CN103965758A

CN103965758A - 一种水性木器漆

Info

Publication number: CN103965758A
Application number: CN201310034916.4A
Authority: CN
Inventors: 罗发银; 罗勇彬
Original assignee: HUIZHOU CITY HUAYUMEI INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: HUIZHOU CITY HUAYUMEI INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2014-08-06

Abstract

本发明涉及一种水性木器漆，属于涂料技术领域。本发明提出一种水性木器漆，以质量百分比计，由如下组分组成：聚氨酯树脂75%～85%，润湿剂0.2%～0.4%，消泡剂0.2%～0.4%，增稠剂0.5%～2%，流平剂0.3%～0.7%，纳米疏水剂0.3%～0.7%，纳米增强剂0.5%～1.5%，成膜剂3%～7%，其余为去离子水。本发明提出的水性木器漆加入纳米助剂对油漆性能进行补强，大大提高了涂膜的硬度、耐水性、耐腐蚀性和健康环保性。

Description

一种水性木器漆

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种水性木器漆。

背景技术

目前市场上的木器漆大多还是油性漆，但油性漆存在污染和对有机溶剂的需求量大等问题。与油性木器漆相比，水性木器漆具有无毒无味、无污染等特点，因此在环保问题备受关注的今天，水性木器漆的发展和成熟是一种必然的趋势。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提出一种水性木器漆来解决现有涂料存在的问题，该发明提出的水性木器漆更加健康、环保，而且在硬度、耐水性、耐腐蚀性等性能更加卓越，是水性木器漆行业的创新。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种水性木器漆，以质量百分比计，由如下组分组成：

聚氨酯树脂75%～85%，

润湿剂 0.2%～0.4%，

消泡剂 0.2%～0.4%，

增稠剂 0.5%～2%，

流平剂 0.3%～0.7%，

纳米疏水剂0.3%～0.7%，

纳米增强剂0.5%～1.5%，

成膜剂 3%～7%，

其余为去离子水。

优选地，所述各组分重量配比为：

聚氨酯树脂77%～83%，

润湿剂 0.2%～0.4%，

消泡剂 0.2%～0.4%，

增稠剂 0.5%～1.5%，

流平剂 0.4%～0.6%，

纳米疏水剂0.3%～0.7%，

纳米增强剂0.5%～1.5%，

成膜剂 4%～6%，

其余为去离子水。

优选地，所述各组分重量配比为：

聚氨酯树脂81%，

润湿剂 0.3%，

消泡剂 0.3%，

增稠剂 1%，

流平剂 0.5%，

纳米疏水剂0.5%，

纳米增强剂0.8%，

成膜剂 5%，

去离子水 10.6%。

优选地，所述聚氨酯树脂为水性非异氰酸酯聚氨酯树脂。优选地，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇。

优选地，所述增稠剂为聚氨酯缔合型。

优选地，所述成膜剂为醚酯类。

本发明的有益效果是：

1、用环碳酸酯官能化的预聚物与多元氨基化合反应制备的水性非异氰酸酯聚氨脂树脂，其不含异氰酸酯，使水性木器漆中真正达到无毒性；

2、加入纳米助剂对水性木器漆性能进行补强，大大提高了涂膜的硬度、耐水性、耐腐蚀性和健康环保性；

具体实施方式

本发明所述的实例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明相当的含义和范围内的任何改变和调整，都应认为是在本发明的范围内。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种水性木器漆的制备方法，具体操作步骤为：将配方中的组分聚氨酯树脂、去离子水、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、成膜剂依次加入反应容器中混合，用搅拌机以搅拌速度300r/min～500r/min的速度搅拌分散40min后，即可得到成品水性木器漆。本发明中组分均采用现有产品，可以是本发明中列出来的产品型号，但并不局限于本发明中的产品型号。

在本发明中聚氨酯树脂为水性非异氰酸酯聚氨脂树脂，其通过环碳酸酯官能化的预聚物与多元氨基化合反应制备合成。其具体合成步骤为：在装有电动搅拌的烧瓶中，依次加入环碳酸酯聚醚与催化剂环己胺，在70℃下搅拌反应3个小时即得水性非异氰酸酯聚氨脂树脂。以水性非异氰酸酯聚氨脂树脂为基体合成的涂料不含异氰酸酯，使水性木器漆真正做到无毒性。本实施例中水性非异氰酸酯聚氨脂树脂的质量百分比为75%。

在本发明中润湿剂的作用是有效降低体系的表面张力，增加对木材的润湿性和渗透性，提高层间附着力，常用的润湿剂主要为各类表面活性剂：非离子（如烷氧基醚类）、阳离子、炔二醇类、聚醚改性聚硅氧烷类，在本发明中优选润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类中的烷芳基聚醚醇，在本实施例中优选烷芳基聚醚醇润湿剂为陶氏化学的X-405，其质量百分比为0.2%。

在本发明中消泡剂的作用是在溶液表面铺展时会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，于是液膜破裂，泡沫破坏。在一般情况下，消泡剂在溶液表面铺展越快，则使液膜变的越薄，迅速达到临界厚度，泡沫破坏加快，消泡作用加强。一般能在表面铺展、起消泡作用的液体，其表面张力较低，易于吸附于溶液表面，使溶液表面局部表面张力降低（即表面压增高），发生不均衡现象，于是铺展即自此局部发生，同时会带走表面下一层邻近液体，致使液膜变薄，从而气泡膜破坏。常用的消泡剂有硅酮改性型或硅醚混合型，在本发明中优选硅酮改性化合物，本实施例中优选硅酮改性化合物消泡剂为德国毕克公司生产的BYK065，其质量百分比为0.3%。

在本发明中增稠剂的作用是通过提高体系的粘度，使体系在生产、运输、储存、施工过程中能保持稳定合适的粘度，一般增稠剂都有非常高的分子量，它们在水溶液中分子链伸展而使体系粘度增高。常用的增稠剂有丙烯酸类增稠剂、聚羧酸盐类增稠剂和聚氨酯增稠剂，在本发明中优选增稠剂为聚氨酯增稠剂，本实施例中优选聚氨酯型增稠剂为罗门哈斯RM-8W，其质量百分比为0.5%。

在本发明中流平剂的作用是促使水性木器漆在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，使涂膜具有较高的丰满度和较好的光泽度。常用的流平剂有德国tego公司的tego450、德国毕克公司BYK306和德国毕克公司的BYK333，在本实施例中优选流平剂为德国毕克公司的BYK333，其质量百分比为0.5%。

在本发明中纳米疏水剂在不改变生产工艺情况下添加到水性木器漆中，可以显著提高木器漆的疏水性能，最后水性木器漆变现为既疏水，又有一定的亲水性，同时不影响涂膜的透气性和重涂性。纳米疏水剂的主要成分有不同粒径和结构的纳米TiO2和纳米Sb2O3等，将其经过特殊处理后，使之形成稳定的纳米级分散胶体，加入木器漆中能迅速在木器漆表面形成一种特殊结构的表面，常用的纳米疏水剂有SS-Ⅰ和SS-Ⅱ，在本实施例中优选纳米疏水剂为SS-Ⅰ，其质量百分比为0.3%。

在本发明中纳米增强剂的作用是不仅具有蓄能作用，而且与聚合物分子链之间有较强的范德华力作用，纳米粒子填充进入了高分子聚合物的缺陷内，改变了基体的应力集中现象的缘故；木器漆中加入水性纳米增强剂后，提高了涂膜硬度、涂层结合力和耐擦洗性能等。纳米增强剂为二氧化硅水分散体，在本实施例中优选纳米增强剂为R301，其质量百分比为0.5%。

在本发明中成膜剂的作用是辅助聚氨酯树脂成膜，降低水溶液的表面张力，改善流平、流动性能，增强体系的相容性，延长漆膜干燥时间。常见的成膜剂为醇醚类及醚酯类，如丙二醇甲醚、丙二醇丁醚等，在本发明中优选成膜剂为醚酯类，本实施例中优选成膜剂为丙二醇甲醚醋酸酯，其质量百分比为3%。

在本发明中去离子水起溶剂的作用，其质量百分比为19.7%。

实施例2

与实施例1相同，不同之处在于：

聚氨酯树脂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、成膜剂、去离子水的质量百分比分别为：77%、0.2%、0.2%、0.5%、0.4%、0.3%、0.5%、4%、16.9%。

实施例3

与实施例1相同，不同之处在于：

聚氨酯树脂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、成膜剂、去离子水的质量百分比分别为：81%、0.3%、0.3%、1%、0.5%、0.5%、0.8%、5%、10.6%。

实施例4

与实施例1相同，不同之处在于：

聚氨酯树脂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、成膜剂、去离子水的质量百分比分别为：83%、0.4%、0.4%、1.5%、0.6%、0.7%、1.5%、6%、5.9%。

实施例5

与实施例1相同，不同之处在于：

聚氨酯树脂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、成膜剂、去离子水的质量百分比分别为：85%、0.4%、0.4%、2%、0.7%、07%、15%、7%、23%。

实施例6

对实施例1～5制备得到的水性木器漆做性能测试，其中包括填充性能、透明度和漆膜的抗发白性能。检测结果详见表1，具体检测性能操作步骤如下：

填充性的测定方法：在相同面积的黑色板板上，喷涂等量的水性木器漆，待漆膜完全干燥以后，再测定漆膜的光泽。如果漆膜的填充性越高，则漆膜的镜面程度越高，光泽度越高。以测定的光泽来衡量产品的填充性能，光泽越高，产品的填充性越好。

透明度的测定方法：在相同面积的同质透明玻璃板上，喷涂等量的水性木器漆，待漆膜完全干燥以后，再测定透过漆膜的透光率，如果漆膜的透明性越高，则透光率越高，以透光率来衡量产品的透明性能，透光率越高，产品的透明性越好，透光率测定使用的是市售便携式透光率仪PD2.1。

漆膜的抗发白性的测定方法：在相同面积的同质透明玻璃上，喷涂等量的水性木器漆，待漆膜完全干燥以后，再浸泡于清水中24小时，取出晾干后再测定透过漆膜的透光率。如果漆膜的吸水性越高，则漆膜发白的程度越高，漆膜的透明性就越差，则透光率也越低。以透光率来衡量漆膜的抗发白性，透光率越高，漆膜的抗发白性越好，透光率使用的是市售便携式透光率仪PD2.1。

表1

检测项目	标准指标	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							填充性（%）	≥68	69	69	72	68	68
透明度（%）	≥65	68	68	70	67	66
							漆膜的抗发白性（%）	≥65	66	67	69	65	65

由表1可以看出，实施例3制备的水性木器漆的填充性能最佳，透明度最好，因此，实施例3为最佳实施例。对实施例3制备的水性木器漆做性能测试，详见表2。

表2

对实施例3制得的水性木器漆与市售的水性木器漆做性能比较，其中实施例3制备的水性木器漆和市售的水性木器漆分别编号为1#和2#，详细性能测试结果见表3。

表3

性能测试项目	1#	2#
			硬度	2H	1H
耐水性	196h无变化	24h无变化
			VOC含量	≤0.02/L	≤0.07/L
耐污染性（醋，1h）	30h无异常	8h无异常
			耐污染性（绿茶，1h）	30h无异常	8h无异常

由表1、表2和表3可以看出，实施例3为最佳实施例，本发明用环碳酸酯官能化的预聚物与多元氨基化合反应制备的水性非异氰酸酯聚氨脂树脂，不含异氰酸酯，使水性木器漆真正达到无毒性；加入纳米助剂对油漆性能进行补强，从检测结果上看大大提高了涂膜的硬度、耐水性、耐腐蚀性和健康环保性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种水性木器漆，其特征在于，以质量百分比计，由如下组分组成：

聚氨酯树脂75%～85%，

润湿剂 0.2%～0.4%，

消泡剂 0.2%～0.4%，

增稠剂 0.5%～2%，

流平剂 0.3%～0.7%，

纳米疏水剂0.3%～0.7%，

纳米增强剂0.5%～1.5%，

成膜剂 3%～7%，

其余为去离子水。

2.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于，所述各组分重量配比为：聚氨酯树脂77%～83%，

润湿剂 0.2%～0.4%，

消泡剂 0.2%～0.4%，

增稠剂 0.5%～1.5%，

流平剂 0.4%～0.6%，

纳米疏水剂0.3%～0.7%，

纳米增强剂0.5%～1.5%，

成膜剂 4%～6%，

其余为去离子水。

3.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于，所述各组分重量配比为：聚氨酯树脂81%，

润湿剂 0.3%，

消泡剂 0.3%，

增稠剂 1%，

流平剂 0.5%，

纳米疏水剂0.5%，

纳米增强剂0.8%，

成膜剂 5%，

去离子水10.6%。

4.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述聚氨酯树脂为水性非异氰酸酯聚氨酯树脂。

5.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述润湿剂为烷芳基聚醚醇。

6.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯缔合型。

7.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述成膜剂为醚酯类。