2kg的过硫酸铵；

4、把72kg甲基丙烯酸甲酯(MMA)、25kg丙烯酸丁酯(BA)、3kg双丙酮丙烯酰胺(DAAM)混和均匀，然后向加入1.5kg烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、1.5kg十二烷基硫酸钠(SDS)、0.3kg碳酸氢钠(SBC)、0.3kg过硫酸铵、45kg去离子水和8kg复合纳米氧化物浆料的混合釜中2小时内滴加完甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺混和物，进行预乳化，加料完成后再乳化60分钟；

5、向反应釜中滴加步骤4中制备的预乳化液，在3小时内滴完；

6、保持82℃的反应温度2小时，加入余量的0.1kg过硫酸铵，升温至88℃，保温2小时；

7、反应结束后，加入0.3Kg消泡剂和2Kg氨水，搅拌均匀，降温至40℃以下，出料。

所获得的乳液产品的性能指标如下

固体含量               48％

乳液粒径               200nm

pH值                   7.5

粘度(25±0.5℃)        300mpa.s

贮存期                 ≥6个月

(二)水性木器漆

按照以下步骤生产水性木器漆：

1、按照以下重量配比备料：

成膜助剂(十二碳醇酯)       4kg

湿润剂(BYK-346)            0.2kg

乙二醇丁醚                 1.0kg

去离子水                   6.0kg

增稠剂(BYK-410(聚脲类))    0.2kg

消泡剂(NXZ)                0.2kg

本发明实施例2乳液          83kg

水性蜡乳液                 4.0kg

2、将6.0kg去离子水放入调漆罐中，接着将4kg成膜助剂、0.2kg湿润剂、1.0kg乙二醇丁醚、0.2kg增稠剂、0.2kg消泡剂加入调漆罐，同时进行搅拌均匀；

3、加入83kg本发明乳液和4.0kg水性蜡乳液，搅拌均匀，出料。

所获得的水性木器漆产品的性能指标如下：

固体含量          40％

粘度(25±0.5℃)   1000mpa.s

贮存期            ≥6个月

实施例3：

(一)水性木器漆乳液

按照以下步骤生产水性木器漆乳液：

1、按照以下重量配比备料：

甲基丙烯酸甲酯(MMA)              60kg

双丙酮丙烯酰胺(DAAM)             5kg

丙烯酸丁酯(BA)                   35kg

烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)    1.5kg

十二烷基硫酸钠(SDS)              1.4kg

复合纳米氧化物浆料               6kg

碳酸氢钠(SBC)                    0.5kg

过硫酸铵(APS)                    0.4kg

去离子水(H₂O)                    90kg

2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)     1.5kg

消泡剂(NXZ)                      0.4kg

其中复合纳米氧化物浆料按照如下步骤制备：

1)按照以下重量份配比备料：

纳米Al₂O₃：2；纳米TiO₂：0.5；表面活性剂：0.06；水：4

其中，表面活性剂为聚丙烯酸钠与PO-EO嵌段化合物的复配物。

2)通过机械研磨法制备纳米Al₂O₃和TiO₂混合氧化物浆料，即把纳米Al₂O₃和TiO₂氧化物、水、表面活性剂加入到分散机中分散成浆料，其中温度控制为25℃；再将浆料加入砂磨机中研磨3小时，控制温度为25℃；制备成复合纳米氧化物浆料；

3)将步骤2)得到的纳米Al₂O₃和TiO₂复合氧化物粗浆料在超声波条件下超声4小时间后，出料。

2、在装有搅拌器、冷凝管、氮气保护及加料装置的反应釜中，加入30kg去离子水及0.1kg的烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)和0.1kg十二烷基硫酸钠(SDS)，搅拌至各组分混合均匀；

3、使反应釜升温至75℃时，加入0.1kg的过硫酸铵(APS)；

4、把60kg克甲基丙烯酸甲酯(MMA)、35kg丙烯酸丁酯(BA)、5kg 双丙酮丙烯酰胺(DAAM)混和均匀，然后向加入1.4kg烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(R-436)、1.3kg十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5kg碳酸氢钠(SBC)、0.2kg过硫酸铵(APS)、60kg去离子水和6kg复合纳米氧化物浆料的混合釜中2小时内滴加完甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺混和物，进行预乳化，加料完成后再乳化60分钟；

5、向反应釜中滴加步骤4中制备的预乳化液，在2小时内滴完；

6、保持80℃的反应温度2小时，加入余量的0.1kg过硫酸铵(APS)，升温至85℃，保温2小时；

7、反应结束后，加入0.4Kg消泡剂和1.5Kg AMP-95，搅拌均匀，降温至40℃以下，出料。

所获得的乳液产品的性能指标如下

固体含量           50％

乳液粒径           200nm

pH值               7.5

粘度(25±0.5℃)    300mpa.s

贮存期             ≥6个月

(二)水性木器漆

按照以下步骤生产水性木器漆：

1、按照以下重量配比备料：

成膜助剂(十二碳醇酯)        5kg

湿润剂(Wet-500)             0.2kg

乙二醇丁醚                  1.1kg

去离子水                    8.0kg

增稠剂(BYK-410)             0.3kg

消泡剂(BYK-028)             0.2kg

本发明实施例3乳液           85kg

水性蜡乳液                  5.0kg

2、将8.0kg去离子水放入调漆罐中，接着将5kg成膜助剂、0.2kg湿润剂、1.1kg乙二醇丁醚、0.3kg增稠剂、0.2kg消泡剂加入调漆罐，同时进行搅拌，

3、加入85kg本发明乳液和5.0kg水性蜡乳液，搅拌均匀，出料。

所获得的水性木器漆产品的性能指标如下：

固体含量           43％

粘度(25±0.5℃)    1100mpa.s

贮存期             ≥6个月

实施例4：

(一)水性木器漆乳液

按照以下步骤生产水性木器漆乳液：

1、按照以下重量配比备料：

甲基丙烯酸甲酯(MMA)         65kg

双丙酮丙烯酰胺(DAAM)        3kg

丙烯酸丁酯(BA)              32kg

烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)     1.7kg

十二烷基硫酸钠(SDS)         1.7kg

复合纳米氧化物浆料          4kg

碳酸氢钠(SBC)               0.6kg

过硫酸铵(APS)               0.5kg

去离子水(H₂O)               100kg

三乙醇胺                    2.5kg

消泡剂(BYK-028)             0.5kg

其中复合纳米氧化物浆料按照如下步骤制备：

1)按照以下重量份配比备料：

纳米Al₂O₃：1.5；纳米TiO₂：0.8；表面活性剂：0.04；水：4；

其中，表面活性剂为聚丙烯酰胺与壬基酚聚氧乙烯醚的复配物。

2)通过机械研磨法制备纳米Al₂O₃和TiO₂混合氧化物浆料，即把纳米Al₂O₃和TiO₂氧化物、水、表面活性剂加入到分散机中分散成浆料，其中温度控制为25℃；再将浆料加入砂磨机中研磨3小时，控制温度为25℃；制备成复合纳米氧化物浆料；

3)将步骤2)得到的纳米Al₂O₃和TiO₂复合氧化物粗浆料在超声波条件下超声4小时间后，出料。

2、在装有搅拌器、冷凝管、氮气保护及加料装置的反应釜中，加入50kg去离子水及0.3kg的烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和0.3kg十二烷基硫酸钠(SDS)，搅拌至各组分混合均匀；

3、使反应釜升温至75℃时，加入0.2kg的过硫酸铵(APS)；

4、把65kg甲基丙烯酸甲酯(MMA)、32kg丙烯酸丁酯(BA)、3kg 双丙酮丙烯酰胺(DAAM)混和均匀，然后向加入1.4kg烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、1.4kg十二烷基硫酸钠(SDS)、0.6kg碳酸氢钠(SBC)、0.2kg过硫酸铵(APS)、50kg去离子水和4kg复合纳米氧化物浆料的混合釜中2小时内滴加完甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺混和物，进行预乳化，加料完成后再乳化60分钟；

5、向反应釜中滴加步骤4中制备的预乳化液，在4小时内滴完；

6、保持80℃的反应温度2小时，加入余量的0.1kg过硫酸铵(APS)，升温至88℃，保温2小时；

7、反应结束后，加入0.5kg消泡剂和2.5kg有机胺，降温至40℃以下，出料。

所获得的乳液产品的性能指标如下：

固体含量          47％

乳液粒径          200nm

pH值              7.5

粘度(25±0.5℃)   300mpa.s

贮存期            ≥6个月

(二)水性木器漆的制备

按照以下步骤生产水性木器漆：

1、按照以下重量配比备料：

成膜助剂(十二碳醇酯)      4kg

湿润剂(Wet-500)           0.2kg

乙二醇丁醚                0.9kg

去离子水                 6.0kg

增稠剂(PU-85)            0.2kg

消泡剂(NXZ)              0.2kg

本发明实施例4乳液        84kg

水性蜡乳液               4.0kg

2、将6.0kg去离子水放入调漆罐中，接着将4kg成膜助剂、0.2kg湿润剂、0.9kg乙二醇丁醚、0.2kg增稠剂、0.2kg消泡剂加入调漆罐，搅拌均匀；

3、加入84kg本发明乳液和4.0kg水性蜡乳液，搅拌均匀，出料。

所获得的水性木器漆产品的性能指标如下：

固体含量           41％

粘度(25±0.5℃)    1000mpa.s

贮存期             ≥6个月

对照例一

采用自制乳液制备水性木器漆，乳液的配制方法除不加复配纳米氧化物浆料外，其余步骤与本发明实施例1相同，水性木器漆的制备过程与实施例1相同。

对照例二

采用自制乳液制备水性木器漆，乳液的配制方法除不加复配纳米氧化物浆料外，其余步骤与本发明实施例2相同，水性木器漆的制备过程与实施例2相同

对照例三

采用自制乳液制备水性木器漆，乳液的配制方法除不加复配纳米氧化物浆料外，其余步骤与本发明实施例3相同，水性木器漆的制备过程与实施例3相同。

对照例四

采用自制乳液制备水性木器漆，乳液的配制方法除不加复配纳米氧化物浆料外，其余步骤与本发明实施例4相同，水性木器漆的制备过程与实施例4相同

按GB3186规定对水性木器漆取样，再按国家标准《漆膜一般制备方法(GB-T1727-1992)》操作方法，制备漆膜试件。使用漆膜涂布器按漆膜厚度规定要求进行涂布，将制备的漆膜置于恒温恒湿避光的条件下放置，于阴凉、干燥处贮存。

实验例一耐磨性对照试验

采用《漆膜耐磨性测定法(GB/T1768-79(89))》和《实木复合地板(GB/T18103-2000)》两者结合检测试件表面的耐磨性，给出关于对照例和实验例的耐磨性实验结果，以便对比说明本发明乳液的性能。

采用磨耗仪(JM-IV型，上海现代环境工程技术研究所)，使用旋转磨擦橡胶轮法(GB/T15102-1994附录A)，分别以经规定研磨转数研磨后涂层质量损耗(失重法)的平均值，或以磨损某一厚度涂层所需的平均研磨转数(转数法)二种方法表示与评价耐磨性。

耐磨性的实验结果见表1

表1耐磨性对照试验结果

试件	磨耗100转的质量损耗(g)	漏底研磨转数(n)
			实施例1	0.087	2000
实施例2	0.072	3000
			实施例3	0.081	2500
实施例4	0.092	2000
			对照例1	0.138	600
对照例2	0.135	600
			对照例3	0.141	600
对照例4	0.140	600

从表1可见，本发明实施例1至4的磨耗100转的质量损耗小于0.092g，比对照例2的磨耗100转质量损耗0.135g低30％左右；本发明实施例1至4的漏底研磨转数(n)大于2000，比对照例1至4的多3倍左右，因此用本发明实施例1-4的乳液制备的水性木器漆具有明显的耐磨作用。

实验例二耐光变色试验

采用氙光衰减仪(Xenon Fade Meter，X25F，Japan)检测染0.5％酸性GR大红染色单板试件的光变色。

具体实验方法为：

在一定的光强、温度和湿度下加速老化，用Minolta色差计(CR-300MINOLTA，Japan)测定染色单板的色差，并用CIE(1976)L^*、a^*、b^*表色系统表色，计算光照前后的总色差ΔE*ab，即为不同光照时间的变色度。

氙光照射试验条件：照度42w/m²，温度50-60℃，湿度60％。

将样板置于氙光衰减仪内的试样架上，进行100小时(h)光照后，用Minolta色差计对试板进行材色测定，记录下明度值L^*，色度值a^*和b^*，并按下列公式计算总色差：

明度差：ΔL^*＝L^*1-L^*2

色度差：Δa^*＝a^*1-a^*2     Δb^*＝b^*1-b^*2

总色差： $\mathrm{\Δ}{E^{*}}_{\mathrm{ab}}=\sqrt{{\left({\mathrm{\ΔL}}^{*}\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{a}^{*}\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{b}^{*}\right)}^2}$

其中1表示尚未施加光照的时间点，2表示光照100h后。

100h后的总色差的计算结果见表2。

表2耐光变色对照试验结果

试件	100h时的总色差
		实施例1	13.810698
实施例2	14.117047
		实施例3	15.504481
实施例4	14.768469
		对照例1	27.810698
对照例2	25.417047
		对照例3	25.504481
对照例4	26.268469

从表2可见，相比用对照例乳液制备的水性木器漆，用本发明实施例1-4的乳液制备的水性木器漆对染色单板具有明显的抑制光变色作用。

实验例三抗菌对照试验

对于纳米水性木器漆漆膜抗菌性依据日本标准《抗菌加工制品-抗菌活性实验方法和抗菌效果(JIS Z 2801：2000)》来检测，此标准是对抗菌加工制品(包括中间制品)表面的抗菌效果进行评价的。分别用革兰氏阴、阳两种菌：金黄色葡萄球菌(staphylococcus aurous)和大肠杆菌(Escherichia coli)进行检测，比较全面的表现了物体表面的抗菌性能。抗菌试验结果见表3

表3复合纳米Al₂O₃/TiO₂水性木器漆膜与普通水性木器漆膜的抗菌对照试验

从表3可见，相比用对照例乳液制备的水性木器漆，用本发明实施例1-4的乳液制备的水性木器漆具有明显的表面的抑菌作用。

Claims (5)

1.一种水性木器漆乳液的制备方法，其特征是：在乳液的合成过程中加入复合纳米氧化物浆料，其中，所述复合纳米氧化物浆料包括以下重量份配比的原料：纳米Al₂O₃：1-3；纳米TiO₂：0.5-1；表面活性剂：0.04-0.08；水：3-6；所述复合纳米氧化物浆料按照如下步骤制备而成：首先把纳米Al₂O₃和纳米TiO₂、水、表面活性剂分散成浆料，再将浆料进行研磨；接着对研磨的产物施加超声波作用2-4小时后，出料；

其中，所述乳液的合成过程包括如下顺序进行的步骤：

1)按照以下重量份配比备料：

甲基丙烯酸甲酯40-85；双丙酮丙烯酰胺1-7；丙烯酸丁酯15-55；乳化剂1.0-2.0；十二烷基硫酸钠1.0-2.0；引发剂0.4-1.0；碳酸氢钠0.3-0.6；pH调节剂1.0-2.5；消泡剂0.3-0.8；去离子水70-100；复合纳米氧化物浆料4-10；

2)在反应釜中，加入第一批去离子水30-50重量份、乳化剂0.1-0.3重量份和十二烷基硫酸钠0.1-0.3重量份，搅拌并升温；

3)升温至75±5℃时，加入第一批引发剂，加入量为引发剂总量的25-40％；

4)将全部的甲基丙烯酸甲酯、全部的丙烯酸丁酯、全部的双丙酮丙烯酰胺混和均匀，然后向加入余量的乳化剂、余量的十二烷基硫酸钠、全部的碳酸氢钠、第二批引发剂、余量的去离子水和全部的复合纳米氧化物浆料的混合釜中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺混和物，进行乳化，其中第二批引发剂用量为引发剂总量的40-50％，滴加完所有的料后再乳化50-70分钟，形成预乳化液；

5)向反应釜中滴加预乳化液；

6)在80±2℃下反应后，加入余量的引发剂，升温至85-90℃，保温1.5-2.5小时；

7)加入全部的消泡剂和pH调节剂，搅拌均匀，把pH值调到7-8，降温至40℃以下，出料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述乳化剂选择烷基酚聚氧乙烯醚和\或烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；所述引发剂选择过硫酸铵和\或过硫酸钾；所述pH调节剂选择氨水、三乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种；所述消泡剂选择有机硅类或金属皂类消泡剂。

3.如权利要求1的制备方法，其特征是所述表面活性剂选择阴离子型表面活性剂或阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配物。

4.一种水性木器漆的乳液，其特征是按照权利要求1-3任一方法制备而成。

5.一种水性木器漆，其特征是含有如权利要求4所述的乳液。