CN102424737A - 一种松木水性防油透明底漆及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种松木水性防油透明底漆及其制备方法与应用。本发明的松木水性防油透明底漆是由A组分和B组分按质量比100∶5-15混合而成；所述的A组分是由60-70％的水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物、15.6-24.6％的丙烯酸树脂、14-19％的水和0.4％的添加剂组成；所述的B组分为多元氮丙啶溶液。本发明的松木水性防油透明底漆形成的漆膜具有高致密性，耐多种有机溶液和化学腐蚀，耐水，具有无毒、无味特点，且能够高效封闭油脂。彻底解决了松木制品长期以来存在的冒油问题。并且，本发明的松木水性防油透明底漆因为采用水作为稀释剂，在生产和使用过程中，不释放任何VOC(挥发性有机化合物)，真正实现了环保涂装。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性聚氨酯涂料，具体涉及一种松木专用的水性防油透明底漆及其制备方法与应用。
背景技术
松木中的松脂主要是由液态的松节油和在常温下呈固态的树脂酸构成，由于松节油能溶解固态的树脂酸，使其具有流动性，在温度低时树脂酸很粘稠不易流动，但随着温度的升高，树脂酸粘度降低会渗出木材表面。
目前常用的松木底漆有硝基漆(NC)，硝基漆中含有松香酯或醇酸树脂，而松木中的松节油恰恰是这些树脂的最合适溶剂，当温度上升，松节油等油性物质将长驱直入硝基涂膜的表面，硝基漆黄变、冒油、脱膜或涂膜不干等弊病将展现无遗。
目前常用的松木底漆还有PU(聚酯)漆，PU(聚酯)漆具有一定的封闭效果，但PU(聚酯)漆的硬度太高，有些脆，并且附着力韧性不足，涂装在松软的松木基材上，普通的冲击力下就会产生脆裂离层，自然不能防油，尤其是在多油的松木表面，黄变、冒油、脱模等弊病也随之而来。
采用NC或PU涂装的松木制品，在50℃的情况下进行烘烤，8小时之内便有油脂渗出。
发明内容
为了克服现有松木底漆涂装后油脂无法封闭的问题，本发明的首要目的在于提供一种松木水性防油透明底漆，该底漆漆膜具有高致密性，耐多种有机溶液和化学腐蚀，耐水，具有无毒、无味特点，且能够高效封闭油脂。
本发明的另一目的在于提供上述松木水性防油透明底漆的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述松木水性防油透明底漆的用途。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种松木水性防油透明底漆，是由A组分和B组分按质量比100∶5-15混合而成；
所述的A组分由以下质量百分比的成分组成：
水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物：60-70％
丙烯酸树脂： 15.6-24.6％
水： 14-19％
添加剂： 0.4％；
所述的丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，优选甲基丙烯酸十二氟庚酯；
所述的水为去离子水；
所述的添加剂为水性流平剂、消泡剂和表面助剂；
所述的B组分为多元氮丙啶溶液，多元氮丙啶的分子式为C22H33N3O7；
所述的多元氮丙啶溶液中多元氮丙啶的质量体积浓度为40-55％。
上述的松木水性防油透明底漆的制备方法，包括以下步骤：
取水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物、丙烯酸树脂、水和添加剂混合搅拌均匀，得到A组分；再往A组分中加入B组分多元氮丙啶溶液，混合搅拌均匀即得到松木专用的水性防油透明底漆。
上述的松木水性防油透明底漆可用于松木涂装，涂装后不会有油脂渗出。
本发明的松木专用的水性防油透明底漆中，氮丙啶与水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物中的羧酸基反应，形成共价键，其反应过程分成两步：(1)酸基作为催化剂，通过氮丙啶上的N质子激活氮丙啶；(2)负电荷的羧酸基作用于被激活的正电荷的氮丙啶环，此环打开后，多元氮丙啶与水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物交联，其交联反应稳定成膜结构有序，能获得良好的漆膜，多元氮丙啶完全溶解于水，无需借助有机溶剂而达到亲水性。
上述过程制得的水性漆膜在成果过程中，松木纤维因其较强的亲水性，而与水性树脂固化粘合紧密。而松木中的油脂与漆膜完全不相溶。因此松木油脂停留在漆膜与木纤维之间，而不会渗入木材影响木材性能，也不会透过漆膜冒出。
而现有市面上水性木器漆的底漆，不管是单组份或是双组份，其漆膜的致密程度取决于其水性树脂的交联程度，单组份的水性木器漆属于自交联，交联程度低，因此无法形成高致密的防油漆膜。市面上的双组份水性漆属于固化交联，交联程度高，但是其存在与松木油脂相溶的成分，一般为异氰酸酯，其虽然形成了高致密的漆膜，根据相似相溶原理容易在高温下被松木中的油脂溶解。而本发明首先是双组份固化交联的漆膜，其交联程度较高，能够形成致密的漆膜；其次本发明的B组分——多元氮丙啶溶液，不存在与松木油脂能够相溶的成分，因此能够高效的封闭油脂。市面上的溶剂型涂料，其成分中含有有机溶剂，是松木油脂的良好溶剂，因此决定了溶剂型涂料是无法有效封闭松木中的油脂。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明的松木水性防油透明底漆形成的漆膜具有高致密性，耐多种有机溶液和化学腐蚀，耐水，具有无毒、无味特点，且能够高效封闭油脂。
2、采用本发明的松木水性防油透明底漆涂装的松木制品在50℃烘烤72小时，无油脂外渗现象；在60℃烘烤72小时，无油脂外渗现象；在70℃烘烤72小时，无油脂外渗现象；彻底解决了松木制品长期以来存在的冒油问题。并且，本发明的松木水性防油透明底漆因为采用水作为稀释剂，在生产和使用过程中，不释放任何VOC(挥发性有机化合物)，真正实现了环保涂装。
3、目前，因为松木底材预处理不好而引起的涂装事故占50％，其余50％是由于涂料的选择不当、涂料达不到实际要求及涂装施工不符合要求引起的。在进行松木制品机加工的时候，松木的利用率一直因为结疤处的多油而提升不上去。在进行松木涂装的时候，会出现很多的涂装事故，例如起油窝，附着力差等。在松木制品的运输使用过程之中，松木家具则存在着出油，黄变等缺陷。这是松木制品在市场推广上存在的很大障碍。本发明的松木水性防油透明底漆一举解决了松木制品的木材利用率低下的问题，解决了松木制品的冒油问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种松木水性防油透明底漆的制备方法，包括以下步骤：
取市售的水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物(广州市康正高分子材料科技有限公司的1636T)60千克、甲基丙烯酸十二氟庚酯20.6千克、去离子水19千克、水性流平剂(0.2千克，DuPont公司的Zonyl FSO)、消泡剂(0.1千克，Tego公司的Foamex 805)和表面助剂(0.1千克，质量浓度75％，Dexter公司的AerosolOT)混合搅拌均匀，得到A组分；再往A组分中加入B组分多元氮丙啶溶液(质量体积浓度为40％)5千克，混合搅拌均匀即得到松木水性防油透明底漆。
实施例2
一种松木水性防油透明底漆的制备方法，包括以下步骤：
取市售的水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物(广州市康正高分子材料科技有限公司的1636T)70千克、甲基丙烯酸十二氟庚酯15.6千克、去离子水14千克、水性流平剂(0.2千克，DuPont公司的Zonyl FSO)、消泡剂(0.1千克，Tego公司的Foamex 805)和表面助剂(0.1千克，质量浓度75％，Dexter公司的AerosolOT)混合搅拌均匀，得到A组分；再往A组分中加入B组分多元氮丙啶溶液(质量体积浓度为55％)15千克，混合搅拌均匀即得到松木水性防油透明底漆。
实施例3
一种松木水性防油透明底漆的制备方法，包括以下步骤：
取市售的水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物(广州市康正高分子材料科技有限公司的1636T)65千克、甲基丙烯酸十二氟庚酯18.6千克、去离子水16千克、水性流平剂(0.2千克，DuPont公司的Zonyl FSO)、消泡剂(0.1千克，Tego公司的Foamex 805)和表面助剂(0.1千克，质量浓度75％，Dexter公司的AerosolOT)混合搅拌均匀，得到A组分；再往A组分中加入B组分多元氮丙啶溶液(质量体积浓度为48％)10千克，混合搅拌均匀即得到松木水性防油透明底漆。
实施例4
使用实施例1-3制备得到的松木水性防油透明底漆在松木上进行涂布施工并干燥后，进行防油性能测试：
试验材料：俄罗斯进口樟子松(松木家具厂生产用材)。材料含水率以试验所在地的平衡含水率为基准。油脂含量以目测为准。
试验方法：
(1)测定松木的含水率和松脂油含量。
(2)依据GB/T 4893.5-1985《家具表面漆膜厚度测定法》测定家具表面漆膜厚度；每一试样取三个试验点，其中一点在试样中心，其余二点在对角线上距边缘不小于50mm的位置。
(3)将试验样品放试验箱中(试验箱的温度设置为50℃、60℃、70℃)，每1小时，观察样品表面是否出现异常，出现异常时，将样品取出，在室温条件下放置1小时后，用棉球测试漆膜表面是否发粘。
(4)发粘测试方法：压棉球法，在漆膜表面中部放一个脱脂棉球，于棉球上放置砝码，观察如果漆膜有棉球的痕迹，说明漆膜表面有油脂。
(5)记录取出样品的时间，评定涂料对松木中松脂油封闭性能。
松木采用实施例1-3制备得到的松木水性防油透明底漆涂布后对松脂油的封闭性能如表1-3所示：
表1松木采用实施例1制备得到的松木水性防油透明底漆涂布后对松脂油的封闭性能
表2松木采用实施例2制备得到的松木水性防油透明底漆涂布后对松脂油的封闭性能
表3松木采用实施例3制备得到的松木水性防油透明底漆涂布后对松脂油的封闭性能
实施例1-3制得的水性松木专用防油透明底漆，涂装松木板上干燥后，放置7天，进行高温烘烤实验，在50-70℃条件下，都能72小时没有油脂外渗现象。因此本发明运用在松木制品的涂装上，能够保证松木制品在运输和使用的过程当中，不会因为温度上升而导致油脂外渗现象，彻底解决了目前市场上制约着松木制品的销售和使用的冒油问题。
检测涂布后涂层其他性能：使用实施例3制备得到的松木水性防油透明底漆，按照GB/T 23999-2009检测各项性能。检测结果如表4所示，实施例1-2的底漆其性能与实施例3的近似。
表4实施例3制备得到的松木水性防油透明底漆的性能
依据GB/T 23999-2009《室内装饰装修用水性木器涂料》的标准要求和操作要求，对实施例1-3制得的底漆进行检测，以测试其性能是否能够达到国家标准。检测结果表明，该底漆完全符合GB/T 23999-2009的要求，是合格的室内装饰装修用水性木器涂料。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种松木水性防油透明底漆，其特征在于：是由A组分和B组分按质量比100∶5-15混合而成；
所述的A组分由以下质量百分比的成分组成：
水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物：60-70％
丙烯酸树脂： 15.6-24.6％
水： 14-19％
添加剂： 0.4％；
所述的B组分为多元氮丙啶溶液。
2.根据权利要求1所述的松木水性防油透明底漆，其特征在于：所述的丙烯酸树脂为甲基丙烯酸十二氟庚酯。
3.根据权利要求1所述的松木水性防油透明底漆，其特征在于：所述的水为去离子水。
4.根据权利要求1所述的松木水性防油透明底漆，其特征在于：所述的添加剂为水性流平剂、消泡剂和表面助剂。
5.根据权利要求1所述的松木水性防油透明底漆，其特征在于：所述的多元氮丙啶溶液中多元氮丙啶的质量体积浓度为40-55％。
6.权利要求1-5任一项所述的松木水性防油透明底漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
取水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝防油共聚物、丙烯酸树脂、水和添加剂混合搅拌均匀，得到A组分；再往A组分中加入B组分多元氮丙啶溶液，混合搅拌均匀即得到松木专用的水性防油透明底漆。
7.权利要求1-5任一项所述的松木水性防油透明底漆在松木涂装中的应用。
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