CN102181215A - 一种水性木器漆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精细化工领域,特别涉及一种水性木器漆。该水性木器漆包括光触媒和丙烯酸乳液,以及水性木器漆中可接受的助剂。本发明提供的水性木器漆,自身不含甲醛,释放有机挥发气体(VOC)的量较低,质量符合国家标准;试验证明,本发明提供的水性木器漆能够有效抑制细菌,抑菌率大于99.99%,甲醛去除率为89.38~93.97%;本发明提供的水性木器漆对VOC的去除率为51.25~72.03%,其中,对苯的去除率为53.67~71.96%,能够持续有效去除空气中的甲醛及其他有机挥发气体。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工领域,特别涉及一种水性木器漆。
背景技术
美国、日本的专门机构调查发现,许多民用和商用建筑的室内空气污染程度是室外空气污染的2~5倍。室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要原因。其中,胶合板、刨花填料、水性木器漆、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯、乙醇、氯仿等有机挥发物。
有机挥发性气体(VOC)的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。当房间里VOC达到一定浓度时,会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状,严重时甚至引发抽搐、昏迷,伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。在室内装饰过程中,VOC主要来自油漆、水性木器漆和胶粘剂,包含甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。
甲醛是一种重要的有机原料,主要用于人工合成黏结剂,如:制酚醛树脂、脲醛树脂、合成纤维(如合成维尼纶-聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。各种人造板材(刨花板、纤维板、胶合板等)中由于使用了尿醛树脂黏合剂,因而含有甲醛。新式家具的制作,墙面、地面的装饰铺设,都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的地方,总会有甲醛释放。此外,某些化纤地毯、油漆水性木器漆也含有一定量的甲醛。甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体,为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位,已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,严重的可导致白血病以及植物神经紊乱等。高浓度甲醛还是一种基因毒性物质,实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。
因此,提供一种自身不含甲醛、其他有害的有机挥发气体含量较低、能够有效去除甲醛的水性木器漆,具有现实意义。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种水性木器漆。该水性木器漆包括光触媒和丙烯酸乳液,能够有效去除空气中的甲醛及有害的有机挥发物,降低对人体健康的危害。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种水性木器漆,包括光触媒和丙烯酸乳液,以及水性木器漆中可接受的助剂。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,光触媒和丙烯酸乳液的重量比为0.5~1∶45~65。
光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料(二氧化钛比较常用),它涂布于基材表面,干燥后形成薄膜,在光线的作用下,会产生类似光合作用的光催化反应。光触媒在特定波长(388nm)的光照射下,会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程,把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力,可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物,并具有抗菌的作用。在光照射下,光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能,使其表面发生激励而产生电子(e-)和空穴(h+)。这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力,能与水或容存的氧反应,产生氢氧根自由基(·OH)和超级阴氧离子(·O)。这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol,具有很强的氧化能力,几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。光触媒产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分解成无污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2)。因此,光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,抗菌率高达99.99%,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除臭、抗污等功能。
光触媒的特点体现在一下几个方面:
全面性:光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、VOC等污染物,并具有高效广谱的消毒性能,能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
持续性:在反应过程中,光触媒本身不会发生变化和损耗,在光的照射下可以持续不断的净化污染物,具有时间持久、持续作用的优点。
安全性:无毒、无害,对人体安全可靠;最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质,不会产生二次污染。
高效性:光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化。
光触媒利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,理论上有效期非常长久,维护费用低。同时,二氧化钛本身无毒无害,已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,光触媒二氧化钛颗粒为2~6nm。
作为优选,光触媒的pH值为6.8~7.4。
负离子释放量8000个/cm3,抗菌率90%,含SiO246%,Al2O337%,BeO 11%,Ai2O3%,还包含Fe2O3·FeO·MgO·Li2O·MnO。
丙烯酸乳液是以丙烯酸为主要功能单体共聚而成的水性高分子树脂,丙烯酸乳液的玻璃转化温度(Tg)为50~70℃,丙烯酸乳液的最低成膜温度(MFT)为20~30℃。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液的玻璃转化温度(Tg)为69℃,丙烯酸乳液的最低成膜温度(MFT)为28℃。
优选地,本发明提供的
水性木器漆中,丙烯酸乳液外观成乳白色胶体,固体含量为38~50%;布氏粘度为120~500cp.s(3#/60rpm/25℃),优选为150cp.s(3#/60rpm/25℃);平均粒子直径为0.04~0.2μm;pH值(25℃)为7.0~9.0(25℃);玻璃转化温度(Tg)为50~70℃;最低成膜温度(MFT)为20~30℃;湿比重为1.03~1.08;干比重为1.07~1.13;离子性:阴离子。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液外观成乳白色胶体,固体含量为40~45%;布氏粘度为120~150cp.s(3#/60rpm/25℃);平均粒子直径(μm)0.07~0.10;pH值(25℃)为7.0~9.0;玻璃转化温度(Tg)50~70℃;最低成膜温度(MFT)为22~28℃;湿比重为1.03~1.08;干比重为1.07~1.13;离子性:阴离子。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液外观为乳白色胶体;固体含量:45%,布氏浓度150cp.s(3#/60rpm/25℃);平均粒子直径(μm)0.07~0.10;pH值(25℃)为8.5;玻璃转化温度(Tg)69℃;最低成膜温度(MFFT)28℃;湿比重(g/mL)1.04;干比重(g/mL)1.10;离子性:阴离子。
本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液能够提供较好的成膜性能,为配制超低VOC的水性木器漆制造条件。该丙烯酸乳液中不含APEO,也不含甲醛。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液的高分子链有效片段能够与空气中的甲醛进行不可逆交联反应,甲醛被丙烯酸乳液的高分子链有效片段捕获后,与高分子链有效片段中的仲氨基团-NH反应生成-N-CH2-OH,然后相邻的两个-N-CH2-OH基团之间脱去一份子H2O,将甲醛固定在丙烯酸乳液的高分子链有效片段中。
一般住宅在新装饰后甲醛峰值浓度约为0.2mg/m3,入住一段时间后,下降至0.04mg/m3甚至更低。按照1mol仲氨基团吸收1mol甲醛计算,1kg上述丙烯酸乳液理论上吸收甲醛980mg。如果按照在水性木器漆中添加重量百分数为10%的上述丙烯酸乳液,将该水性木器漆按照1kg水性木器漆涂覆4.5m2计算,1m2涂覆面积理论上能够吸收甲醛0.22mg。如果按照100m2(长50m;宽2m)理论建筑面积计算,建筑高2.8m,总甲醛峰值量为100m2×2.8m×0.2mg/m3=56mg;使用一段时间后甲醛析出量为100m2×2.8m×0.04mg/m3=11.2mg;上述丙烯酸乳液吸收甲醛量为(50m2×2m×2×2.8m+100)×0.22mg=145.2mg。因此,配制含10%上述丙烯酸乳液的水性木器漆能够在甲醛峰值时协助吸收所有甲醛,并可以处理日后析出的甲醛。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中可接受的助剂包括增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、滑石粉、防腐剂、防霉剂、消光粉中的一种或两种以上的混合物。
作为优选,本发明提供的水性木器漆,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
作为优选,本发明提供的水性木器漆还包括滑石粉、钛白粉中的一种或两者的混合物,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述滑石粉5~10份,所述钛白粉15~25份。
作为优选,本发明提供的水性木器漆还包括消光粉,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述消光粉0.5~3份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为亮光清漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为哑光清漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,滑石粉5~10份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份,还包括消光粉0.5~3份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为亮光白漆时,以重量百分数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,钛白粉15~25份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为哑光白漆时,以重量百分数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,钛白粉15~25份,滑石粉5~10份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份,还包括消光粉0.5~3份。
在本发明提供的水性木器漆中,有效成分的配合量无特殊规定,可在广范围内适当选择使用。
本发明提供的水性木器漆,自身不释放甲醛,有机挥发气体(VOC)的释放量较低,质量符合国家标准;试验证明,本发明提供的水性木器漆能够有效抑制细菌,抑菌率大于99.99%,甲醛去除率为89.38~93.97%;本发明提供的水性木器漆对VOC的去除率为51.25~72.03%,其中,对苯的去除率为53.67~71.96%,能够持续有效得去除空气中的甲醛及其他有机挥发气体(VOC)。
附图说明
图1示本发明提供的水性木器漆中丙烯酸乳液除甲醛的原理。其中,图1(a)示丙烯酸乳液的高分子链有效片段能够与空气中的甲醛进行不可逆交联反应,甲醛被丙烯酸乳液的高分子链有效片段捕获;图1(b)示甲醛与丙烯酸乳液高分子链有效片段中的仲氨基团-NH反应生成-N-CH2-OH;图1(c)示相邻的两个-N-CH2-OH基团之间脱去一份子H2O,将甲醛固定在丙烯酸乳液的高分子链有效片段中。
具体实施方式
本发明公开了一种水性木器漆,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种水性木器漆,包括光触媒和丙烯酸乳液,以及水性木器漆中可接受的助剂。
作为优选,光触媒和丙烯酸乳液的重量比为0.5~1∶45~65。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,按重量百分比计,包含光触媒0.5~1%,丙烯酸乳液45~65%。
作为优选,光触媒中二氧化钛颗粒为2~6nm。
作为优选,光触媒的pH值为6.8~7.4。
丙烯酸乳液是以丙烯酸为主要功能单体共聚而成的水性高分子树脂,丙烯酸乳液的玻璃转化温度(Tg)为50~70℃,丙烯酸乳液的最低成膜温度(MFT)为20~30℃。
优选地,本发明提供的水性木器漆中,丙烯酸乳液的玻璃转化温度(Tg)为69℃,丙烯酸乳液的最低成膜温度(MFT)为28℃。
增稠剂又称胶凝剂,可以提高物系粘度,使物系保持均匀、稳定的悬浮状态或乳浊状态,或形成凝胶。在水性木器漆制造中,增稠剂对水性木器漆的增稠、稳定及流变性能起着多方面协调作用。在颜料、填料分散阶段,提高分散物料的粘度而利于分散;在储运过程中提高水性木器漆稳定性,防止颜料、填料沉底结块;在施工中调节水性木器漆粘稠度,并呈现良好的流变性能等。
增稠剂大多属于亲水性高分子化合物,按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或半合成类。简单分可分为天然和合成两大类。天然品大多数是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取,如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等;合成品有甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺等。
目前市场上可选用的增稠剂品种很多,主要有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂四类。纤维素类增稠剂的使用历史较长、品种很多,有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等,曾是增稠剂的主流,其中最常用的是羟乙基纤维素。无机增稠剂是一类吸水膨胀而形成触变性的凝胶矿物。主要有膨润土、凹凸棒土、硅酸铝等,其中膨润土最为常用。聚丙烯酸酯增稠剂基本上可分为两种:一种是水溶性的聚丙烯酸盐;另一种是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂,这种增稠剂本身是酸性的,须用碱或氨水中和至pH值为8~9才能达到增稠效果,也称为丙烯酸碱溶胀增稠剂。聚氨酯类增稠剂是近年来新开发的缔合型增稠剂。
缔合型聚氨酯类增稠剂的分子结构中引入了亲水基团和疏水基团,使其呈现出一定的表面活性剂的性质。当它的水溶液浓度超过某一特定浓度时,形成胶束,胶束和聚合物粒子缔合形成网状结构,使体系黏度增加。另一方面一个分子带几个胶束,降低了水分子的迁移性,使水相黏度也提高。缔合型聚氨酯类增稠剂的缔合结构在剪切力的作用下受到破坏,黏度降低,当剪切力消失黏度又可恢复,可防止施工过程出现流挂现象。并且其黏度恢复具有一定的滞后性,有利于涂膜流平。聚氨酯增稠剂的相对分子质量(数千至数万)比前几类增稠剂的相对分子质量(数十万至数百万)低得多,不会助长飞溅。纤维素类增稠剂高度的水溶性会影响涂膜的耐水性,但聚氨酯类增稠剂分子上同时具有亲水和疏水基团,疏水基团与涂膜的基体有较强的亲合性,可增强涂膜的耐水性。由于乳胶粒子参与了缔合,不会产生絮凝,因而可使涂膜光滑,有较高的光泽度。
因此,本发明提供的水性木器漆中,增稠剂优选陶氏2020聚氨酯增稠剂。
本发明选择的聚氨酯缔合增稠剂理化数据:外观:无色至浅黄色混浊粘稠液体;化学成分:非离子;pH值:7.0;不挥发份:25%;布氏粘度:<3000厘泊(25℃)。
多功能助剂是水性木器漆不可缺少的组分,它可以提高水性木器漆的贮存稳定性,改善施工性能,提高产品质量,。合理正确选用多功能助剂可降低成本,提高经济效益。本发明提供的水性木器漆中添加的多功能助剂不作限定。
AMP-95是一种含有5%水分的-2-氨基-2-甲基-1-丙醇,亦是目前少数具有低分子量和高碱性的工业胺之一。使用AMP-95作为水性聚合物的多功能助剂,除了可以改善水性木器漆性能之外,还可大大降低成本,因为AMP-95的所需用量比其它胺类低得多。不仅拥有分散、增稠、调节pH值、不变色等优异功能,而且还具备抗微生物(杀菌)特性,同时也能减少VOC(挥发性有机化合物)总量,有助于提升环保性能。鉴于上述原因,作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加AMP-95多功能助剂。
润湿分散剂的外观为清澈黄色液体;活性原料为一种改性聚丙烯酸钠盐;活性成份的含量为39~41%;固体含量为30~50%;离子特性为阴离子;pH值为7.0~9.0。对无机颜料如氧化铁和钛白粉等具有卓越的润湿及分散能力;能够提高色彩强度、颜料储存稳定性;在碱性介质中增强水性树脂和乳液相容性;具有良好的防水性;优选的润湿分散剂具有不含烷基酚乙氧基化物、不含溶剂等优点。本发明提供的水性木器漆中添加的润湿分散剂不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加德国迪高公司740W作为润湿分散剂。
消泡剂,又称为抗泡剂,在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、水性木器漆、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。
消泡剂的组成:(1)活性成份,作用:破泡、消泡,减小表面张力;代表物:硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。(2)乳化剂,作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。代表物:壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。(3)载体,作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。代表物:除水以外的溶剂,如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等。(4)乳化助剂,作用:使乳化效果更好。代表物:分散剂:疏水二氧化硅等;增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。本发明提供的水性木器漆中添加的消泡剂不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加英国布莱克本公司的CF-107作为消泡剂。
成膜助剂又称聚结助剂,能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形,改善聚结性能,在较广泛施工温度范围内成膜的物质,是一种易消失的增塑剂。常用的为醚醇类高聚物的强溶剂,如丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等。当环境温度低于乳液成膜温度时乳液不易成膜,成膜助剂能够改善乳液成膜机理,帮助成膜。成膜后成膜助剂挥发,不会影响涂膜的特性。目前行业中常用的成膜助剂为醇酯-12,伊斯曼的TEXNOL。TEXNOL酯醇,化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯,化学式为C12H24O3,分子量为216.3,外观为无色透明液体,最大色度(Pt-Co值)为10,比重(20/20℃)为0.945-0.955,可溶性(20℃,wt%,在水中)为微溶,蒸发速度(醋酸丁酯=1)为0.002,折射率(20℃)为1.4423,蒸气压(20℃,mmHg柱)为0.013,最低初沸点(℃,沸程760mmHg柱)为255,最高干点(℃,沸程760mmHg柱)为260.5,冰点(℃)为-50,克利弗蓝德开杯式闪点(℃)为120;TEXANOL酯醇冰点很低,在冬季不需要特别处理;TEXANOL酯醇容易掺入乳液中,且在较高的含量下不影响涂料的稳定性;TEXANOL酯醇是乳液聚合物的强溶剂,加入乳胶漆中时,被吸收在乳液粒子上,软化粒子并且在涂漆时引起更好的融合,它不会被吸进能渗透的基质中,但可有效地聚结乳液粒子;TEXANOL酯醇的水解稳定性非常好,可以与包括pH高的纯丙烯酸乳液在内的各类乳液一起使用。本发明提供的水性木器漆中添加的成膜助剂不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加美国EASTMAN公司的TEXANOL作为成膜助剂。
乙二醇(ethylene glycol)又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,简称EG。分子式为C2H6O2,化学式为(HOCH2)2,分子量为62.07,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小,可以用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。在水性木器漆中主要作为抗冻剂和助溶剂使用。
钛白粉学名为二氧化钛(Titanium Dioxide),分子式为TiO2,相对分子质量79.90。钛白粉化学性质稳定,在一般情况下与大部分物质不发生反应,属于惰性颜料,被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。它有三种结晶:板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型,无工业利用价值,锐钛型(Anatase)简称A型,和金红石型(Rutile)简称R型,都具有稳定的晶格,是重要的白色颜料和瓷器釉料,与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性,特别是没有毒性。
钛白粉是一种偏酸性的两性氧化物,常温下几乎不与其他元素和化合物反应,对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及无机酸、碱,只溶于氢氟酸。但在光作用下,钛白粉可发生连续的氧化还原反应,具有光化学活性。这一种光化学活性,在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显,这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂,又是某些有机化合物光敏还原催化剂。
钛白粉在水性木器漆行业应用广泛,特别是金红石型钛白粉,用钛白粉制造的水性木器漆,色彩鲜艳,遮盖力高,耐光、保色性强,着色力强,并能增强漆膜的机械强度和附着力,防止裂纹,防止紫外线和水分透过,延长漆膜寿命。
本发明提供的水性木器漆中添加的钛白粉不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加粒度为0.2μm的金红石钛白粉作为钛白粉。
滑石粉,为白色或类白色、微细、无砂性的粉末,分子量为260.8617,手摸有油腻感。无臭,无味。在水、稀矿酸或稀氢氧化碱溶液中均不溶解。滑石粉的主要成分是滑石含水的硅酸镁,分子式为Mg3[Si4O10](OH)2。属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状,通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体,晶体无色透明或白色,但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色;解理面上呈珍珠光泽。硬度接近于1,比重为2.7~2.8。滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强、抗裂等优良的物理、化学特性。本发明提供的水性木器漆中添加的滑石粉种类不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中滑石粉选用2000目滑石粉。
防腐剂是指天然或合成的化学成分抑制物质腐败的药剂,对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用,特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。将其加入食品、药品、颜料、生物标本等,以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。亚硝酸盐及二氧化硫是常用的防腐剂之一。对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁,对生物标本用甲醛、升汞、甲苯、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂类树脂。
水性木器漆中,防腐剂一般选用卡松类的异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的混合物,此外还有苯并异噻唑啉-3-酮。
异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂,主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)组成,通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。其与微生物接触后,能迅速地不可逆地抑制其生长,从而导致微生物细胞的死亡,故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高,降解性好,具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时,异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。
甲基异噻唑啉酮是一种高效杀菌剂,对于抑制微生物的生长有很好的作用,可以抑制细菌、真菌、霉菌及霉菌的生长。
苯并异噻唑啉-3-酮有很好的杀菌性能,在酸性和碱性环境下都可使用,在180℃是仍有极好的稳定性,具有很好的安全性能其配置品有很好的稳定性,它能对物质系统提供长时间的保护。并且不含有重金属,氯,甲醛和无机盐。
很多防腐剂中都含有甲醛,作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加不含甲醛的陶氏LXE作为防腐剂。
防霉剂是指对霉菌具有杀灭或抑制作用,防止应用对象霉变的制剂。有酚类(如苯酚)、氯酚类(如五氯酚)、有机汞盐(如油酸苯基汞)、有机铜盐(如8-羟基喹啉铜)、有机锡盐(如氯化三乙或三丁基锡等),及无机盐硫酸铜、氯化汞、氟化钠等。主要用于塑料、橡胶、纺织品、油漆和绝缘材料等。本发明提供的水性木器漆中添加的防霉剂的种类不作限定。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,添加科来恩DFX-1作为防霉剂。
消光粉,能够使漆膜面便产生微粗糙度,使涂料呈现特有的光泽,而不影响涂料的外观和膜的机械性能。消光粉的消光机理为:由于光线照射到粗糙的表面,反射光将发生散射,光泽会随之降低。正确地选择消光粉是哑光涂料生产的关键所在。涂料用消光剂可分为有机与无机两大类:有机消光粉应用得最多的主要是合成蜡,但由于效率较低,现在使用越来越少;无机消光剂应用得最多的主要是二氧化硅,由于其消光效率大大高于合成蜡,所以应用越来越广泛。
常用的消光粉有超细二氧化硅、硬脂酸铝、硬脂酸钙、低分子热塑性树脂等。二氧化硅消光剂根据其颗粒表面是否经有机包裹,又可分为有表面处理与无表面处理两大类。
传统的消光粉虽然可以对水性涂料进行消光,但存在许多弊端。水性涂料体系粘度较低,因此要求消光粉对其体系尽可能小地影响,即二氧化硅吸油量尽可能地小,同时也必须有利于在水性体系中分散。
此外,影响消光粉消光效果的因素还包括:树脂种类、消光剂浓度、溶剂成分、消光剂表面处理、分散方式、固化剂用量、施工方法、底面性质、图层厚度等。例如,固含低、干燥快的树脂容易消光;消光剂浓度越高,越容易消光;弱溶剂会导致漆膜表面不平整,光泽下降;如果消光剂表面经过蜡处理,其手感防尘等性能会相应提高;消光剂在研磨分散时,如分散过渡,会降低消光效率;加大一般固化剂用量,会减弱消光效果,但是采用快干固化剂,会提高消光效果;涂刷的消光剂排列效果一般比喷涂差;如果底面处理不整,会增强消光效果;涂层越厚,消光效率越低。
综合考虑,本发明提供的水性木器漆中,选择添加TS100作为消光粉。
作为优选,本发明提供的水性木器漆中,水性木器漆中可接受的助剂包括增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、滑石粉、防腐剂、防霉剂、消光粉中的一种或两种以上的混合物。
作为优选,本发明提供的水性木器漆,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
作为优选,本发明提供的水性木器漆还包括滑石粉、钛白粉中的一种或两者的混合物,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述滑石粉5~10份,所述钛白粉15~25份。
作为优选,本发明提供的水性木器漆还包括消光粉,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述消光粉0.5~3份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为亮光清漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水8~30份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为哑光清漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,滑石粉5~10份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份,还包括消光粉0.5~3份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为亮光白漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,钛白粉15~25份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
优选地,本发明提供的水性木器漆为哑光白漆时,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,钛白粉15~25份,滑石粉5~10份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份,还包括消光粉0.5~3份。
在耐光性试验中,本发明提供的水性木器漆总色差为9.7305~11.5604,均值为10.6422,与对照组的总色差均值26.9774相比,减少了60.55%,具有极显著差异(P<0.01)。因此,本发明提供的水性木器漆具有较好的耐光性。
在耐磨性试验中,本发明提供的水性木器漆制备的涂膜试件,磨耗100转的质量损耗为0.047~0.060g,均值为0.052,与对照组中0.141g的质量损耗相比,降低了63.12%,具有极显著差异(P<0.01);本发明提供的水性木器漆制备的涂膜试件,漏底研磨转数(n)为3350~3500,均值为3400,与对照组中625n的转数相比,提高了4.44倍,具有极显著差异(P<0.01)。因此,本发明提供的水性木器漆具有较好的耐磨性。
对本发明提供的水性木器漆进行质量技术指标检测,试验结果表明,涂膜表面平整、光滑;根据国家标准GB/T 1728-89进行干燥时间(25℃)检测,表干约40min,实干小于24h;根据国家标准GB/T 9286-1998对水性木器漆进行附着力的检测,结果为≤3级;根据国家标准GB/T 6739-1996对其硬度(铅笔法,72h)进行检测,结果为HB;根据国家标准GB/T 1730-1993对其摆杆硬度进行检测,结果为≥0.36;根据国家标准GB/T 1733-93对其耐水性(25℃,24h)进行检测,不起泡、不脱落、不起皱、轻微发白可恢复;根据国家标准GB/T 1735-79对其进行耐热性(60℃,2h)检测,无显著变化;根据国家标准GB/T 1732-1993检测其耐冲击性(kg·cm),结果≥45;根据国家标准GB/T 1731-1993对其柔韧性(mm)进行检测,结果≤2;根据化工部标准HG/T 3828-2006对其耐冻融性进行检测,结果不变质;根据化工部标准HG/T 3828-2006对其抗粘连性(500g,50℃,4h)进行检测,结果MM:A-0;MB:A-0;根据化工部标准HG/T 3828-2006对其耐划伤性(100g)、耐水性、耐碱性(50g/NaHCO3,1h)、耐醇性(50%,1h)、耐污染性(醋、茶;1h)均无异常;根据化工部标准HG/T 3828-2006对其耐干热性(/级(70±2℃))≤2;根据化工部标准HG/T 3828-2006对其耐黄变性进行检测,ΔE*≤3.0。综合上述检测结果,本发明提供的水性木器漆符合国家及化工部对水性木器漆的检测标准。
本发明提供的水性木器漆,自身释放甲醛及有机挥发气体(VOC)的含量较低,质量符合国家标准;试验证明,本发明提供的水性木器漆能够有效抑制细菌,抑菌率大于99.99%,甲醛去除率为89.38~93.97%;本发明提供的水性木器漆对VOC的去除率为51.25~72.03%,其中,对苯的去除率为53.67~71.96%,能够持续有效得去除空气中的甲醛及其他有机挥发气体(VOC)。
本发明提供的水性木器漆中,各成分均可由市场购得。其中,钛白粉:美国杜帮公司生产的金红石钛白粉;丙烯酸乳液:美国陶氏公司生产;光触媒:美国斯威公司生产;成膜助剂:美国EASTMAN公司生产;AMP-95多功能助剂:美国安格公司生产;防腐剂,防霉剂:德国科莱恩公司生产;2000目滑石粉购自广东科隆粉体有限公司;TS100消光粉:德固赛公司生产。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1制备本发明提供的水性木器哑光清漆
准确称取光触媒0.5g,丙烯酸乳液60g,聚氨酯增稠剂1.0g,AMP-95多功能助剂0.10g,润湿分散剂0.6g,消泡剂0.2g,成膜助剂2.0g,乙二醇1.0g,滑石粉5.0g,防腐剂0.1g,防霉剂0.5g,TS100消光粉2.0g,量取22.5mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、光触媒、滑石粉、防霉剂、消光粉后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例2制备本发明提供的水性木器亮光清漆
准确称取光触媒0.5g,丙烯酸乳液63g,聚氨酯增稠剂2.0g,AMP-95多功能助剂0.2g,润湿分散剂1.0g,消泡剂0.5g,成膜助剂3.0g,乙二醇2.0g,防腐剂0.1g,防霉剂0.5g,量取23.2mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、光触媒、防霉剂后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例3制备本发明提供的水性木器哑光白漆
准确称取光触媒0.5g,丙烯酸乳液45g,聚氨酯增稠剂1.0g,AMP-95多功能助剂0.10g,润湿分散剂0.6g,消泡剂0.1g,成膜助剂2.0g,乙二醇1.0g,钛白粉15.0g,滑石粉10.0g,防腐剂0.1g,防霉剂0.5g,消光粉1.0g,量取23.1mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、光触媒、滑石粉、防霉剂、消光粉后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例4制备本发明提供的水性木器亮光白漆
准确称取光触媒0.5g,丙烯酸乳液60g,聚氨酯增稠剂1.0g,AMP-95多功能助剂0.1g,润湿分散剂1.0g,消泡剂0.2g,成膜助剂3.0g,乙二醇2.0g,钛白粉20.0g,防腐剂0.2g,防霉剂1.0g,量取11mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、光触媒、防霉剂后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例5制备本发明提供的水性木器亮光白漆
准确称取光触媒1.0g,丙烯酸乳液55g,聚氨酯增稠剂2.0g,AMP-95多功能助剂0.2g,润湿分散剂0.8g,消泡剂0.4g,成膜助剂2.5g,乙二醇1.5g,钛白粉25.0g,防腐剂0.15g,防霉剂0.8g,量取10.75mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、光触媒、防霉剂后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例6制备本发明提供的水性木器亮光白漆
准确称取光触媒0.8g,丙烯酸乳液58g,聚氨酯增稠剂1.8g,AMP-95多功能助剂0.15g,润湿分散剂0.9g,消泡剂0.6g,成膜助剂3.0g,乙二醇2.0g,钛白粉15.0g,防腐剂0.15g,防霉剂0.9g,量取16.7mL水。
在搅拌釜加入水,顺序加入多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、光触媒、防霉剂后高速分散至细度小于30μm;转低速后加入聚氨酯增稠剂、丙烯酸乳液、防腐剂搅拌均匀,即得。
实施例7对本发明提供的水性木器漆的质量进行检测
本发明提供的水性木器漆送国家建筑材料测试中心,检测结果见表1。
表1本发明提供的水性木器漆甲醛净化率检测
实施例8对本发明提供的水性木器漆的质量进行检测
根据GB24410-2009室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量国家标准的检测方法,将本发明提供的水性木器漆送交北京为梁化学研究所分析测试中心进行检测,结果见表2。
表2本发明提供的水性木器漆有害物质检测
由表2可知,本发明提供的水性木器漆均符合国家标准。
实施例9对本发明提供的水性木器漆的质量进行检测
将本发明提供的水性木器漆送交北京为梁化学研究所分析测试中心进行检测,结果见表3。
表3本发明提供的水性木器漆微生物检测
由表3可知,本发明提供的水性木器漆对细菌具有较好的抑制作用,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑制率均大于99.99%。
实施例10检测本发明提供的水性木器漆的甲醛去除效果
被处理体如木材(主要粘合板、纤维板或装饰板等建材)、纸张、纤维、纤维制品、树脂成形品等。
以溶液形态使用的光触媒、丙烯酸乳液混合物,将上述混合物的溶液或分散液涂布或浸渍在纸张、纤维、树脂成形品(如薄膜、片材)等处理体上即可。
以乳化物形态使用光触媒、丙烯酸乳液混合物,如粘合剂、纸张类(纸、壁纸等)、纤维、木材(主要粘合板、装饰板或纤维板等建材)、树脂成形品(主要薄膜、片材)等的表面处理剂,合成树脂的添加剂等。粘合剂是在树脂乳液(如醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂乳液、苯乙烯-丁二烯共聚物乳液等)或水性高分子(如淀粉水溶液、聚乙烯醇水溶液)中,将本发明提供的光触媒、丙烯酸乳液混合物的乳化物添加混合制得。使用时,在各自的粘合剂中加入适当的交联剂、硬化剂等必要成分或增量剂、防锈剂及充填剂等使用。在对纤维、纸张、木材及树脂成形品等的处理时,可以将本发明提供的光触媒、丙烯酸乳液混合物的乳化剂涂布或浸渍进行,另外,在树脂乳胶(如醋酸乙烯树脂乳胶、病死算树脂乳胶、橡胶胶乳)中,把颜料和本发明提供的光触媒、丙烯酸乳液混合物的乳化物添加混合制成水性木器漆使用。
将实施例1至6中制得的水性木器漆,按照下列甲醛释放量的测定方法,对本发明提供的水性木器漆的除甲醛性能进行评价。
试验片的制备:在6块F2粘合板(规格为35cm×35cm×0.55cm)的两面,分别均匀涂覆实施例1至6制得的水性木器漆,室温干燥后,装入塑料袋内,密封24h。从涂覆有实施例1至6制得的水性木器漆的F2粘合板上,以15cm×5cm×0.55cm裁剪成试验片1至6。
对照片的制备:从未涂覆本发明提供的水性木器漆的F2粘合板上按照15cm×5cm×0.55cm裁剪成对照片。
在干燥器(符合JIS R3503规定的大小240mm、内容积约10L)的底部放置盛有300mL蒸馏水的结晶皿(直径120mm,高60mm),其上面铺有瓷板,分别放置上述试验片和对照片,于20~25℃放置24h,将F2粘合板析出的甲醛吸收至蒸馏水中作为测试溶液。
测试溶液中甲醛浓度按照乙酰丙酮法用光点比色计比色定量测定。
甲醛扩散量(mg/L)为对照片的甲醛扩散量。
甲醛减少量(mg/L)为试验片的甲醛扩散量-对照片的甲醛扩散量。
甲醛除去率(%)=甲醛减少量(mg/L)/甲醛扩散量(mg/L)×100。
结果见表4。
表4本发明提供的水性木器漆除甲醛效果
由表4可知,本发明提供的水性木器漆释放甲醛量少,甲醛的除去率达92.49~93.96%,能够有效去除室内装饰及家具析出的甲醛。
实施例11检测本发明提供的水性木器漆的甲醛去除效果
将7块25cm×25cm的人造板(七厘板)分别放入20L的密闭容器中,24h后用4160型甲醛监测仪测定并记录两个密闭容器中的甲醛浓度值;然后取出人造板,将其中一块作为对照组,涂覆普通水性木器漆,每隔1h涂覆一遍,共涂覆3遍;其余6块作为试验组,分别及本发明提供的实施例1至6制得的水性木器漆,每隔1h涂覆一遍,共涂覆3遍。24h彻底干燥后再放入密闭容器中,密闭24h后,再用4160型甲醛监测仪测定并记录密闭容器中的甲醛浓度值。分别在36h、48h、60h、72h、5d、7d、11d、18d、30d、60d、90d后,测定并记录甲醛浓度。
检测仪器:为国家标准计量认定的美国4160型甲醛监测仪,检测的同时显示浓度值数字。4160型甲醛监测仪测定的数值与实验室化学方法检测值的偏差,一般在5%以内。
测定数值标准:测定值室内空气中甲醛的含量为国际标准值ppm,适用我国标准,须要换算成毫克值(mg/m3)。
国家规定室内甲醛浓度最高限定值(GB/T 18883-2002)0.10mg/m3。毫克与ppm的换算公式为:1ppm=1.247mg/m3。
测定结果见表5。
表5本发明提供的水性木器漆除甲醛效果
由表5可知,普通水性木器漆也有一定的除甲醛效果,在24h时的甲醛去除率为8.24%;5d后,甲醛去除率达到最低,为18.09%;随时间推移,去除甲醛率不升反降,这表明,普通水性木器漆吸收甲醛的量非常有限,在后续时段不能够吸收内部装饰中析出的甲醛,或者反而将以前吸收的甲醛重新释放回空气中。本发明提供的水性木器漆在24h至90d时间内,一直保持较好的甲醛去除率,为89.38~93.97%,可以有效去除内部装饰中释放的甲醛。
实施例12检测本发明提供的水性木器漆的有机挥发气体去除效果
将释放苯、VOC等有害物质的溶液分别喷入7个密闭的相同容积的气候箱中,其中6个气候箱中放置涂覆有本发明实施例1至6制得的水性木器漆的玻璃板,在整点时间段,用苯检测管、VOC检测管进行检测。或用美国产的TLV FALCON便携式苯有机气体、VOC有机气体PID监测仪进行检测。
试验组:选择1个密闭试验箱(约1m3,内部设有紫外光源),试验箱内放有表面涂覆有本发明中实施例1制得的水性木器漆的50cm×50cm的玻璃板。喷入苯,控制恒定的温度(23℃±2)、湿度(60%),经过30min使苯充分挥发弥漫。
对照组:选择同试验组相同大小的密闭试验箱(约1m3,内部设有紫外光源),试验箱内放有50cm×50cm的玻璃板,不涂覆本发明中实施例1至6制得的水性木器漆。喷入苯,控制恒定的温度(23℃±2)、湿度(60%),经过30min使苯充分挥发弥漫。
24h后,用大气采样仪对各密闭试验箱的空气取样,并用现场未采样的空白吸收管的吸收液进行空白测定。根据GB/T11737-2001《居住区大气中苯、甲苯、二甲苯卫生检验标准方法》测试空气中苯浓度。或用美国TLV FALCON便携式苯有机气体检测仪进行检测并记录。
VOC的检测方法同苯近似,不同的仅仅是喷入的有害气体及检测用的仪器。测定结果见表6。
表6本发明提供的水性木器漆除有机挥发气体效果
由表6可知,本发明提供的实施例1制得的水性木器漆对空气中的VOC(挥发性有机化合物)及有害气体如苯等具有较好的去除效果。对VOC的去除率为68.63%,其中,对苯的去除率为64.86%。
本发明提供的实施例2至6制得的水性木器漆也具有与实施例1制得的水性木器漆相近的效果,同样能够有效去除空气中的VOC及有毒有害气体。其中,实施例2至6制得的水性木器漆对VOC的去除率为51.25~72.03%,其中,对苯的去除率为53.67~71.96%。
综合上述结果,本发明提供的水性木器漆对VOC的去除率为51.25~72.03%,其中,对苯的去除率为53.67~71.96%。
实施例13耐光变色试验
试验组:本发明实施例1至6制得的水性木器漆,制备试验组漆膜试件。
对照组:由三种市售水性木器漆1至3制备对照组漆膜试件。
采用氙光衰减仪(Xenon Fade Meter,Japan)检测染0.5%酸性GR大红染色单板试件的光变色。
在氙光光照度为50w/m2、温度60℃、湿度60%的条件下加速老化;100h后,用Minolta色差计(CR-300MINOLTA,Japan)对试板进行材色测定,记录明度值L、色度值a和b,用CIE提出的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色变度。计算公式如下:
明度差:ΔL*=L* 1-L* 2
色度差:Δa*=a* 1-a* 2 Δb*=b* 1-b* 2
总色差:
100h后,总色差的结果见表7。
表7耐光变色试验结果
*示试验组与对照组具有显著差异(P<0.05),#示试验组与对照组具有极显著差异(P<0.01)。
由表7结果表明,本发明实施例1至6制得的水性木器漆总色差为9.7305~11.5604,均值为10.6422,与对照组的总色差均值26.9774相比,减少了60.55%,具有极显著差异(P<0.01)。因此,本发明提供的水性木器漆具有较好的耐光性。
实施例14耐磨性试验
试验组:本发明实施例1至6制得的水性木器漆,制备试验组漆膜试件。
对照组:由三种市售水性木器漆制备对照例1至3漆膜试件。
采用《漆膜耐磨性测定法(GB/T 1768-79(89))》和《实木复合地板(GB/T18103-2000)》两者结合检测试验表面的耐磨性。
采用磨耗仪(JM-IV型,上海现代环境工程技术研究所),使用旋转摩擦橡胶轮法(GB/T15102-1994附录A),分别以经规定研磨转数研磨后,涂膜质量损耗(失重法)的平均值,或以磨损同样厚度所需的平均研磨转数(转数法)两种方法表示与评价耐磨性。耐磨性检测结果见表8。
表8耐磨性检测结果
*示试验组与对照组具有显著差异(P<0.05),#示试验组与对照组具有极显著差异(P<0.01)。
由表8可见,本发明实施例1至6制得的水性木器漆制备的涂膜试件,磨耗100转的质量损耗为0.047~0.060g,均值为0.052,与对照组中0.141g的质量损耗相比,降低了63.12%,具有极显著差异(P<0.01)。
本发明实施例1至6制得的水性木器漆制备的涂膜试件,漏底研磨转数(n)为3350~3500,均值为3400,与对照组中625n的转数相比,提高了4.44倍,具有极显著差异(P<0.01)。
因此,本发明提供的水性木器漆具有较好的耐磨性。
实施例15本发明提供的水性木器漆涂膜性质检验
对实施例1至6制得的水性木器漆进行质量技术指标检测,检测结果见表9。
表9水性木器漆质量技术指标检测结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种水性木器漆,其特征在于,包括光触媒和丙烯酸乳液,以及水性木器漆中可接受的助剂。
2.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,光触媒和丙烯酸乳液的重量比为0.5~1∶45~65。
3.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述光触媒中二氧化钛颗粒为2~6nm。
4.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述光触媒的pH值为6.8~7.4。
5.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述丙烯酸乳液的玻璃转化温度为50~70℃,所述丙烯酸乳液的最低成膜温度为20~30℃。
6.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性木器漆中可接受的助剂包含增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、滑石粉、防腐剂、防霉剂、消光粉中的一种或两种以上的混合物。
7.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,以重量份数计,包括:光触媒0.5~1份,丙烯酸乳液45~65份,聚氨酯增稠剂1~2份,AMP-95多功能助剂0.1~0.2份,润湿分散剂0.6~1份,成膜助剂2~3份,乙二醇1~2份,防腐剂0.1~0.2份,防霉剂0.2~1份,水10~30份。
8.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,还包括滑石粉、钛白粉中的一种或两者的混合物,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述滑石粉5~10份,所述钛白粉15~25份。
9.如权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,还包括消光粉,以重量份数计,所述水性木器漆包括所述消光粉0.5~3份。
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