CN105482589A - 一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液、改性酚醛树脂、无机膨润土、纤维素醚、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯类增稠剂、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、光引发剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、防沉剂、稀释剂。本发明的木器漆具有高韧性和高阻燃性。

Description

一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆
技术领域
本发明涉及一种木器漆，尤其涉及一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆。
背景技术
随着社会的发展，木家具被广泛使用于现代的家居环境，用来对木家具进行表面装饰的木器漆随之直接影响到家居环境。而目前市场上销售的木器漆以油性漆为主，然而，油性漆通常使用的是有机溶剂，不但可以燃烧，而且会释放甲醛、重金属、苯等有害物质，污染环境并毒害身体健康。由于科技的飞速发张，空调随之成为每一个家庭必备的家用电器，而相对封闭的现代家居环境中有害物质慢慢释放，人们长期处于这种环境将不利于身体健。
现有技术中的木器漆的韧性和阻燃效果无法满足实际使用时的需求，因此亟需开发一种具有优异韧性和阻燃性能的木器漆。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，具有优异的韧性和阻燃性能。
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液80-120份、改性酚醛树脂30-60份、无机膨润土10-30份、纤维素醚5-15份、碱溶胀型增稠剂2-8份、聚氨酯类增稠剂4-8份、二丙二醇单丁醚2-6份、二丙二醇单甲醚3-9份、聚氨酯丙烯酸酯树脂8-16份、聚酯丙烯酸酯树脂4-12份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯1-5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-4份、1，6-己二醇二丙烯酸酯1-5份、光引发剂4-8份、流平剂4-8份、润湿分散剂1-5份、消泡剂2-6份、防沉剂4-8份、稀释剂2-6份。
优选地，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，180-220r/min搅拌20-40min，然后升温到45-55℃，接着用氨水调节pH为8-9，45-55℃保温2-3h，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至50-60℃，保温5-7h，接着8500-9500r/min离心10-20min，然后用去离子水洗涤4-6次，超声震荡15-35min，100-120℃干燥5-7h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将苯酚和甲醛于180-220r/min搅拌20-40min，然后水浴升温至40-50℃，加入NaOH溶液调节pH为9-10，升温至60-70℃，保温25-35min，升温至95-105℃，然后保温45-55min，冷却至室温，然后加入改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6-7，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
优选地，正硅酸乙酯、无水乙醇、硅烷偶联剂KH-560、苯酚、甲醛和改性纳米二氧化硅的重量比为2-5：5-15：2-6：3-9：4-8：3-8。
优选地，盐酸的物质的量浓度为4-8mol/L。
优选地，无机膨润土、纤维素醚、碱溶胀型增稠剂和聚氨酯类增稠剂的重量比为18-22：9-11：4-6：5.5-6.5。
优选地，二丙二醇单丁醚和二丙二醇单甲醚的重量比为3.5-4.5：5-7。
优选地，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液85-115份、改性酚醛树脂35-55份、无机膨润土15-25份、纤维素醚8-12份、碱溶胀型增稠剂3-7份、聚氨酯类增稠剂5-7份、二丙二醇单丁醚3-5份、二丙二醇单甲醚4-8份、聚氨酯丙烯酸酯树脂10-14份、聚酯丙烯酸酯树脂6-10份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2-4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.5-3.5份、1，6-己二醇二丙烯酸酯2-4份、光引发剂5-7份、流平剂5-7份、润湿分散剂2-4份、消泡剂3-5份、防沉剂5-7份、稀释剂3-5份。
优选地，稀释剂由丙酮、甲苯和二甲苯按重量比为1-4：2-5：6-9混合而成。
本发明中的原料包括丙烯酸乳液、改性酚醛树脂、无机膨润土、纤维素醚、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯类增稠剂、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、光引发剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、防沉剂和稀释剂。以丙烯酸乳液为主料，辅助添加改性酚醛树脂，使得丙烯酸乳液具有优异的韧性和阻燃性能，同时添加无机膨润土、纤维素醚、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯类增稠剂、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、光引发剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、防沉剂和稀释剂作为助剂，有效提高了本发明木器漆的综合性能。其中改性酚醛树脂的制备过程中采用碱性水解制得纳米二氧化硅，用硅烷偶联剂KH-560修饰纳米二氧化硅，并且以其作为改性剂制备改性酚醛树脂，其中硅烷偶联剂KH-560改性纳米二氧化硅具有很好的疏水性，在改性酚醛树脂中能够均匀的分散，不会发生沉降的现象，改性纳米二氧化硅能够改善酚醛泡沫的机械强度和韧性，同时显著提高酚醛树脂的热稳定性和阻燃性能。从而进一步提高本发明木器漆的韧性和阻燃性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、改性酚醛树脂45份、无机膨润土20份、纤维素醚10份、碱溶胀型增稠剂5份、聚氨酯类增稠剂6份、二丙二醇单丁醚4份、二丙二醇单甲醚6份、聚氨酯丙烯酸酯树脂12份、聚酯丙烯酸酯树脂8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3份、1，6-己二醇二丙烯酸酯3份、光引发剂6份、流平剂6份、润湿分散剂3份、消泡剂4份、防沉剂6份、稀释剂4份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将3.5份正硅酸乙酯与10份无水乙醇混合均匀，200r/min搅拌30min，然后升温到50℃，接着用氨水调节pH为8.5，50℃保温2.5h，然后加入4份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至55℃，保温6h，接着9000r/min离心15min，然后用去离子水洗涤5次，超声震荡25min，110℃干燥6h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将6份苯酚和6份甲醛于200r/min搅拌30min，然后水浴升温至45℃，加入NaOH溶液调节pH为9.5，升温至65℃，保温30min，升温至100℃，然后保温50min，冷却至室温，然后加入5.5份改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6.5，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例2
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液80份、改性酚醛树脂60份、无机膨润土10份、纤维素醚15份、碱溶胀型增稠剂2份、聚氨酯类增稠剂8份、二丙二醇单丁醚2份、二丙二醇单甲醚9份、聚氨酯丙烯酸酯树脂8份、聚酯丙烯酸酯树脂12份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯1份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4份、1，6-己二醇二丙烯酸酯1份、光引发剂8份、流平剂4份、润湿分散剂5份、消泡剂2份、防沉剂8份、稀释剂2份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将2份正硅酸乙酯与15份无水乙醇混合均匀，180r/min搅拌40min，然后升温到45℃，接着用氨水调节pH为9，45℃保温3h，然后加入2份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至60℃，保温5h，接着9500r/min离心10min，然后用去离子水洗涤6次，超声震荡15min，120℃干燥5h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将9份苯酚和4份甲醛于220r/min搅拌20min，然后水浴升温至50℃，加入NaOH溶液调节pH为9，升温至70℃，保温25min，升温至105℃，然后保温45min，冷却至室温，然后加入8份改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例3
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液120份、改性酚醛树脂30份、无机膨润土30份、纤维素醚5份、碱溶胀型增稠剂8份、聚氨酯类增稠剂4份、二丙二醇单丁醚6份、二丙二醇单甲醚3份、聚氨酯丙烯酸酯树脂16份、聚酯丙烯酸酯树脂4份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2份、1，6-己二醇二丙烯酸酯5份、光引发剂4份、流平剂8份、润湿分散剂1份、消泡剂6份、防沉剂4份、稀释剂6份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将5份正硅酸乙酯与5份无水乙醇混合均匀，220r/min搅拌20min，然后升温到55℃，接着用氨水调节pH为8，55℃保温2h，然后加入6份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至50℃，保温7h，接着8500r/min离心20min，然后用去离子水洗涤4次，超声震荡35min，100℃干燥7h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将3份苯酚和8份甲醛于180r/min搅拌40min，然后水浴升温至40℃，加入NaOH溶液调节pH为10，升温至60℃，保温35min，升温至95℃，然后保温55min，冷却至室温，然后加入3份改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为7，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例4
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液85份、改性酚醛树脂55份、无机膨润土15份、纤维素醚12份、碱溶胀型增稠剂3份、聚氨酯类增稠剂7份、二丙二醇单丁醚3份、二丙二醇单甲醚8份、聚氨酯丙烯酸酯树脂10份、聚酯丙烯酸酯树脂10份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3.5份、1，6-己二醇二丙烯酸酯2份、光引发剂7份、流平剂5份、润湿分散剂4份、消泡剂3份、防沉剂7份、稀释剂3份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将2.5份正硅酸乙酯与12份无水乙醇混合均匀，185r/min搅拌35min，然后升温到48℃，接着用氨水调节pH为8.8，48℃保温2.8h，然后加入3份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至58℃，保温5.5h，接着9400r/min离心12min，然后用去离子水洗涤6次，超声震荡18min，115℃干燥5.5h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将8份苯酚和5份甲醛于215r/min搅拌25min，然后水浴升温至48℃，加入NaOH溶液调节pH为9.2，升温至68℃，保温28min，升温至102℃，然后保温48min，冷却至室温，然后加入7份改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6.2，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例5
本发明提出的一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液115份、改性酚醛树脂35份、无机膨润土25份、纤维素醚8份、碱溶胀型增稠剂7份、聚氨酯类增稠剂5份、二丙二醇单丁醚5份、二丙二醇单甲醚4份、聚氨酯丙烯酸酯树脂14份、聚酯丙烯酸酯树脂6份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.5份、1，6-己二醇二丙烯酸酯4份、光引发剂5份、流平剂7份、润湿分散剂2份、消泡剂5份、防沉剂5份、稀释剂5份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将4.5份正硅酸乙酯与8份无水乙醇混合均匀，215r/min搅拌25min，然后升温到52℃，接着用氨水调节pH为8.2，52℃保温2.2h，然后加入5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至52℃，保温6.5h，接着8600r/min离心18min，然后用去离子水洗涤4次，超声震荡32min，105℃干燥6.5h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将4份苯酚和7份甲醛于185r/min搅拌35min，然后水浴升温至42℃，加入NaOH溶液调节pH为9.8，升温至62℃，保温32min，升温至98℃，然后保温52min，冷却至室温，然后加入4份改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6.8，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液80-120份、改性酚醛树脂30-60份、无机膨润土10-30份、纤维素醚5-15份、碱溶胀型增稠剂2-8份、聚氨酯类增稠剂4-8份、二丙二醇单丁醚2-6份、二丙二醇单甲醚3-9份、聚氨酯丙烯酸酯树脂8-16份、聚酯丙烯酸酯树脂4-12份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯1-5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-4份、1，6-己二醇二丙烯酸酯1-5份、光引发剂4-8份、流平剂4-8份、润湿分散剂1-5份、消泡剂2-6份、防沉剂4-8份、稀释剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，180-220r/min搅拌20-40min，然后升温到45-55℃，接着用氨水调节pH为8-9，45-55℃保温2-3h，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至50-60℃，保温5-7h，接着8500-9500r/min离心10-20min，然后用去离子水洗涤4-6次，超声震荡15-35min，100-120℃干燥5-7h，冷却至室温得到改性纳米二氧化硅；将苯酚和甲醛于180-220r/min搅拌20-40min，然后水浴升温至40-50℃，加入NaOH溶液调节pH为9-10，升温至60-70℃，保温25-35min，升温至95-105℃，然后保温45-55min，冷却至室温，然后加入改性纳米二氧化硅，用盐酸调节pH为6-7，利用旋转蒸发仪减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，正硅酸乙酯、无水乙醇、硅烷偶联剂KH-560、苯酚、甲醛和改性纳米二氧化硅的重量比为2-5：5-15：2-6：3-9：4-8：3-8。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，盐酸的物质的量浓度为4-8mol/L。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，无机膨润土、纤维素醚、碱溶胀型增稠剂和聚氨酯类增稠剂的重量比为18-22：9-11：4-6：5.5-6.5。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，二丙二醇单丁醚和二丙二醇单甲醚的重量比为3.5-4.5：5-7。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液85-115份、改性酚醛树脂35-55份、无机膨润土15-25份、纤维素醚8-12份、碱溶胀型增稠剂3-7份、聚氨酯类增稠剂5-7份、二丙二醇单丁醚3-5份、二丙二醇单甲醚4-8份、聚氨酯丙烯酸酯树脂10-14份、聚酯丙烯酸酯树脂6-10份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2-4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.5-3.5份、1，6-己二醇二丙烯酸酯2-4份、光引发剂5-7份、流平剂5-7份、润湿分散剂2-4份、消泡剂3-5份、防沉剂5-7份、稀释剂3-5份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高韧性阻燃聚氨酯水性木器漆，其特征在于，稀释剂由丙酮、甲苯和二甲苯按重量比为1-4：2-5：6-9混合而成。
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