CN105936772A - 改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺，包括以下原料组分，各组分的重量份数为：水性聚氨酯树脂0.1‑0.4份；纤维素0.2‑0.5份；水性助溶剂15‑40份；水性消泡剂0.2‑0.5份；水性分散剂0.01‑0.05份；滑石粉30‑50份；pH助剂0.01‑1份；水10‑50份。本发明使得水性格丽斯在擦色工艺中干燥速度降低，在不影响板材原有基色的基础上起到很好的填充作用，且获得的水性格丽斯不会出现沉淀现象，使用之前无需搅拌和加水稀释；在用于水性木器涂装工艺时显示出与各种水性底漆的良好的相容性和层间结合力，在干燥过程中显示出很好的透明性和通透性，无刺激性气味等优点。

Description

改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺

技术领域

本发明涉及木器漆领域，具体公开了一种改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺。

背景技术

水性木器漆是一种涂刷在木制家具或木制品表面的涂料产品，除了具备对木材制品的保护作用以外，还需要具有一定的装饰效果。在水性木器涂料的涂装工艺中，美式涂装工艺占有很重要的位置。美式涂装是一种开放式涂装，通过加深木纹对比度，增强木材表面的层次感和立体感而使木材的天然花纹得到充分凸显，给家具带来自然美观的质感。美式涂装又称仿古涂装，通过配合一些特殊的板材处理以及擦色工艺如做旧，虫孔，破坏处理等，还可以得到接近于油漆涂饰的欧式复古家具的装饰效果，从而大大提升木制家具的商品价值。

最开始使用的木器漆是天然木器漆，俗称“大漆”，从漆树上采割下来的汁液称为毛生漆或原桶漆，用白布滤去杂质称为生漆。天然木器漆不仅附着力强、硬度大、光泽度高，而且具有突出的耐久、耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐高温、耐土壤与化学药品腐蚀及绝缘等优异性能。但天然木器漆需要直接从自然生长的漆树上榨取，需要迁就漆树的生长周期，因此生产效率较低，不适合现代自动化工业的大规模生产。

进入上个世纪，高分子科学理论的重大成就和各种高分子化合物的研制成功投入生产，为油漆发展开创了新时代。上世纪20年代研制成功了专门用作涂料的成膜物质的醇酸树脂，从此各种新开发的合成树脂在涂料中很快得到应用，使涂料进入了以合成成膜物质为主的时代。从此时开始便逐渐出现了种类繁多的油性木器漆，最常用的油性木器漆就是聚酯漆和聚氨酯漆，油性木器漆具有漆膜强韧，光泽丰满，附着力强，耐水耐磨、耐腐蚀性等优点，故曾被广泛用于高级木器家具。但是油性木器漆需要添加有机溶剂，使得油性木器漆在使用过程中会放出大量的挥发性有机化合物(即VOC)，包括苯、二甲苯和甲醛等，这些挥发性有机化合物会对环境造成很大的污染，同时也会对接触到的人员的身体健康造成极大的危害。此外，油性木器漆中含有苯、二甲苯、丙酮、溶剂汽油都是属于高度易燃的物品，使得油性木器漆产品具有可燃性，使得油性木器漆在生产、运输和使用的过程中都存在有发生火灾的危险。上述原因使得现如今油性木器漆被越来越多的用户所淘汰。

针对油性木器漆所表现出的种种缺陷，现在的木器漆工业将更多的精力转投到了对水性木器漆的开发上，相比于油性木器漆，水性木器漆具有无毒、不可燃、无刺激气味等优势。

但是水性木器漆依然存在一些问题，比如其对木器表面的浸润性不佳，因此相比于油性木器漆，水性木器漆的透明度较差。

格丽斯是一种半透明至透明的颜料著色剂，由树脂溶解于油脂性溶剂所组成，干燥慢，可以被擦拭，刷拭和做层次明暗，使整体颜色柔和、自然、层次感强，绝大多数是在NC漆中使用。格丽斯是一种擦涂用着色剂，可将颜色填入木材的管孔内，并且能够通过擦拭调整颜色的明暗深浅，增加涂膜颜色的层次感与木纹的清晰度，但是传统格丽斯存在渗透力不强，易掉色的问题，容易导致面涂层出现脱落、开裂等现象，因此需要研究一种渗透力好、与水性底漆粘连性好水性格丽斯。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺，该水性格丽斯降低漆膜的干燥速度，在不影响板材原有基色的基础上起到填充作用，减少面涂层脱落、开裂的问题的出现。

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：一种改性的水性格丽斯，包括以下原料组分，各组分的重量份数为：

优选地，所述改性的水性格丽斯由以下重量份数的组分组成：

优选地，所述水性聚氨酯树脂的固含量34％-36％，其为芳香族树脂，其分子量为3-5万，硬度为H。芳香族树脂用于提高水性格丽斯的丰满度、硬度、抗冲击性及耐冻性。

更优选地，所述水性聚氨酯树脂的型号选自KT300A、KT302和KT200。

优选地，所述纤维素选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中任意一种。纤维素对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。

更优选地，所述纤维素型号为HS30000YP2。

优选地，所述水性助溶剂包括溶剂和助剂，所述助剂占所述水性助溶剂的重量分数为10-12％；所述溶剂为醇酯溶剂，进一步优选为丙二醇、丙三醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种；所述助剂为包含重量分数为20-30％气相二氧化硅和70-80％有机膨润土的组合物。

优选地，所述水性消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。

更优选地，所述有机硅改性消泡剂的型号为SP-994、TEGO270或OT-75，矿物油改性消泡剂的型号为DF-877或DF-840；聚醚类改性消泡剂型号为L-61、BX-106107108或DS-2001。

优选地，所述水性分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂。

更优选地，聚丙烯酸铵盐分散剂的型号为A168。

优选地，所述滑石粉的粒径尺寸范围1.0-2.0μm。

更优选地，所述滑石粉的型号为HTP05。

优选地，所述pH助剂为碱性调节剂，优选用胺助剂。

更优选地，所述pH助剂的型号为AMP-95或HX-6130。

本发明提供一种改性的水性格丽斯的制备方法，包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，按照重量份数依次加入所述水、所述纤维素和所述pH助剂，转速提高至400-600r/min，搅拌均匀；

2)按照重量份数加入所述水性消泡剂、所述水性分散剂、所述水性助溶剂和所述水性聚氨酯树脂，搅拌均匀；

3)缓慢加入所述滑石粉，转速调整至1000-1200r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

优选地，所述水性格丽斯的粘度范围为5000～20000CPS。

本发明提供一种木材涂饰施工工艺，包括以下步骤：先将水性格丽斯在实木板材上进行擦色，再使用水性底漆按照一个半十字、两个十字、两个半十字的工序进行三道喷涂，最后喷涂一道面漆。

综上所述，本发明提供一种改性的水性格丽斯及其制备方法和木材涂饰施工工艺，本发明的有益效果：

本发明获得的水性格丽斯通过滑石粉的重量分数的增加以及助剂的添加，使得水性格丽斯在擦色工艺中干燥速度降低，在不影响板材原有基色的基础上起到很好的填充作用，且获得的水性格丽斯不会出现沉淀现象，使用之前无需搅拌和加水稀释，使用方便；本发明的水性格丽斯在用于水性木器涂装工艺时显示出与各种水性底漆、面漆的良好的相容性和层间结合力，在干燥过程中显示出很好的透明性和通透性，无刺激性气味等优点，适用于多种材质的木器家具和制品，在涂装中必不可少。

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。

本发明提供了一种改性的水性格丽斯，关键在于通过增加水性助溶剂的比重，使得水性格丽斯在擦色工艺中干燥速度降低，通过调整滑石粉的比重，提高水性格丽斯的填充效果。以获得水性格丽斯重量份数100份为例，滑石粉重量应控制在30-50份，优选地，滑石粉重量应控制在35-40份。进一步优选地，滑石粉的粒径尺寸范围控制在1.0-2.0μm。优选地，滑石粉的型号为HTP05。

同时本发明配合滑石粉添加水性助溶剂，以获得水性格丽斯重量份数100份为例，水性助溶剂重量应控制在15-40份，优选地，水性助溶剂重量应控制在20-30份。加水性助溶剂包括溶剂和助剂，溶剂为醇酯溶剂，优选为丙二醇、丙三醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种；助剂占水性助溶剂的重量分数为10-12％，助剂为包含重量分数为20-30％气相二氧化硅和70-80％有机膨润土的组合物，优选为助剂包含有25％气相二氧化硅和75％有机膨润土。气相二氧化硅具备特殊的触变性能明显改善制品的抗撕裂性和耐磨性，用于水性格丽斯液体系统的流变性与触变性控制，还起到防沉、增稠、防流挂的作用，并且可调节自由流动和作为抗结块剂来改善体系中粉末性质。有机膨润土在液体树脂中能形成凝胶，使得水性格丽斯液体系统具有良好的增稠性、触变性、高温稳定性、润滑性、成膜性及化学稳定性。

水性消泡剂在水性格丽斯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。水性消泡剂在水性格丽斯中使用不当会产生副作用，除了引起缩孔外，还会引起光泽下降，附着力和耐水性降低。水性消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种，优选地，以获得水性格丽斯重量份数100份为例，水性消泡剂重量应控制在0.2-0.5份，优选地，水性消泡剂重量应控制在0.3-0.4份。

本发明提供了一种改性的水性格丽斯的制备方法，包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，按照水性格丽斯的各个组分的重量份数依次加入水、纤维素，搅拌速度调整至400-600r/min，缓慢加入PH助剂，搅拌10-15min后，搅拌均匀。

2)按照重量份数依次加入水性消泡剂、水性分散剂、水性助溶剂和水性聚氨酯树脂，搅拌30-40min后，搅拌均匀。

3)缓慢加入滑石粉，搅拌速度调整至1000-1200r/min左右，搅拌20-30min后，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

在步骤1)、2)、3)中，搅拌速度和搅拌时间在对水性格丽斯的制备过程中非常重要，因为搅拌速度会影响水性格丽斯涂膜的致密性。采用搅拌速度的不同会而引起密度变化，搅拌速度大会增加含气量，导致涂膜密度变小，从而降低涂膜的致密性。但有些原料必须需要高速搅拌才能与其它原料相容。为保证原料相容，所以使用高速搅拌，同时控制搅拌时间。

本发明还提供了一种木材涂饰施工工艺，它包括以下步骤：

1)将上述的水性格丽斯在实木板材上进行擦色；

2)将水性底漆按照一个半十字、两个十字、两个半十字的工序进行三道喷涂；

3)最后喷涂一道面漆，起到装饰、标识和保护木材的作用。

在实际施工工艺中，在擦色之前需要用砂纸收边，打毛刺等白胚处理，要求顺着饰面板的纹理打磨，严禁按纹理横向打磨。

在步骤1)中，用羊毛刷在板面上刷一遍上述水性格丽斯(无需稀释)后，用抹布顺着纹理擦均匀，收干净，无流挂，然后干燥。现有技术中的水性格丽斯干燥一般8-10分钟，而本发明获得水性格丽斯的干燥时间为14-25分钟，防止干燥速度过快而导致水性格丽斯在板材表面涂擦不均匀，同时也起到很好的填充作用。

在步骤2)中，先将水性底漆按照一个半十字进行喷涂，然后干燥；其中，一个半十字喷涂即横着喷涂一遍，竖着喷涂一遍，再横着喷一遍。然后将水性底漆按照两个十字进行喷涂，然后干燥；其中，两个十字喷涂即竖着喷涂一遍，横着喷涂一遍，再竖着喷一遍，再横着喷一遍。最后将水性底漆按照两个半十字进行喷涂，干燥；其中，两个半十字喷涂即竖着喷涂一遍，横着喷涂一遍，再竖着喷一遍，再横着喷一遍，再竖着喷一遍。喷涂过程中，无厚薄均匀、丰满、无颗粒、无流挂等缺陷。

在步骤3)中，喷涂面漆之前，用砂纸打磨，顺着饰面板纹理打磨，无毛刺、无灰疤，余灰清理干净，不能磨破擦色；然后用毛笔把磨破的底擦色修补好后修色，然后砂纸满磨，要求收边、无毛刺、无灰尘，顺纹理打磨。

在步骤3)中在喷涂一道面漆后，然后修补，最后获得有手感，无颗粒、无流挂的涂膜。

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

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入29kg水、0.3kg羟甲基纤维素剂，转速提高至400r/min，缓慢加入0.08kg的胺助(AMP-95)，搅拌10min，搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内依次加入0.3kg水性消泡剂(SP-994)、0.02kg水性分散剂(A168)、40kg水性助溶剂和0.3kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入30kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1200r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例2

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入30.3kg水、0.3kg羟甲基纤维素，转速提高至400r/min，缓慢加入0.09kg的胺助剂(AMP-95)搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内依次加入0.2kg水性消泡剂(SP-994)、0.01kg水性分散剂(A168)、34kg水性助溶剂和0.1kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入35kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1200r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例3

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入34.7kg水、0.5kg羟甲基纤维素，转速提高至500r/min，缓慢加入0.07kg的胺助剂(AMP-95)，搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内依次加入0.5kg水性消泡剂(SP-994)、0.03kg水性分散剂(A168)、18kg水性助溶剂和0.2kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入46kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1100r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例4

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入33kg水、0.4kg羟乙基纤维素和，转速提高至600r/min，缓慢加入0.75kg的胺助剂(HX-6130)，搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内依次加入0.4kg水性消泡剂(DF-877)、0.05kg水性分散剂(A168)、15kg水性助溶剂和0.4kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入50kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1000r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例5

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入43kg水、0.3kg羟甲基纤维素，转速提高至600r/min，缓慢加入0.17kg的胺助剂(AMP-95)，搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内依次加入0.3kg水性消泡剂(SP-994)、0.03kg水性分散剂(A168)、21kg水性助溶剂和0.2kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入35kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1100r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例6

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入36.8kg水、0.3kg羟甲基纤维素，转速提高至450r/min，缓慢加入0.28kg的胺助剂(AMP-95)搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内加入0.3kg水性消泡剂(SP-994)、0.02kg水性分散剂(A168)、25kg水性助溶剂和0.3kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入37kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1200r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

实施例7

一种改性的水性格丽斯的制备方法包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，向搅拌机内依次加入28.8kg水、0.4kg羟甲基纤维素，转速提高至800r/min，缓慢加入0.16kg的胺助剂(AMP-95)，搅拌均匀；

2)然后向搅拌机内加入0.4kg水性消泡剂(SP-994)、0.04kg水性分散剂(A168)、30kg水性助溶剂和0.2kg水性聚氨酯树脂(KT300A)，搅拌均匀；

3)缓慢加入40kg滑石粉(HTP05)，转速调整至1100r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

水性格丽斯的性能评估方法与步骤：

本发明获得水性格丽斯擦色剂可应用于多种不同木质、不同花纹的涂装工艺与着色。对上述各实施例的样品进行擦色性能评价，这些着色试验全部是在50cm×20cm×2cm经过打磨的木板上进行的，具体操作方法为：用羊毛刷在各个板面上分别刷一遍上述水性格丽斯(无需稀释)或两种市面出售的水性格丽斯后，用抹布顺着纹理擦均匀，收干净，无流挂，等待干燥，记录干燥时间；干燥后重擦，打磨并修色，然后重涂上水性清漆，分别评价擦拭性、重擦性、修色性、展色性、填充性和层间结合力，评价结果见表1。

擦拭性：擦拭爽滑为4级，擦拭滞手为0级，依次分为5级；

重擦性：重擦容易为4级，难以重擦为0级，依次分为5级；

修色性：修色无接痕为4级，有接痕为0级，依次分为5级；

展色性：展色均匀、不发花为4级，着色发花为0级，依次分为5级；

填充性：木纹填充饱满、对比度好为4级，填充不满或不均匀、木纹对比度差为0级，依次分为5级；

层间结合力：用刻刀划出5组间距约1mm的交叉网格，用透明胶带贴于刻痕表面压实后撕下，以网格内色料脱落情况依次分为0到4级5等。

从表2中看出，实施例1-7获得的水性格丽斯在擦色工艺中干燥时间相对于现有水性格丽斯在擦色工艺中干燥时间大大提高，干燥时间达到14分钟，甚至23分钟，使得水性格丽斯在擦色工艺中防止干燥速度过快。

从表3中看出，实施例1-7获得的水性格丽斯在擦拭性、重擦性、修色性、展色性、填充性和层间结合力方面的性能优于或不低于现有水性格丽斯的性能。

表2 实施例1-7及对比实施例1、2中水性格丽斯在擦色工艺中干燥时间结果

实施例	干燥时间
		1	23
2	21
		3	14
4	14
		5	16
6	18
		7	20
对比实施例1	8
		对比实施例2	9

表3 实施例1-7及对比实施例1、2中水性格丽斯的性能评估结果

综上所述，本发明获得的水性格丽斯使得水性格丽斯在擦色工艺中干燥速度降低，在不影响板材原有基色的基础上起到很好的填充作用，且获得的水性格丽斯不会出现沉淀现象，使用之前无需搅拌和加水稀释，使用方便；本发明的水性格丽斯在用于水性木器涂装工艺时显示出与各种水性底漆具有的良好的相容性和层间结合力，在干燥过程中显示出很好的透明性和通透性，无刺激性气味等优点，适用于多种材质的木器家具和制品。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 (10)

1.一种改性的水性格丽斯，其特征在于，包括以下原料组分，各组分的重量份数为：

2.如权利要求1所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述改性的水性格丽斯由以下重量份数的组分组成：

3.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂的固含量34％-36％，其为芳香族树脂，其分子量为3-5万。

4.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述纤维素选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中任意一种。

5.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述水性助溶剂包括溶剂和助剂，所述助剂占所述水性助溶剂的重量分数为10-12％；所述溶剂选自丙二醇、丙三醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种；所述助剂为重量比例为20-30％气相二氧化硅和70-80％水性触变剂的组合物。

6.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述水性消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。

7.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述水性分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂。

8.如权利要求1或2所述的改性的水性格丽斯，其特征在于：所述滑石粉的粒径尺寸范围1.0-2.0μm。

9.一种制备如权利要求1至8任一所述的改性的水性格丽斯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在低速搅拌下，按照重量份数依次加入所述水、所述纤维素和所述pH助剂，转速提高至400-600r/min，搅拌均匀；

2)按照重量份数依次加入所述水性消泡剂、所述水性分散剂、所述水性助溶剂和所述水性聚氨酯树脂，搅拌均匀；

3)缓慢加入所述滑石粉，转速调整至1000-1200r/min左右，搅拌均匀，获得改性的水性格丽斯。

10.一种木材涂饰施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：将如权利要求1至8任一所述的水性格丽斯或如权利要求9所制备的水性格丽斯在实木板材上进行擦色，再使用水性底漆按照一个半十字、两个十字、两个半十字的工序进行三道喷涂，最后喷涂一道面漆。