CN103614027A - 一种户外水性木器哑光清面漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种木器漆及其制备方法，特别涉及一种户外水性木器哑光清面漆及其制备方法，属于建筑装饰用涂料领域。本发明的技术方案提供了一种户外水性木器哑光清面漆，主要由以下原料按以下重量配比配制而成：水10-14.6份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消光粉1-5份、水性纯丙烯酸乳液73-78份、成膜助剂4-5份和水性流平剂0.3-0.5份。本发明所制备的户外水性木器哑光清面漆不仅具有优异的耐候性，能保护基材不被破坏；而且使用简单，施工宽容度宽，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种木器漆及其制备方法，特别涉及一种户外水性木器哑光清面漆及其制备方法，属于建筑装饰用涂料领域。
背景技术
户外木材主要由纤维素（Cellulose）和木质素（Lignin）组成，当受到紫外线及波长≤440nm的短波可见光照射时，木质素就被分解成水可溶解的组份。这些分解出来的木质素可以在干湿变化过程中被水带走。这样当木材细胞壁被破坏掉后，木质素容易被淋蚀掉，使光线进入相对空的木细胞中。反射后使木材发灰白，完全风化掉的木材呈现银灰色（木质纤维素的自然色）。水是木材的头号敌人，特别是木材的含水率发生间隙性变化。据实验得知木材在无任何保护条件下的干湿交替只有2-3年的使用寿命。另外，木材在户外长期的使用过程中，含水率难免会发生变化，导致木材的变形，当木材变形的时候，木材表面的漆膜如果没有一定的韧性就会开裂、翘皮。所以户外木材需要涂刷户外木器漆加以保护。
目前，水性木器漆因其优异的环保性能正在逐步取代溶剂型涂料作为木质制品的保护涂层，由于水性木器漆以水为溶剂且使用简便，在户外木器漆市场已得到越来越多的应用；然而现有的户外水性木器漆由于其涂膜长期曝露在自然环境中，经受日晒雨淋，时间久了其漆膜老化，涂膜外观会发生变化，主要表现为颜色变浅即褪色。而且，由于现有的户外水性木器漆存在施工宽容度小、耐候性差等缺点，一直制约着其进一步的发展。
因此，户外水性木器漆不仅需要通过漆里面的有效成分反射掉紫外线以及对木材构成伤害的可见光，以避免对木材的直接接触所造成的破坏，而且需要封闭木材输送水分的导管，使得水分不能渗透到木材里面去，以避免木材的变形以及霉菌的滋生。不仅如此，户外水性木器漆还必须具有韧性，与木材的伸缩一起伸缩，这样才能像贴身护甲一样保护木材，给木材以完美的呵护。同时，考虑到施工的方便性，户外水性木器漆还需要具备较宽的施工宽容度。但现有的户外水性木器漆都达不到上述要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种户外水性木器哑光清面漆及其制备方法，本发明所制备的户外水性木器哑光清面漆不仅具有优异的耐候性，能保护基材不被破坏；而且使用简单，施工宽容度宽，应用范围广。
本发明的技术方案提供了一种户外水性木器哑光清面漆，主要由以下原料按以下重量配比配制而成：
上述组分中水性多功能助剂、水性消光粉、水性纯丙烯酸乳液、成膜助剂和水性流平剂是制备本发明的户外水性木器哑光清面漆的必要的组份；
所述水是普通自来水，用来分散水性消光粉，调节打浆粘度；
所述水性多功能助剂采用陶氏的AMP-95多功能助剂，同时具有调节酸碱度和帮助消光粉分散的作用；
所述水性消泡剂是改性聚二甲基硅氧烷溶液，作为一种分子级消泡剂，其在体系中能抑制气泡产生，防止在刷涂和喷涂过程中产生气泡，而且与水性纯丙烯酸的体系相溶性好；
所述水性消光粉指SiO2含量≥99%，平均粒径在1.5-2μm之间，孔隙率在1.6-1.8ml/g之间，比表面积在300-350m2/g之间，且吸油量在300-320g/100g之间的二氧化硅消光剂，它可以降低漆膜的光泽；
所述水性纯丙烯酸乳液指MFFT（最低成膜温度）值在0℃-12℃之间，且Tg（玻璃态转化温度）值在-20℃-120℃之间的水性自交联型丙烯酸树脂分散体，作为成膜物的一种，能够保护基材不受破坏且与基材表面有很好的粘结力；
所述成膜助剂是二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或者两种任意混合物，有助于成膜物在低温下成膜；
所述水性流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷，用来降低水的表面张力，同时起到润湿底材的作用。
此外，本发明上述技术方案还可以进一步改进如下：
本发明的一种户外水性木器哑光清面漆，它还包括以下重量配比的原料：
所述防冻剂采用丙二醇防冻剂，防止该户外水性木器哑光清面漆在-5℃到0℃储存时冻坏成膜物；
所述水性蜡乳液是氧化改性聚乙烯蜡乳液，不但增加漆膜表面的滑爽性，而且提高了漆膜的耐水性和抗粘连性；
所述防腐剂是异噻唑啉酮杀菌剂，起到杀菌防腐的作用；
所述水性增稠剂采用非离子缔合型流变改性剂。
所述氧化改性聚乙烯蜡乳液是球形非极性微粉化聚乙烯蜡水分散体；
所述非离子缔合型流变改性剂是疏水改性聚氨酯，对成膜物起增稠作用。
这些组份的组合以及各组份的上述重量配比，是通过大量试验确定的，上述组合以及重量配比使本发明所制备的户外水性木器哑光清面漆形成的漆膜具有各项技术性能的优良平衡。
制备本发明的户外水性木器哑光清面漆的方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水5-7.3份、水性多功能助剂0.1-0.15份和水性消光粉1-5份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟继续分散，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73-78份、成膜助剂4-5份、水性流平剂0.3-0.5份和水5-7.3份，分散15-25分钟至漆液均匀。
相应的，制备本发明的户外水性木器哑光清面漆的方法还可以进一步改进如下，它包括以下依序进行的步骤：
所述户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水5-7.3份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消泡剂0.2-0.4份和水性消光粉1-5份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟继续分散，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73-78份、成膜助剂4-5份、防冻剂0.3-0.8份、水性流平剂0.3-0.5份、水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份、水性增稠剂0.8-1.0份和水5-7.3份，分散15-25分钟至漆液均匀。
本发明所制备的户外水性木器哑光清面漆与现有技术相比，具有如下优点：
1、使用简单：根据粘度可直接加水稀释，也可根据自己喜好调成所需颜色，不论是浸涂、喷涂还是刷涂都能呈现出木材清晰的纹理。
2、使用泛围广：可应用于户外木制门窗、木凉亭、木篱笆、木栈道、木桌椅、景观防腐木制品等户外木制品。
3、产品的施工宽容度宽：可在错综复杂的温度变化下的室外使用，并确保漆膜不开裂不回粘。
4、能保护基材不受破坏：由于漆膜在被涂刷的木材表面形成可呼吸的半透膜结构，能有效的抵御外界水分的侵入，并保证木材内部水分的缓慢挥发，减少水汽运动对于木纤维组织的剪切破坏，有效的防止木材因此而产生的开裂、变形等。
5、耐候性好：能在复杂的室外环境下，保证5年内漆膜不粉化、不变色、脱落。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明：
实施例1-1：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水7.3份、水性多功能助剂0.1份和水性消光粉1份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73份、成膜助剂4份、水性流平剂0.4份和水7.3份，分散15分钟至漆液均匀。
实施例1-2：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水5.5份、水性多功能助剂0.1份和水性消光粉1份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液78份、成膜助剂4份、水性流平剂0.3份和水5.5份，分散25分钟至漆液均匀。
实施例1-3：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至450转/分钟，在此速度下先依次加入水5.1份、水性多功能助剂0.15份和水性消光粉3份，然后调整分散机转速至1900转/分钟，分散13分钟；
（2）接着调整分散机转速至900转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在900转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液75份、成膜助剂4.5份、水性流平剂0.45份和水5.1份，分散20分钟至漆液均匀。
实施例1-4：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水5份、水性多功能助剂0.15份和水性消光粉3份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液75份、成膜助剂4.5份、水性流平剂0.4份和水5份，分散15分钟至漆液均匀。
实施例1-5：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水5.3份、水性多功能助剂0.15份和水性消光粉5份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液77份、成膜助剂5份、水性流平剂0.5份和水5.3份，分散25分钟至漆液均匀。
实施例2-1：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水7.3份、水性多功能助剂0.1份、水性消泡剂0.3份和水性消光粉1份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73份、成膜助剂4份、防冻剂0.5份、水性流平剂0.4份、水性蜡乳液5份、防腐剂0.1份、水性增稠剂1.0份和水7.3份，分散15分钟至漆液均匀。
实施例2-2：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水5.5份、水性多功能助剂0.1份、水性消泡剂0.2份和水性消光粉1份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在800转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液78份、成膜助剂4份、防冻剂0.3份、水性流平剂0.3份、水性蜡乳液4份、防腐剂0.1份、水性增稠剂1.0份和水5.5份，分散25分钟至漆液均匀。
实施例2-3：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至450转/分钟，在此速度下先依次加入水5.1份、水性多功能助剂0.15份、水性消泡剂0.35份和水性消光粉3份，然后调整分散机转速至1900转/分钟，分散13分钟；
（2）接着调整分散机转速至900转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在900转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液75份、成膜助剂4.5份、防冻剂0.5份、水性流平剂0.4份、水性蜡乳液5份、防腐剂0.1份、水性增稠剂0.8份和水5.1份，分散20分钟至漆液均匀。
实施例2-4（最佳实施例）：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水5份、水性多功能助剂0.15份、水性消泡剂0.35份和水性消光粉3份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液75份、成膜助剂4.5份、防冻剂0.5份、水性流平剂0.4份、水性蜡乳液5份、防腐剂0.1份、水性增稠剂1.0份和水5份，分散15分钟至漆液均匀。
实施例2-5：
一种户外水性木器哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该户外水性木器哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水5.3份、水性多功能助剂0.15份、水性消泡剂0.4份和水性消光粉5份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度＞30μm，则接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速在1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液77份、成膜助剂5份、防冻剂0.8份、水性流平剂0.5份、水性蜡乳液4.5份、防腐剂0.15份、水性增稠剂0.9份和水5.3份，分散25分钟至漆液均匀。
在以上各实施例中：
水性多功能助剂优选为陶氏的AMP-95多功能助剂；
水性消泡剂优选为海川化工的1293；
水性消光粉优选为航天赛德的SD-520；
水性纯丙烯酸乳液优选为欧宝迪树脂的AC2518；
成膜助剂优选为伊士曼化工的DPNB或DPM；
防冻剂优选为丙二醇；
水性流平剂优选为BYK的BYK430；
水性蜡乳液优选为巴斯夫的WE1乳液；
防腐剂优选为THOR的RS；
水性增稠剂优选为罗门哈斯的RM2020。
在以上各实施例中，均对各实施例所制备的户外水性木器哑光清面漆的耐候性和施工宽容度进行产品性能检测，检测结果如下表所示：
表1-1——该户外水性木器哑光清面漆的各实施例的耐候性和施工宽容度的实验数据
从表1-1可明显看出，本发明户外水性木器哑光清面漆的各实施例不仅具有优异的耐候性，能保护基材不被破坏；而且施工宽容度宽，在5℃环境施工依然能够成膜，并且不影响其成膜性能。。
表1-2——该户外水性木器哑光清面漆的各实施例的耐候性和施工宽容度的实验数据
从表1-2可明显看出，本发明户外水性木器哑光清面漆的各实施例不仅具有优异的耐候性，能保护基材不被破坏；而且施工宽容度宽，在-5℃环境施工依然能够成膜，并且不影响其成膜性能。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种户外水性木器哑光清面漆，其特征在于：它主要由以下原料按以下重量配比配制而成：
2.根据权利要求1所述的户外水性木器哑光清面漆，其特征在于：
所述水性多功能助剂采用陶氏的AMP-95多功能助剂；
所述水性消光粉指SiO2含量≥99%，平均粒径在1.5-2μm之间，孔隙率在1.6-1.8ml/g之间，比表面积在300-350m2/g之间，且吸油量在300-320g/100g之间的二氧化硅消光剂；
所述水性纯丙烯酸乳液指MFFT值在0℃-12℃之间，且Tg值在-20℃-120℃之间的水性自交联型丙烯酸树脂分散体；
所述成膜助剂是二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或者两种任意混合物；
所述水性流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1或2所述的户外水性木器哑光清面漆，其特征在于：它还包括以下重量配比的原料：
4.根据权利要求3所述的户外水性木器哑光清面漆，其特征在于：
所述水性消泡剂是改性聚二甲基硅氧烷溶液；
所述防冻剂采用丙二醇防冻剂；
所述水性蜡乳液是氧化改性聚乙烯蜡乳液；
所述防腐剂是异噻唑啉酮杀菌剂；
所述水性增稠剂采用非离子缔合型流变改性剂。
5.根据权利要求4所述的户外水性木器哑光清面漆，其特征在于：
所述氧化改性聚乙烯蜡乳液是球形非极性微粉化聚乙烯蜡水分散体；
所述非离子缔合型流变改性剂是疏水改性聚氨酯。
6.一种用于制备权利要求1或2所述的户外水性木器哑光清面漆的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水5-7.3份、水性多功能助剂0.1-0.15份和水性消光粉1-5份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟继续分散，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
（3）维持分散机转速在800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73-78份、成膜助剂4-5份、水性流平剂0.3-0.5份和水5-7.3份，分散15-25分钟至漆液均匀。
7.根据权利要求6所述的户外水性木器哑光清面漆的制备方法，其特征在于：
步骤（1）的加工过程中，补充加入水性消泡剂0.2-0.4份，具体步骤如下：开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水5-7.3份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消泡剂0.2-0.4份和水性消光粉1-5份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
步骤（3）的加工过程中，补充加入防冻剂0.3-0.8份、水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份和水性增稠剂0.8-1.0份，具体步骤如下：维持分散机转速在800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性纯丙烯酸乳液73-78份、成膜助剂4-5份、防冻剂0.3-0.8份、水性流平剂0.3-0.5份、水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份、水性增稠剂0.8-1.0份和水5-7.3份，分散15-25分钟至漆液均匀。
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