CN102146255B

CN102146255B - 一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术

Info

Publication number: CN102146255B
Application number: CN 201110123352
Authority: CN
Inventors: 陈小文; 蒋建平; 陈静静; 李小玉
Original assignee: ZHONGSHAN BLUESEA WATERBORNE PAINTS CO Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN BLUESEA WATERBORNE PAINTS CO Ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: CN102146255A

Abstract

本发明公开了一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术，该木器清漆由以下组分组成：除醛乳液30-40％，核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液15-25％；竹炭粉3-5％，抗划伤蜡助剂1-3％，消光粉0.2-0.5％，消泡剂0.1-0.2％，分散剂0.5-1.5％，防沉剂0.1-0.3％，水与助剂20-40％。该制备技术：首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，之后均匀混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入净醛乳液及抗划伤蜡助剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，过滤，装罐，包装。

Description

一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术

技术领域

本发明涉及一种水性木器清漆；本发明特别涉及一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，本发明还涉及一种该抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术。

背景技术

国内现有主流的木器涂料主要包括以下几种，聚氨酯木器涂料（PU）、酸固化氨基醇酸木器涂料（Acidcuring）、硝基木器涂料（NC）、UV固化木器涂料（UV）、水性涂料（Waterborne）和聚酯木器涂料（PE）几大类别。其中聚氨酯涂料比例最高，接下来依次是硝基、UV、醇酸、水性和聚酯漆。在家具木器涂料领域，硝基漆已在逐渐被水性涂料取代。水性体系将集中在丙烯酸单组份、UV和双组份聚氨酯中。在家具出口方面，目前我国政策法规没有明确规定木器家具不能使用溶剂型涂料，但美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁止使用溶剂型木器涂料的相关法规。

溶剂型木器涂料在使用过程中，由于挥发性有机溶剂的释放，给木器家具制造者、装饰施工人员与终端用户等均带来了极大的健康伤害，并导致严重的环境污染与资源浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种配方简单，能有效抗甲醛、净味的水性木器清漆。

本发明的另一个目的是提供一种该抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于按重量百分含量由以下组分组成：

如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的抗划伤蜡助剂为微粉化聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡。

如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的消泡剂为水性高效消泡剂。所述的水性高效消泡剂为AC-900水性高效消泡剂本产品是有机硅改性复合消泡剂。

如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的防沉剂为聚酰胺蜡。所述的聚酰胺蜡是一种触变性添加剂。其已通过溶剂有效的活化，在涂料系统中形成强大的网络结构，其优异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防沉降能力。

如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的助剂为催干剂，表面活性剂，流变助剂，成膜助剂，防霉剂或活性成膜助剂中4种以上的混合物。

如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，，其特征在于所述的催干剂为二月桂酸二丁基锡，其含量为0.03-0.08%；所述的表面活性剂为氟碳表面活性剂其含量为0.02-0.5%；所述的流变助剂为磷酸三丁酯其含量为0.6-0.9%；所述的成膜助剂为异丙醇胺含量为0.8-1.5%；所述的防霉剂为3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量为0.1-0.3%；所述的活性成膜助剂为丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯，其含量为1-5%；其中所述的含量为重量百分含量。

本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术，其特征在于包括以下工艺步骤：

首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，之后均匀混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入除醛乳液及抗划伤蜡助剂、水、分散剂、消光粉、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，过滤，装罐，包装。

如上所述的制备技术，其特征在于所述的中速分解的速度为600-800r/min；所述高速分散的速度为1000-1500r/min。

如上所述的制备技术，其特征在于所述的成品细度为35-50μm，所述的成品粘度为30-60mm²/s。

本发明中所述的除醛乳液为美国陶氏化工3030乳液。具有超强除醛功效，能够有效分解涂料中甲醛。

本发明中所述的竹炭粉：规格：（1000～4000目）多用作涂料类工业产品原料。由于超细加工之后竹炭的比表面积呈几何级数增长，竹炭的吸附、分解等特殊功能亦同步强化。

本发明中所述的分散剂为德国汉高5040分散剂，具有良好的耐热性、互溶性、效率高，粘度稳定，防止涂料沉淀、凝絮。保持光泽性好、无毒、无腐蚀、无特殊气味。

本发明中配方中：

①优选水性除醛乳液与高性能乳液基料体系

选择对甲醛有吸附作用和能与甲醛发生不可逆化学反应的乳液进行配方设计。甲醛反应性乳液的表面或内部残留了大量活性基团如氨基、羧基、环氧基等，均可和甲醛发生不可逆化学反应。甲醛反应性乳液和普通乳液都具有一定消除室内空气中甲醛的能力。普通乳液消除甲醛的机理是乳液膜对甲醛的吸附作用,该作用是可逆的；而反应胜乳液具有比普通乳液强得多的消除甲醛能力。

目前国内形成的水性木器涂料体系主要基于纯丙烯酸乳液，改性丙烯酸-聚氨酯冷拼乳液，聚氨酯合成改性丙烯酸乳液以及聚氨酯分散体等基料体系。各个基料体系具有突出的优点和缺点。基于对乳液基料体系市场信息和样品的广泛收集，汇集国内外的优势乳液生产企业的尖端产品，通过先进的实验设计方法与配方工艺优化，全面评估产品的各项性能、并加以分析对比和筛选，从中优选出几个最优的基料体系和样品，为进一步测试混合复配试验提供具体的优势基料样品。

②混合复配高性能乳液基料体系达到最大的协同效应

对目前基料体系的选择和搭配共混，形成基料复配体系、进行获得协同效应，不但使不同的基料体系的优缺点达到互相弥补的作用，同时在一些性能上得到突破，达到一个同等基料技术基础上的性能突破。本体系选用的聚氨酯改性丙烯酸基料体系将选用脂肪族聚氨酯改性丙烯酸作为一个基本基料，复配上纯丙烯酸乳液体系，充分发挥脂肪族聚氨酯体系优秀的机械力学性能、耐黄变性能和丙烯酸体系的突出的耐化学品性能的优势，通过科学的DOE实验研究方法，确定最为优化的复配比例、组分含量及配方工艺。其突出的发现是，不但让两个体系达到一个优势互补的协同效应，同时弥补了各自的弱势和缺点，从而让漆膜的耐化学品性和抗粘连作用满足行业标准的基本要求的同时，其力学性能、耐黄变性能等均提升到一个更高的层面。

③创造性地引进竹炭除醛净味组分，优化配方体系，达到净味效果

竹炭存在微孔结构，具有较高的孔隙度(大孔隙、中孔和微孔)和高比表面积，对甲醛、挥发性溶剂等有害气体有很好的物理吸收作用，在涂料中的应用越来越多。当然，物理吸附作用具有一定的局限性，主要表现在两个方面：一是存在饱和度，二是吸附能力和温度有关。因此，通过物理吸附来去除室内空气中的甲醛与挥发性溶剂等有害气体，在一定程度上是切实可行、行之有效的方案。

乳液合成过程使用了各种乳胶保护技术，同时工艺的差异导致合成效率的差异，往往带进去了一些味道较大甚至具有刺激性的助剂和单体，使基料乳液的气味较为刺激；配成涂料成品后，味道仍然长期的释放，令消费者难以接受。通过与供应商的合作开发，避免在基料原料中添加含有刺激性气味的成分，同时通过调整工艺以提高合成效率、通过采用附加工艺以降低成品中的游离单体的残留量，最终将成品的气味达到最低。在该优势乳液的基础上，通过添加优选的低气味、零VOC（有机挥发组分）的涂料组分，避免配方中因为加入大量的刺激味道的助剂而使成品具有刺激性的气味。为了达到产品气味最低的技术要求，替换并取消了一些常规的涂料添加剂，并采用了本公司独特的净味技术配方平台，跳出了传统的配方体系框架，使产品配方的存储性和稳定性受到了极大的挑战，但也令产品的气味百分之百地到达净味要求。

④添加特殊助剂，提高水性漆的表面抗划伤效果

水性木器涂料的干燥后的漆膜的致密性较溶剂型的涂料的要低，导致漆膜的表面抗划伤作用普遍偏低，在使用过程容易常常因为一些表面粗糙的硬物体快速划过而在平整的漆膜表面留下一道明显的伤痕，从而破坏了漆膜表面的美感。本配方在复配乳液基础上使漆膜达到一个最佳的物理化学性能的同时，添加一种特殊的抗划伤助剂，从而使漆膜表面的抗划伤性得到大大的提高，抗划伤作用可以跟溶剂型漆膜效果媲美，大大提高了水性木器涂料的耐用效果。

综上所述，本发明的有益效果：

①本发明产品采用净味调漆技术，降低了涂料罐内和施工过程的刺激性挥发物的量，同时产品的VOC大大的降低。清漆产品的TVOC降低到225g/L，低于HJ/T 201-2005要求的250g/L。

②本发明产品通过优势乳液复配技术，弥补了传统含聚氨酯成分的耐碱性差的缺陷，提高了漆膜的耐化学品性能,全项通过HG/T3828-2006要求的各项耐化学品测试，使该产品的使用更加具有耐久性的优势。

③本发明产品通过筛选各种优势技术的基料进行技术复配，发挥出协同作用，大大的提高漆膜的机械性能，清漆产品的耐磨性损耗不大于0.025g（750g/500r），低于HG/T 3828-2006中设定的0.030g的标准，该标准同样是室内用溶剂型木器涂料的标准。

④本发明产品满足行业标准：HG/T 3828-2006《室内用水性木器涂料》行业标准。

⑤本发明产品符合环保标准《环境标志产品技术要求：水性涂料》HJ/T 201-2005。

⑥本发明产品能有效净化室内挥发性有害物质，具有天然木纹的优雅美感。出色的填充性与可打磨性。优异的抗划伤性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：

实施例1

制备100kg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成：

首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均匀混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入除醛乳液及抗划伤蜡助剂、水、分散剂、消光粉、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，若成品细度达到35-50μm，粘度为30-60mm²/s时即为合格品，然后过滤，装罐，包装。

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

Claims

1.一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于按重量百分含量由以下组分组成：

其中所述的除醛乳液为美国陶氏化工3030乳液，

上述各组分的重量百分比之和为百分之百。

2.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的抗划伤蜡助剂为微粉化聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡。

3.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的消泡剂为水性高效消泡剂。

4.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的防沉剂为聚酰胺蜡。

5.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的助剂为催干剂，表面活性剂，流变助剂，成膜助剂或防霉剂中4种以上的混合物。

6.根据权利要求5所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的催干剂为二月桂酸二丁基锡，其含量为0.03-0.08%；所述的表面活性剂为氟碳表面活性剂其含量为0.02-0.5%；所述的流变助剂为磷酸三丁酯其含量为0.6-0.9%；所述的成膜助剂为异丙醇胺含量为0.8-1.5%；所述的防霉剂为3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量为0.1-0.3%；所述的活性成膜助剂为丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯，其含量为1-5%；其中所述的含量为重量百分含量。

7.权利要求1至6任一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术，其特征在于包括以下工艺步骤：

8.根据权利要求7所述的制备技术，其特征在于所述的中速分解的速度为600-800r/min；所述高速分散的速度为1000-1500r/min。

9.根据权利要求8所述的制备技术，其特征在于所述的成品细度为35-50μm，所述的成品粘度为30-60mm²/s。