CN105331271A - 一种水性二合一木器漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性二合一木器漆及其制备方法，该水性二合一木器漆包括以下原料组分及重量份：70-80％水性聚氨酯树脂、4-6％助溶剂、0.7-1.2％的水性润湿剂、0.1-0.3％水性分散剂、0.3-0.5％水性消泡剂、10-15％颜料、0.1-0.5％水性增稠剂。本发明获得的水性二合一木器漆可底、面通用，可重复喷涂或刷涂，打磨性和填充性好，丰满度和光泽可调整，在50％醇度的乙醇中60min无异常，漆膜耐醇性性能好，获得木器漆的甲醛释放量比一般水性漆更低，本发明制备水性二合一木器漆喷涂至木器上，符合安全、环保、节能要求且有利于人身健康，喷涂效率高，成本低，适合工业化生产。

Description

一种水性二合一木器漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及木器漆领域，具体公开了一种水性木器二合一木器漆及其制备方法。

背景技术

木器漆，指木器、竹器家具表面专用漆，能使木器竹器家具更美观亮丽，改善家具本身带有的粗糙手感，使家具不受气候与干湿变化影响，不仅起到保护养护木器竹器家具的作用，而且还能使整个家庭生活变得更加舒适。

在中国家具产业中，出口家具占有很大比重，美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁止使用溶剂型木器涂料的相关法规，溶剂型涂料将会逐渐被更加环保的水性漆所替代。木器漆作为家具产业的重要原辅料，其质量直接影响家具产业的低碳环保水平。

目前水性木器漆用水性树脂较少，质量也参差不齐；配漆用的助剂，其可供选择的品种也不多。基于以上一些原因，水性木器漆的性能与溶剂型涂料相比尚有一定差距，它在干燥时间、硬度、丰满度、耐水性、耐热性等方而仍逊于同类型的溶剂型木器涂料。这是由水性体系自身特点决定的，也与水性木器漆的生产技术还不成熟有关。水性木器漆由于其表面张力小，因此对木材的润湿差，而且在制造和施工过程中容易起泡，泡沫也难消除，导致一般的水性木器漆的涂饰效果欠佳。

木器漆在施工喷涂过程中，一般在木器、竹器家具表面，依次喷涂一层封闭底漆，1-3层底漆和1-2层面漆，需要一种二合一木器漆代替底漆和面漆，该二合一木器漆需兼具底漆和面漆的优点，从而节省成本，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水性二合一木器漆，该木器漆可底、面通用，可重复喷涂或刷涂，打磨性和填充性好，丰满度和光泽可调整，漆膜耐醇性(50％)60min无异常，产品甲醛释放量比一般水性涂料更低。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：一种水性二合一木器漆，包括以下原料组分及重量份：

优选地，所述水性二合一木器漆还包括消光粉，所述消光粉与水性聚氨酯树脂的重量比为(0.1-1)/(70-80)。

优选地，所述水性聚氨酯树脂为脂肪族聚酯聚醚改性水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯树脂的固含量为34-36％，分子量范围为30000-50000，黏度不大于80MPa/s。本发明技术方案中采用的脂肪族聚酯聚醚改性水性聚氨酯乳液，其附着力、干燥性能有明显提高。

更优选地，所述水性聚氨酯树脂由科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合而成，所述科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂均为水性脂肪族聚氨酯树脂，所述KT200水性聚氨酯树脂与所述KT807水性聚氨酯树脂重量比为1:1，两种树脂在合成过程中任何原料均不含有甲醛，而且具有极佳的附着力和填充性。

优选地，所述助溶剂为醇酯溶剂，所述助溶剂为增加水性聚氨酯树脂的溶解性。

更优选地，所述水性助溶剂选自型号为TM-2和DPM的混合溶液。

优选地，所述水性润湿剂选自有机硅改性润湿剂和丙烯酸改性的润湿剂中任意一种或者两种，所述水性增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。

更优选地，所述水性润湿剂选自型号为迪高TEGO270润湿剂，所述水性增稠剂选自型号为美国罗门哈斯RM2020润湿剂。

优选地，所述水性分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂，所述水性消泡剂选自有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。

更优选地，所述水性分散剂选自型号为A168分散剂，所述水性消泡剂选自型号为迪高TEGO902W的消泡剂。

优选地，所述颜料选自钛白粉、铬黄粉、氧化铁红、酞菁蓝中任意一种。

更优选地，所述钛白粉为金红石钛白粉。

更优选地，所述钛白粉选自杜邦706钛白粉。

优选地，所述水性消光粉为气相二氧化硅类消光粉。根据用途有时需要半光或无光的木器漆，所述水性消光粉降低木器漆涂膜的光泽，起到消光作用。

更优选地，所述气相二氧化硅类消光粉选自型号为TS-100气相二氧化硅类消光粉。

本发明还公开一种水性二合一木器漆的制备方法，其包括以下步骤：

1)将所述水性聚氨酯树脂投入搅拌机，然后加入所述水性分散剂和所述水性消泡剂进行混合分散；

2)

A：在搅拌的条件下，加完所述颜料后，高速分散25-35min，过滤，获得混合物；

B：在搅拌的条件下，加完所述水性消光粉和所述颜料后，高速分散25-35min，过滤，获得混合物；

3)将所述步骤2)获得的所述混合物投入所述搅拌机内，加入所述助溶剂进行搅拌8-12min，然后加入所述水性增稠剂，搅拌均匀后，获得水性二合一木器漆。

综上所述，本发明提供一种水性二合一木器漆及其制备方法和用途，本发明的有益效果：

本发明获得的水性二合一木器漆可底、面通用，可重复喷涂或刷涂，打磨性和填充性好，丰满度和光泽可调整，在50％醇度的乙醇中60min无异常，漆膜耐醇性性能好，获得木器漆的甲醛释放量比一般水性涂料更低，本发明制备水性二合一木器漆喷涂至木器上，符合安全、环保、节能要求且有利于人身健康，喷涂效率高，成本低，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。

水性脂肪族聚氨酯，具有优异的渗透性和柔软性，成膜清透高光泽。用水性脂肪族聚氨酯树脂可制备的水性聚氨脂漆综合性能好，强度大，硬度高，高光泽，强附着力，耐磨性优异，抗冲击性能好，耐水性能好，所有指标均达到或超过溶剂型聚氨酯漆的国家标准。从而成为溶剂型聚氨酯漆的替代品。选择科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂，其无毒纯环保，不含甲醛、苯等有害溶剂，对人体无伤害，VOC含量符合国际环保标准。

水性木器漆在基材表面充分流平的条件为二者之间的接触角为零，即基材的表面能和水性木器漆的表面能近似相等。对于水性涂料体系而言，在某些具有低表面能的基材上极有可能出现润湿的问题，而木材的表而张力是较低的，大多低于40mN/m。而通过添加少量的润湿剂，便可达到降低漆涂膜表面张力的目的，使漆变得易于涂布。一种润湿剂的效果取决于在应用过程不会发生某些不良副作用(如：涂层间附着力不良，容易起泡，增加体系的水敏感性等)。即润湿剂除了能有效降低体系的表面张力，增加对木材润湿性和渗透性外，还能促进消泡剂和体系的相容性，提高层间附着力。

润湿剂的种类和用量应根据水性木器漆树脂的表面张力、基材的界面张力、消泡剂的种类和用量等因素确定。其选择可通过以下实验来确定：木器漆其它组成不变，改变润湿剂的量，然后在2000r/min、60min条件下高速分散后观察其消泡的效果。并且由于水性木器漆主要采用刷涂施工。这就要求润湿剂在高动态施工过程中也能改善润湿和流动性能，迅速地降低表面张力，并可以抑制泡沫，促进脱泡。以水性聚氨酯树脂乳液为基料的水性木器漆，本发明选用有机硅改性润湿剂和丙烯酸改性的润湿剂，优选地，选用迪高TEGO270润湿剂，可达到降低体系表面张力，促进脱泡的效果。水性润湿剂的加入量一定要适中，过多的基材润湿剂会形成胶束，使加入的消泡剂有一部分进入其中，从而降低了消泡效果。水性润湿剂的加入量一股以0.7％～1.2％为佳，并且需在搅拌的情况下缓慢加入。

消泡剂在水性木器漆中的作用主要表现在两方而：一是保证生产能顺利进行；二是保证施工时不产生泡沫，赋予良好的漆膜。消泡剂在木器漆中使用不当会产生副作用，除了引起缩孔外，还会引起漆膜光泽下降，附着力和耐水性降低。注意综合性能的考核，注意消泡剂品种的选择和控制其添加量。使用以下方法来选择消泡剂。实验条件：木器漆其它组成不变，改变消泡剂的量，然后在2000r/min、60min条件下高速分散后观察其消泡的效果；评价方法：根据容器中漆样产生的泡沫多少，评价消泡剂的抑泡能力，并用75μm湿膜制备器在玻璃上制膜，评价消泡剂的相容性、漆膜光泽、缺陷等；在木板上涂刷试验评价消泡剂的消泡能力。本发明选用的水性消泡剂是有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种，优选地，水性消泡剂选自型号迪高TEGO902W，以加入以0.3％～0.5％为宜。

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行说明。

表1中为实施例1～7中各原料组分的配比，表中各原料组分的含量为重量份。

表1实施例1～7中各原料组分的重量配比

实施例1

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合75kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入13kg的杜邦706钛白粉，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得白色浆体。

将上述所得的白色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)，然后加入5.9kg的水搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.3kg的水性增稠剂(RM2020)，即得水性二合一白漆。

实施例2

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合75kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入13kg的杜邦706钛白粉和0.5kg气相二氧化硅消光粉(TS-100)，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得白色浆体。

将上述所得的白色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)和5.4kg的水，搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入水性增稠剂(RM2020)，即得水性二合一白漆。

实施例3

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合70kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入15kg的杜邦706钛白粉和0.5kg气相二氧化硅消光粉(TS-100)，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得白色浆体。

将上述所得的白色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)和8.4kg的水，搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.5kg增稠剂(RM2020)，即得水性二合一白漆。

实施例4

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合80kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入12kg的杜邦706钛白粉和0.5kg气相二氧化硅消光粉(TS-100)，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得白色浆体。

将上述所得的白色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)，和2.1kg水搅拌均匀，然后边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.1kg的增稠剂(RM2020)，即得水性二合一白漆。

实施例5

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合75kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入12kg的朗盛4960氧化铁黄和0.5kg气相二氧化硅消光粉(TS-100)，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得黄色浆体。

最后，将上述所得的黄色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)和5.4kg的水，搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.3kg的增稠剂(RM2020)，即得水性二合一黄漆。

实施例6

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合70kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入15kg的朗盛4960氧化铁黄和0.5kg气相二氧化硅消光粉(TS-100)，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得黄色浆体。

最后，将上述所得的黄色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)和8.4kg的水，搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.5kg的增稠剂(RM2020)，即得水性二合一黄漆。

实施例7

取科天化工KT200和KT807水性聚氨酯树脂混合75kg投入搅拌机内，加入0.2kg的A168水性分散剂和0.2kg的TEGO902W水性消泡剂混合搅拌；再边搅拌边加入13kg的朗盛4960氧化铁黄，高速分散30分钟，用200目滤布过滤得黄色浆体。

最后，将上述所得的黄色浆体投入搅拌机内，加入5kg的水性助溶剂(TM-2和DPM混合溶液)和5.9kg的水，搅拌均匀，边搅拌边缓慢加入0.4kg润湿剂TEGO270，最后加入0.3kg的增稠剂(RM2020)，即得水性二合一黄漆。

检测结果：

实施例1～7中的水性二合一木器漆技术性能结果如表2、3所示，从表2、3可以看出，实施例1～7获得水性二合一木器漆的pH均符合检测指标；在50℃贮存7天并未发生异常，说明该木器漆贮存稳定性符合检测指标；在固含量、附着力方面均符合检测指标；在50％醇度的乙醇中60min无异常，漆膜耐醇性性能好；获得白色或者黄色木器漆的甲醛释放量比一般水性涂料更低，甲醛释放量更低甚至ND(Notdetected简写，翻译为未检出)。

其中，附着力是指两种不同物质接触部分的相互吸引力，只有当两种物质的分子十分接近时才显现出来。两种固体的一般不能密切接触，它们之间的附着力不能发生作用；液体与固体能密切接触，它们之间的附着力能发生作用。例如漆与所涂敷的基材之间具有附着力。

实施例2～6根据需要添加消光粉改变漆膜表面光泽，制备出半光或无光的木器漆。

表2实施例1至4中水性二合一木器白漆产品的技术性能检测结果

表3实施例5至7中水性二合一黄漆产品的技术性能检测结果

还可以通过选择其它颜色的水性颜料，制备出不同颜色的水性二合一木器漆，均属于本发明的保护范围，这里就不一一列举了。

上述水性二合一木器漆可用在木器领域，在木器上喷涂上述水性二合一木器漆来代替现有技术中依次喷涂的底漆和面漆。水性二合一木器漆实现底、面通用，可重复喷涂或刷涂，打磨性和填充性好，丰满度可调整。水性二合一木器漆用于木器后干燥时间：表干＜1小时，实干＜12小时，完全干燥1星期。水性二合一木器漆直接喷涂至木器上，水性二合一木器漆喷涂至木器上附着力符合检测标准，使得喷涂效率高，并且降低工作人员的劳动强度。

综上所述，本发明制备的水性二合一木器漆克服了溶剂型涂料有机溶剂毒害和水性涂料附着力低干、干燥慢等不足，符合安全、环保、节能要求且有利于人身健康，原料成本低，适合工业化生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性木器漆包括以下原料组分及重量份：

2.如权利要求1所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性二合一木器漆还包括消光粉，所述消光粉与水性聚氨酯树脂的重量比为(0.1-1)/(70-80)。

3.如权利要求1或2所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂为脂肪族聚酯聚醚改性水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯树脂的固含量为34-36％，分子量范围为30000-50000，黏度不大于80S。

4.如权利要求1或2所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性润湿剂选自有机硅改性润湿剂和丙烯酸改性的润湿剂中任意一种或者两种，所述水性增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。

5.如权利要求1或2所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂，所述水性消泡剂选自有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。

6.如权利要求1或2所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述颜料选自钛白粉、铬黄粉、氧化铁红、酞菁蓝中任意一种。

7.如权利要求6所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述钛白粉为金红石钛白粉。

8.如权利要求2所述水性二合一木器漆，其特征在于：所述水性消光粉为气相二氧化硅类消光粉。

9.一种如权利要求1或2所述水性二合一木器漆的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1)将所述水性聚氨酯树脂投入搅拌机，然后加入所述水性分散剂和所述水性消泡剂进行混合分散；

2)

A：在搅拌的条件下，加完所述颜料后，高速分散25-35min，过滤，获得混合物；

B：在搅拌的条件下，加完所述水性消光粉和所述颜料后，高速分散25-35min，过滤，获得混合物；

3)将所述步骤2)获得的所述混合物投入所述搅拌机内，加入所述助溶剂进行搅拌8-12min，然后加入所述水性增稠剂，搅拌均匀后，获得水性二合一木器漆。