CN105462403A - 一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法 - Google Patents

一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法，它由以下组分按照以下重量份配比配制而成：水性丙烯酸树脂分散体45-55份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体25-35份，pH调节剂0.1-0.2份，分散剂0.2-0.4份，哑粉0.9-1.1份，成膜助剂4-6份，防冻剂0.5-1.5份，消泡剂0.1-0.3份，防腐杀菌剂0.1-0.2份，润湿流平剂0.4-1.2份，硅烷偶联剂0.3-1份，蜡乳液2-3份，增稠剂0.3-0.8份，水5-7份。本发明具有良好的透明性、耐化学性及抗粘连性和较好的综合性能。

Description

一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及木器涂装领域，具体涉及一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法。
背景技术
水性木器漆因其以水为溶剂，避免了有机溶剂带来的环境污染，属于绿色、环保产品。随着近些年一系列环保法规的出台，水性木器漆的研发备受关注。水性木器漆中的成膜物质即水性乳液或者分散体作为配方中最重要的组成部分，其性能极大程度决定了水性木器漆产品基本性能的优劣，因此，选择合适的成膜物质在水性木器漆配方设计中极为关键。单纯的水性丙烯酸乳液或者分散体虽然具有良好的耐化学性及耐候性，但是其存在低温易脆、高温反粘的缺点；单纯的水性丙烯酸改性聚氨酯虽然具有较好的低温成膜性及抗粘连性，但其耐化学性及耐候性较差。为此，通过选择具有良好相容性的水性丙烯酸及水性丙烯酸改性聚氨酯并将它们复配，在分散混合过程中分子链之间相互缠绕、融合，达到取长补短，突出各自优势性能，克服劣势性能，从而使得本发明制备的水性木器半光清面漆用于水性透明涂装具有良好的透明性、抗粘连性等，综合性能佳。通过加入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂在成膜过程中会迁移到漆膜表面形成硅氧硅键，硅氧硅键具有良好的疏水及耐化学性作用，从而极大地提升漆膜的耐水及耐化学性能。
发明内容
本发明提供一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法。本发明制备的水性木器半光清面漆用于水性透明涂装领域，它具有良好的透明性、耐化学性及抗粘连性和较好的综合性能。
本发明技术方案如下：一种复配型水性木器单组份半光清面漆，由以下组份按照以下重量份配比配制而成：
上述组份中水性丙烯酸树脂分散体、水性丙烯酸改性聚氨酯分散体、成膜助剂和硅烷偶联剂是制备本发明的水性木器复配型单组份半光清面漆的必要组份。
水性丙烯酸树脂分散体与水性丙烯酸改性聚氨酯分散体的配比为5:2-5:4。
所述的水性丙烯酸树脂分散体为一种自交联水性丙烯酸酯分散体，它的固含量为30-40％且最低成膜温度(MFFT)为28-40℃，具有优异的耐化学性及透明性。
所述的水性丙烯酸改性聚氨酯分散体的固含量为30-40％、最低成膜温度(MFFT)在30-60℃。
所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷，它是结构式为YSiX3的有机硅类硅烷偶联剂，所述的Y是非水解基团，所述的Y为链烯基或末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N3、(甲基)丙烯酰氧基或异氰酸酯基任意一种官能团的烃基；所述的X为可水解基团，所述的X为OMe、OEt、OC2H4OCH3或OSiMe3。
所述的pH调节剂为碱性PH调节剂，使体系pH保持微碱性。
所述的水性分散剂采用的是疏水改性的聚羧酸铵盐分散剂，具有良好的分散性和耐水性。
所述哑粉为通过气相法生产的一种经过有机处理的具有高孔隙率且容易分散的二氧化硅消光剂，它具有很高的消光效果及很好的透明性，粒径约4.6微米，细小的粒径使漆膜具有优秀的表面平滑性能、手感好，且它对涂膜的其它性能影响较小。
所述的成膜助剂为二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚中的一种或两种，有利于漆液在低温下均匀成膜。
所述的防冻剂为丙二醇或乙二醇中的一种或两种，起到降低漆液冰点防止漆液低温冻坏的作用。
所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂，具有良好的抑泡性和消泡性，防止在喷涂过程中产生气泡。
蜡乳液为高硬度聚乙烯蜡水性分散体，不仅起到改善漆膜手感的作用而且可以提高耐磨性和抗划伤作用。
所述的防腐剂为异噻唑啉酮杀菌剂，起到防腐杀菌作用。
所述的流平剂为疏水改性聚氨酯流平剂和聚醚改性聚硅氧烷流平剂按照任意比例混合,疏水改性聚氨酯流平剂具有极佳的流动和流平性，而且对丙烯酸乳液的增稠效果好，聚醚改性聚硅氧烷流平剂可以强烈降低表面张力从而增进底材的润湿，同时也增进流动和流平。
所述的增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂，用于调节体系粘度。
所述的水为一般自来水，用于调节体系粘度和促进分散。
上述组分的搭配以及各组分的重量配比是通过大量实验确定的，上述组合以及重量配比使本发明所制备的一种复配型水性木器单组份半光清面漆用于水性透明涂装领域，它具有良好的透明性、耐化学性及抗粘连性和较好的综合性能。
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备方法，具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂4-6份、防腐杀菌剂0.1-0.2份、硅烷偶联剂0.3-1份和水5-7份，混合均匀；
(2)取另一个容器，加入水性丙烯酸树脂分散体45-55份和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体25-35份，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；然后提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1-0.2份和防冻剂0.5-1.5份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、润湿流平剂0.4-1.2份、蜡乳液2-3份和增稠剂0.3-0.8份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉0.9-1.1份，分散10-20分钟，过200目滤网。
本发明提出的一种复配型水性木器单组份半光清面漆及其制备方法，具体为采用丙烯酸及丙烯酸改性聚氨酯通过一定比例的复配，从而达到取长补短，改善综合性能，并通过加入硅烷偶联剂，极大提升耐水、耐化学性能。
与现有的技术相比，本发明的优点是：(1)透明度好:通过选择相容性好的丙烯酸和丙烯酸改性聚氨酯,在混合过程中使得分子链之间相互缠绕、融合，大大提高了单一树脂的透明度(2)低温成膜性好、耐化学性好、抗粘连性好：复配使得聚氨酯部分提供了良好的低温成膜性及抗粘连性，硅烷偶联剂在成膜过程中会迁移到漆膜表面形成硅氧硅键，硅氧硅键具有良好的疏水及耐化学性作用，从而极大地提升漆膜的耐水及耐化学性能，综合了两者的优点，使得产品具有优异的综合性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明：
在以下各实施例中，均按照国家标准(GB/T23999-2009)B类产品测试各实施例实验结果：
实施实例一：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0份和水5份，混合均匀；
(2)取另一个容器，加入水性丙烯酸树脂分散体80份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体0份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为80:0，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例二：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0份和水5份，混合均匀；
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体0份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体80份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为0:80，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例三：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0份和水5份，混合均匀，
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体50份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体25份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为2:1，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例四：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0.3份和水5份，混合均匀，
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体50份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体25份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为2:1，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例五：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0.5份和水5份，混合均匀，
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体50份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体30份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为5:3，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例六：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0.5份和水5份，混合均匀，
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体50份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体35份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为5:3.5，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
实施实例七：
本发明一种复配型水性木器单组份半光清面漆制备的具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂5份、防腐杀菌剂0.1份，硅烷偶联剂0.8份和水5份，混合均匀，
(2)选择合适的分散缸，加入水性丙烯酸树脂分散体50份，水性丙烯酸改性聚氨酯分散体35份，水性丙烯酸树脂分散体和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体配比为5:3.5，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1份、防冻剂0.8份，分散3-5分钟后；加入步骤(1)容器内的物料，然后依次加入分散剂0.3份，消泡剂0.25份，润湿流平剂1份，蜡乳液3份，增稠剂0.7份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉1份，分散10-20分钟，静至消泡，过200目滤网。
在以上各实施例中：
水性丙烯酸树脂分散体优选DSMXK-12；
水性丙烯酸改性聚氨酯分散体优选DSME-129；
所述的硅烷偶联剂优选氨丙基三乙氧基硅烷KH550；
水性多功能助剂优选为陶氏的AMP-95多功能助剂；
水性分散剂优选为海川化工H100；
水性消泡剂优选为汉高/科宁NXZ和海川化工的1293；
成膜助剂优选为伊士曼化工的DPNB或DPM；
水性防腐剂优选为索尔的RS；
水性润湿流平剂优选为BYK的BYK346和BYK333；
水性增稠剂优选为罗门哈斯的RM8W；
哑粉优选格蕾丝SY-7000；
在以上各实施例中，均按照GB/T23999-2009标准对产品性能进行检测，检测结果如下表1所示：
从表1.1中可以看到，实施例三至七，丙烯酸与丙烯酸改性聚氨酯复配型半哑清面漆的透明度较实施例一单纯丙烯酸和实施例二单纯丙烯酸改性聚氨酯半哑清面漆透明度要高，而且实施例五丙烯酸与丙烯酸改性聚氨酯比例为5:3时，透明度最好；实施例一单纯丙烯酸半哑清面漆抗粘连性较差，实施例二单纯丙烯酸改性聚氨酯半哑清面漆耐醇和耐碱不能通过，实施例三，抗粘连性能够通过，耐化学性较仍不能通过，而实施例四至七复配型半哑清面漆抗粘连性和耐化学性均能通过；各实施例附着力均为小于等于1级，复配型半哑清面漆硬度均在HB；综上，本发明制备的水性木器半光清面漆用于水性透明涂装具有良好的透明性、耐化学性及抗粘连性等，具有较好的综合性能。
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。
表1.1-该水性木器复配型单组份半光清面漆的各实施例按照国家标准(GB/T23999-2009)测定的各项指标的实验数据

Claims (9)

1.一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的单组份半光清面漆由以下组份按照以下重量份配比配制而成：
2.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的水性丙烯酸树脂分散体与所述的水性丙烯酸改性聚氨酯分散体比例为5:2～5:4。
3.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的水性丙烯酸树脂分散体为一种自交联水性丙烯酸酯分散体，它的固含量为30～40％且最低成膜温度为28～40℃。
4.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的水性丙烯酸改性聚氨酯分散体的固含量为30～40％且最低成膜温度为30～60℃。
5.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的pH调节剂为碱性PH调节剂；所述的水性分散剂是疏水改性的聚羧酸铵盐分散剂。
7.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述哑粉为二氧化硅消光剂。
8.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆，其特征在于：所述的成膜助剂为二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚中的一种或两种；所述的防冻剂为丙二醇或乙二醇中的一种或两种；所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂；蜡乳液为高硬度聚乙烯蜡水性分散体；所述的防腐剂为异噻唑啉酮杀菌剂；所述的流平剂为疏水改性聚氨酯流平剂和聚醚改性聚硅氧烷流平剂按照任意比例混合；所述的增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂；所述的水为一般自来水。
9.根据权利要求1所述的一种复配型水性木器单组份半光清面漆的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)取一个容器，加入成膜助剂4-6份、防腐杀菌剂0.1-0.2份、硅烷偶联剂0.3-1份和水5-7份，混合均匀；
(2)取另一个容器，加入水性丙烯酸树脂分散体45-55份和水性丙烯酸改性聚氨酯分散体25-35份，开动分散机调整转速为300-500转/分钟，分散1-2分钟；然后提高转速为500-800转/分钟，加入pH调节剂0.1-0.2份和防冻剂0.5-1.5份，分散3-5分钟后，加入步骤(1)制备的物料，然后依次加入分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、润湿流平剂0.4-1.2份、蜡乳液2-3份和增稠剂0.3-0.8份，分散3-5分钟；
(3)提高转速为800-1000转/分钟，加入哑粉0.9-1.1份，分散10-20分钟，过200目滤网。
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