CN104087136A - 具有高抗下陷性能的透明底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有高抗下陷性能的透明底漆及其制备方法，特别适用于实木底材的涂装，尤其适合木纹导管较深的底材的涂装。该漆由主漆、固化剂、稀释剂按1:0.5:0.3-1:0.5:0.7的质量配比配制而成；所述主漆由以下原料按以下质量配比配制而成：短油度醇酸树脂55-70份、蓖麻油改性醇酸树脂5-15份、硬酯酸锌3-10份、滑石粉0-30份、防沉剂0.5-1份、消泡剂0.3-1份、流平剂0.2-0.5份、湿润分散剂0.1-0.5份、催干剂0.1-0.3份、环保混合溶剂5-15份；它不仅能在涂装后与底材结合好，在进行木纹以及导管的填充方面有优异性能；而且在长时间放置后不引起面漆漆膜收缩，不会产生下陷现象。
Description
技术领域
本发明涉及具有高抗下陷性能的透明底漆及其制备方法，特别适用于实木底材的涂装，尤其适合木纹导管较深的底材的涂装。
背景技术
现在家装市场扩张迅猛，特别是其中的实木家具发展尤为迅速，但是由于现在森林资源的匮乏以及名贵木材的价格飙升，实木家具的利润空间开始压缩，商家在开始使用一部分原来不经常使用的廉价木材作为原材料，这类原材料价格相对比较便宜，但是使用的范围有一定的限制，比如水曲柳以及黑色胡桃木等。由于这类木材的木头纹路以及木材本身的导管比较深，所以做为开放式涂装家具的原材料比较多，如果进行普通的PU封闭涂装，涂料在施工干燥完成后一周到三个月左右由于底漆涂料本身的物理性质以及由于底材的导管深浅等原因而产生收缩现象，而这种收缩会直接影响到底漆与面漆之间附着力，漆膜表面流平等性能，严重的话会引起面漆凹陷或者开裂使整个家具产品报废。这就极大的限制了深木纹深导管木材在家具领域的应用。因此开发一款抗下陷底漆成为符合现在家具市场发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高抗下陷性能的透明底漆，本发明所提供的具有高抗下陷性能的透明底漆不仅能在涂装后与底材结合好，在进行木纹以及导管的填充方面有优异性能；而且在长时间放置后不引起面漆漆膜收缩，不会产生下陷现象。
本发明的另一个目的是提供一种上述漆的制备方法。
本发明是采用如下的配方来实现上述目的的，一种具有高抗下陷性能的透明底漆，它由主漆、固化剂、稀释剂按1:0.5:0.3-1:0.5:0.7的质量配比配制而成；其中：
所述主漆由以下原料按以下质量配比配制而成:
所述环保混合溶剂由醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照以下质量配比混合而成：醋酸丁酯30-60份、丙二醇甲醚醋酸酯20-40份、二价酸酯10-30份；
所述固化剂由以下原料按以下质量配比配制而成:
平均分子量168-260的脂肪族聚异氰酸酯40-70份、基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体10-30份、脱水醋酸丁酯10-30份和丙二醇甲醚醋酸酯5-10份；所述平均分子量168-260的脂肪族聚异氰酸酯的质量百分比浓度为40-50％，所述基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体的质量百分比浓度为60-75％；
所述稀释剂由以下原料按照以下质量配比配制而成：醋酸丁酯50-80份；丙二醇甲醚醋酸酯15-25份；二价酸酯5-10份；混酸甲酯1-10份；
所述硬酯酸锌采用含锌且细度在800-1250目之间的硬脂酸锌，所述含锌且细度在800-1250目之间的硬酯酸锌中锌的质量百分含量为12.5％-15.5％。
所述滑石粉采用1250目滑石粉和800目滑石粉中的一种或两种的任意混合。
所述防沉剂采用主要成分为膨润土的防沉剂。
所述消泡剂采用溶剂型非硅类消泡剂。
所述流平剂采用主要成分为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液的流平剂；所述湿润分散剂采用主要成分为不饱和聚氨基酰胺和酸性聚酯盐溶液的湿润分散剂。
所述催干剂是由有机铵和有机锡化合物按照3：2-4.5的质量配比混合而成。
所述有机铵为醋酸丁酯，所述有机锡化合物为二月桂酸二丁基锡。
制备本发明的高抗下陷透明底漆的方法如下：
所述主漆按照以下制备方法制备：短油度醇酸树脂55-70份、蓖麻油改性醇酸树脂5-15份、湿润分散剂0.1-0.5份、环保混合溶剂3-10份混合后，在600-800转/分钟速度下分散8-10分钟，边分散边加入硬酯酸锌3-10份、滑石粉0-30份、防沉剂0.5-1份，在1200-1500转/分钟速度下分散10-15分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.3-1份、流平剂0.2-0.5份、催干剂0.1-0.3份、环保混合溶剂2-5份，在800-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至漆液均匀；
所述固化剂按照以下制备方法制备：将平均分子量为168-260脂肪族聚异氰酸酯40-70份、基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体10-30份、脱水醋酸丁酯10-30份、丙二醇甲醚醋酸酯5-10份混合后，在800-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至混合液体均匀；
所述稀释剂按照以下制备方法制备：将醋酸丁酯50-80份、丙二醇甲醚醋酸酯15-25份、二价酸酯5-10份、混酸甲酯1-10份混合后，在500-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至混合液体均匀。
主漆调制完成后用200-400目滤网过滤包装，稀释剂调制完成后用800-1000目滤网过滤包装，固化剂调制完成后用800-1000目滤网过滤包装。
本发明是针对现在家具市场专门面向使用深木纹深导管木材家具开发的一款底漆，从世界上最先进、最新的化工原料中经过大量的实验筛选出各种材料组配，采用多因素实验设计方法，正交试验设计法确定组份及其质量配比，采用上述配方的其与现有技术相比，有如下优点：
1)配方中的蓖麻油改性醇酸树脂、短油度醇酸树脂、硬酯酸锌、滑石粉采用了当今的最新先进技术，所制备的主漆具有低粘度，低施工粘度的特点，有利于漆膜对木材导管的渗透，且具有施工性能好、厚涂不易起泡、与面漆附着力强、高丰满度、高透明度以及良好的打磨特性等特点；与固化剂中平均分子量168-260的脂肪族聚异氰酸酯和TDI(游离甲苯二异氰酸酯)类型的芳香族聚异氰酸酯三聚体类搭配涂膜质量更好，低温下不影响使用，打磨时间短，漆膜实干稳定，涂装性能更佳。
2)高抗下陷性能，漆膜交联固化完全后引起的收缩性小，不会影响面漆的性能。抗下陷性需要在设计配方时考虑到整体NCO的配比平衡，使两者在理论值和实际情况下都接近1：1的充分交联前提下，选用特殊的树脂材料和固化剂材料进行制作，本发明所提供的透明底漆的漆膜在干燥成膜后稳定性高，在干燥成膜喷涂面漆，底漆不会产生任何轻微幅度的收缩。
3)交联固化完全后漆膜性能稳定，漆膜干燥后气味残留低，适合家居环境使用。
4)采用了世界上最先进消泡剂、流平剂、湿润剂等助剂，具有流平好、丰满度高、透明度高、易于打磨、重涂性能优异、厚涂无弊病、喷涂操作性佳等特点；满足了目前PU透明底漆的生产及施工要求。
5)采用的环保溶剂毒性低、气味小，无毒性，可完全生物降解，绝对无苯且VOC(挥发性有机化合物)含量符合健康要求。
6)固化剂组份：固化剂的TDI(游离甲苯二异氰酸酯)含量＜0.2％，达到欧盟标准，高于国家GB18581—2009行业标准。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
1、主漆的制备方法
主漆由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照10:9:4质量配比混合而成环保混合溶剂；
(2)将二月桂酸二丁基锡与醋酸丁酯按照1:1.5的质量配比混合而成催干剂；
(3)将短油醇酸树酯70份、蓖麻油改性醇酸树脂10份、湿润分散剂0.1份、环保混合溶剂10份混合后，在600转/分钟速度下分散8分钟，边分散边加入硬酯酸锌5份、防沉剂0.5份，在1200转/分钟速度下分散10分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂1份、流平剂0.5份、催干剂0.3份、环保混合溶剂2.6份，在800转/分钟速度下分散10分钟至漆液均匀；
(4)主漆调制完成后用300目滤网过滤包装。
2、固化剂的制备方法
固化剂由以下步骤制备而成：
(1)将平均分子量为168且质量百分比浓度为40％的脂肪族聚异氰酸酯40份、质量百分比浓度为60％且基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体30份、脱水醋酸丁酯20份、丙二醇甲醚醋酸酯10份混合后，在800转/分钟速度下分散10分钟至混合液体均匀；
(2)固化剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
3、稀释剂的制备方法
稀释剂由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯72份、丙二醇甲醚醋酸酯18份、二价酸酯6份、混酸甲酯4份混合后，在750转/分钟速度下分散12分钟至混合液体均匀；
(2)稀释剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
实施例2(较佳实施例)
1、主漆的制备方法
主漆由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照10:9:4质量配比混合而成环保混合溶剂；
(2)将二月桂酸二丁基锡与醋酸丁酯按照1:1的质量配比混合而成催干剂；
(3)将短油醇酸树酯55份、蓖麻油改性醇酸树脂10份、湿润分散剂0.5份、环保混合溶剂8份混合后，在700转/分钟速度下分散9分钟，边分散边加入硬酯酸锌5份、滑石粉15份、防沉剂1份，在1350转/分钟速度下分散13分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.6份、流平剂0.5份、催干剂0.2份、环保混合溶剂4.2份，在900转/分钟速度下分散13分钟至漆液均匀；
(4)主漆调制完成后用200目滤网过滤包装。
2、固化剂的制备方法
固化剂由以下步骤制备而成：
(1)将平均分子量为214且质量百分比浓度为45％的脂肪族聚异氰酸酯55份、质量百分比浓度为68％且基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体20份、脱水醋酸丁酯15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份混合后，在900转/分钟速度下分散13分钟至混合液体均匀；
(2)固化剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
3、稀释剂的制备方法
稀释剂由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯72份、丙二醇甲醚醋酸酯18份、二价酸酯6份、混酸甲酯4份混合后，在750转/分钟速度下分散12分钟至混合液体均匀；
(2)稀释剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
对比例1(比照实施例2)
1、主漆的制备方法
主漆由以下步骤制备而成：
(2)将醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照10:9:4质量配比混合而成环保混合溶剂；
(2)将二月桂酸二丁基锡与醋酸丁酯按照1:1的质量配比混合而成催干剂；
(3)将短油醇酸树酯65份、湿润分散剂0.5份、环保混合溶剂8份混合后，在700转/分钟速度下分散9分钟，边分散边加入硬酯酸锌5份、滑石粉15份、防沉剂1份，在1350转/分钟速度下分散13分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.6份、流平剂0.5份、催干剂0.2份、环保混合溶剂4.2份，在900转/分钟速度下分散13分钟至漆液均匀；
(4)主漆调制完成后用200目滤网过滤包装。
2、固化剂的制备方法
固化剂由以下步骤制备而成：
(1)将平均分子量为214且质量百分比浓度为45％的脂肪族聚异氰酸酯55份、质量百分比浓度为68％且基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体20份、脱水醋酸丁酯15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份混合后，在900转/分钟速度下分散13分钟至混合液体均匀；
(2)固化剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
3、稀释剂的制备方法
稀释剂由以下步骤制备而成：
(3)将醋酸丁酯72份、丙二醇甲醚醋酸酯18份、二价酸酯6份、混酸甲酯4份混合后，在750转/分钟速度下分散12分钟至混合液体均匀；
(4)稀释剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
实施例3
1、主漆的制备方法
主漆由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照10:9:4质量配比混合而成环保混合溶剂；
(2)将二月桂酸二丁基锡与醋酸丁酯按照1:1.2的质量配比混合而成催干剂；
(3)将短油醇酸树酯55份、蓖麻油改性醇酸树脂15份、湿润分散剂0.3份、环保混合溶剂5份混合后，在800转/分钟速度下分散10分钟，边分散边加入硬酯酸锌3份、滑石粉15份、防沉剂1份，在1500转/分钟速度下分散15分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.5份、流平剂0.3份、催干剂0.1份、环保混合溶剂4.8份，在800-1000转/分钟速度下分散15分钟至漆液均匀；
(4)主漆调制完成后用200目滤网过滤包装。
2、固化剂的制备方法
固化剂由以下步骤制备而成：
(1)将平均分子量为200且质量百分比浓度为48％的脂肪族聚异氰酸酯60份、质量百分比浓度为70％且基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体10份、脱水醋酸丁酯20份、丙二醇甲醚醋酸酯10份混合后，在1000转/分钟速度下分散15分钟至混合液体均匀；
(2)固化剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
3、稀释剂的制备方法
稀释剂由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯72份、丙二醇甲醚醋酸酯18份、二价酸酯6份、混酸甲酯4份混合后，在750转/分钟速度下分散12分钟至混合液体均匀；
(2)稀释剂调制完成后用900目滤网过滤包装。
实施例4
1、主漆的制备方法
主漆由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯按照4:4:1质量配比混合而成环保混合溶剂；
(2)将二月桂酸二丁基锡与醋酸丁酯按照3:2的质量配比混合而成催干剂；
(3)将短油醇酸树酯55份、蓖麻油改性醇酸树脂5份、湿润分散剂0.5份、环保混合溶剂3份混合后，在650转/分钟速度下分散9分钟，边分散边加入硬酯酸锌3份、滑石粉30份、防沉剂1份，在1300转/分钟速度下分散12分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.3份、流平剂0.2份、催干剂0.1份、环保混合溶剂2.9份，在850转/分钟速度下分散12分钟至漆液均匀。
(4)主漆调制完成后用200目滤网过滤包装。
2、固化剂的制备方法
固化剂由以下步骤制备而成：
(1)将平均分子量为260且质量百分比浓度为50％的脂肪族聚异氰酸酯70份、质量百分比浓度为75％且基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体15份、脱水醋酸丁酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯5份混合后，在850转/分钟速度下分散12分钟至混合液体均匀；
(2)固化剂调制完成后用800目滤网过滤包装。
3、稀释剂的制备方法
稀释剂由以下步骤制备而成：
(1)将醋酸丁酯50份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、二价酸酯5份、混酸甲酯1份混合后，在500转/分钟速度下分散10分钟至混合液体均匀；
(2)稀释剂调制完成后用800目滤网过滤包装。
在以上各实施例和对比例中:
所述蓖麻油改性醇酸树脂优选为台湾长兴化学工业股份有限公司生产的3406-X-70-1；
所述短油度醇酸树脂优选为台湾长兴化学工业股份有限公司生产的ETERKYD31083-X-70
所述硬酯酸锌优选为中山百利合生产的BT-1818；
所述滑石粉优选为顺德友联生产的C1250目和C800目滑石粉；
所述防沉剂优选为美国Bentone生产的Bentone SD-1；
所述消泡剂优选为华夏化工集团生产的HX-2500；
所述流平剂优选为德国毕克生产的BYK-358N；
所述湿润分散剂优选为德国Efka助剂生产的Efka4010；
所述二月桂酸二丁基锡优选为法国京锡生产的T12。
该具有高抗下陷性能的透明底漆在各个实施例中所测得的各项性能指标和技术指标如以下各表所示：
表一——具有高抗下陷性能的透明底漆的各实施例按照GB/T23997-2009
标准测得的各项性能指标实验数据
从表一可明显看出，本发明的各实施例的各项性能指标均达到或高于GB/T23997-2009标准中的技术指标，在涂装后与底材结合好。
表二——具有高抗下陷性能的透明底漆的的各实施例中的各组份(主漆、固化剂和稀释剂)按照GB18581-2009标准测得的各项性能指标实验数据
主漆组份
固化剂组份
稀释剂组份
从表二可明显看出，本发明的各实施例的VOC(挥发性有机化合物)含量及TDI(游离甲苯二异氰酸酯)含量均达到或优于GB18581-2009标准，符合环保健康要求，使用安全可靠。
表三——具有高抗下陷性能的透明底漆的各实施例的抗下陷性的实验数据
从表三可明显看出，本发明的各实施例的抗下陷性均达到或优于技术要求所规定的数值，漆膜完全干燥后1周至1个月的漆膜收缩率符合抗下陷性的具体要求，不会影响面漆的性能。
表四——具有高抗下陷性能的透明底漆的实施例和对比例的填充性的对比实验数据
测试方法：在同等实验条件下对具有等深的导管的木纹底材(水曲柳基材)进行3次涂装测试
第一次测试所得的对比实验数据
第二次测试所得的对比实验数据
第三次测试所得的对比实验数据
从表四可明显看出，在同等基材上喷涂同样质量的混合漆液，本发明的实施例2的填充性能比对比例要高出12％-18％，可见，本发明在进行木纹以及导管的填充方面有优异性能；而且，使用实施例2混合漆液填充同样深导管所用的漆液数量要比对比例要少16％-20％，施工时省时省力。
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 (10)
1.一种具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：它由主漆、固化剂、稀释剂按1:0.5:0.3-1:0.5:0.7的质量配比配制而成；其中：
所述主漆由以下原料按以下质量配比配制而成:
所述环保混合溶剂由醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和二价酸酯按照以下质量配比混合而成：醋酸丁酯30-60份、丙二醇甲醚醋酸酯20-40份、二价酸酯10-30份；
所述固化剂由以下原料按以下质量配比配制而成:
平均分子量168-260的脂肪族聚异氰酸酯40-70份、基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体10-30份、脱水醋酸丁酯10-30份和丙二醇甲醚醋酸酯5-10份；所述平均分子量168-260的脂肪族聚异氰酸酯的质量百分比浓度为40-50％，所述基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体的质量百分比浓度为60-75％；
所述稀释剂由以下原料按照以下质量配比配制而成：醋酸丁酯50-80份；丙二醇甲醚醋酸酯15-25份；二价酸酯5-10份和混酸甲酯1-10份。
2.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述硬酯酸锌采用含锌且细度在800-1250目之间的硬脂酸锌，所述含锌且细度在800-1250目之间的硬酯酸锌中锌的质量百分含量为12.5％-15.5％。
3.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述滑石粉采用1250目滑石粉和800目滑石粉中的一种或两种的任意混合。
4.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述防沉剂采用主要成分为膨润土的防沉剂。
5.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述消泡剂采用溶剂型非硅类消泡剂。
6.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述流平剂采用主要成分为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液的流平剂；所述湿润分散剂采用主要成分为不饱和聚氨基酰胺和酸性聚酯盐溶液的湿润分散剂。
7.根据权利要求1所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述催干剂是由有机铵和有机锡化合物按照3：2-4.5的质量配比混合而成。
8.根据权利要求7所述的具有高抗下陷性能的透明底漆，其特征在于：
所述有机铵为醋酸丁酯，所述有机锡化合物为二月桂酸二丁基锡。
9.一种用于制备权利要求1-8所述的具有高抗下陷性能的透明底漆的制备方法，其特征在于：
所述主漆按照以下制备方法制备：短油度醇酸树脂55-70份、蓖麻油改性醇酸树脂5-15份、湿润分散剂0.1-0.5份、环保混合溶剂3-10份混合后，在600-800转/分钟速度下分散8-10分钟，边分散边加入硬酯酸锌3-10份、滑石粉0-30份、防沉剂0.5-1份，在1200-1500转/分钟速度下分散10-15分钟至细度≤40um，再边分散边加入消泡剂0.3-1份、流平剂0.2-0.5份、催干剂0.1-0.3份、环保混合溶剂2-5份，在800-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至漆液均匀；
所述固化剂按照以下制备方法制备：将平均分子量为168-260脂肪族聚异氰酸酯40-70份、基于甲苯二异氰酸酯的芳香族聚异氰酸酯三聚体10-30份、脱水醋酸丁酯10-30份、丙二醇甲醚醋酸酯5-10份混合后，在800-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至混合液体均匀；
所述稀释剂按照以下制备方法制备：将醋酸丁酯50-80份、丙二醇甲醚醋酸酯15-25份、二价酸酯5-10份、混酸甲酯1-10份混合后，在500-1000转/分钟速度下分散10-15分钟至混合液体均匀。
10.根据权利要求9所述的具有高抗下陷性能的透明底漆制备方法，其特征在于：主漆调制完成后用200-400目滤网过滤包装，稀释剂调制完成后用800-1000目滤网过滤包装，固化剂调制完成后用800-1000目滤网过滤包装。
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