CN107418438B - 水性木蜡油及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了水性木蜡油及其制备方法和应用，涉及涂料技术领域。该水性木蜡油以天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液为主要原料，并复合添加木质纤维素和纳米硅溶胶，木质纤维素能够渗入到成膜物质形成交错的网状结构，而纳米硅溶胶进入到木质纤维素之间的空隙中，上述原料共同作用形成密集的三维网状结构，使得所形成的涂膜具有良好的硬度、透气性、柔韧性以及耐冲击性，用于改善现有水性木蜡油存在的透气性差、易裂、易变形且易爆筋的缺陷；本发明还提供了水性木蜡油的制备方法，该制备方法工艺简单，易于操作，可工业化生产。

Description

水性木蜡油及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体而言，涉及水性木蜡油及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，环保、安全、健康越来越成为人们关注的焦点。对于家居木器家具，选择哪种漆膜对其进行装饰和保护，这直接关系到人们的身心健康，同时也是人们经常需要面对的问题。

当前，环保低碳理念深入人心，具有高挥发性有机化合物VOC释放的有机油溶性涂料应用越来越受到制约，而低VOC释放的环境友好型水性涂料越来越受到青睐，成为涂料发展的主流趋势。所以在对木器家具进行涂饰时，水性涂料越来越成为首选。

水性木蜡油是水性涂料中的重要组成部分，主要是用于涂饰在木器家具表面，可以完美的彰显木纹的天然美感，还具有超强渗透、保护木材不变形的优异功能，从而延长木材家具的使用寿命。但是，现有的水性木蜡油透气性差，存在易裂、易变形且易爆筋的缺陷。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种水性木蜡油，通过天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、木质纤维素和纳米硅溶胶等原料共同作用形成了密集的三维网状结构，使得所形成的涂膜具有良好的透气性、硬度、柔韧性以及耐冲击性，用于改善现有水性木蜡油的涂膜存在的透气性差、易裂、易变形且易爆筋的缺陷。

本发明的第二个目的在于提供一种水性木蜡油的制备方法，该制备方法工艺简单，易于操作，可工业化生产。

本发明的第三个目的在于提供一种水性木蜡油的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供一种水性木蜡油，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25-35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25-35份，纳米硅溶胶8-13份，木质纤维素3-10份，成膜助剂2-5份，玻璃粉3-7份，硅烷偶联剂0.3-1份和水4-8份。

进一步的，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液26-34份，聚氨酯改性丙烯酸乳液26-34份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素4-10份，成膜助剂2.5-5份，玻璃粉3.5-7份，硅烷偶联剂0.4-1份和水4-8份。

进一步的，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液28-32份，聚氨酯改性丙烯酸乳液28-32份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素5-10份，成膜助剂3-5份，玻璃粉3.5-6份，硅烷偶联剂0.5-1份和水4-8份。

进一步的，所述木质纤维素的平均长度为不大于100μm，优选为10-100μm，进一步优选为20-90μm。

进一步的，所述水性木蜡油还包括聚乙烯蜡微粉，所述聚乙烯蜡微粉的重量份数为1-5份；

和/或，所述水性木蜡油还包括聚乙烯蜡乳液，所述聚乙烯蜡乳液的重量份数为1-5份。

进一步的，所述水性木蜡油还包括海泡石，所述海泡石的重量份数为1-5份。

进一步的，所述水性木蜡油还包括基材润湿剂，所述基材润湿剂的重量份数为0.2-1份。

进一步的，所述水性木蜡油还包括消泡剂，所述消泡剂的重量份数为1-3份；

优选的，所述水性木蜡油还包括流平剂，所述流平剂的重量份数为1-3份。

本发明还提供了一种水性木蜡油的制备方法，包括以下步骤：

将配方量的天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、纳米硅溶胶、木质纤维素、成膜助剂、玻璃粉、硅烷偶联剂和水，以及任选的聚乙烯蜡微粉、聚乙烯蜡乳液、海泡石、基材润湿剂、消泡剂和流平剂，混合均匀后，得到水性木蜡油。

本发明还提供了一种水性木蜡油在木器家具中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种水性木蜡油，以天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液为主要原料，并复合添加木质纤维素和纳米硅溶胶，木质纤维素能够渗入到成膜物质形成交错的网状结构，而纳米硅溶胶进入到木质纤维素之间的空隙中，上述原料共同作用形成密集的三维网状结构，使得所形成的涂膜具有良好的稳定性，也可以显著提升涂膜的致密度，进而增强了涂膜强度。由于木质纤维素具有优良的柔韧性以及其在涂膜中独特的分散性，可以阻断涂膜裂纹的产生，使得涂膜柔韧性好，不易起壳和开裂，改善了传统水性木蜡油所存在的易裂、易变形且易爆筋的缺陷；另外，本发明水性木蜡油还具有干燥速度快、透气性好、耐冲击性、耐冻耐热等优势，将其涂饰到木器家具表面，不改变木材的天然特性，木材可以自由呼吸，且可对木材进行深层和持久保护。

(2)本发明提供了一种水性木蜡油，虽然该水性木蜡油所采用的原料均为常规原料，但是通过各原料之间的协同配合作用，使得水性木蜡油具有优异的综合性能；且该水性木蜡油为低VOC值，游离甲醛以及苯系物含量达标，绿色环保，为环境友好型涂料。

(3)本发明提供了水性木蜡油的制备方法，该制备方法工艺简单，易于操作，可工业化生产。

(4)本发明提供了水性木蜡油在木器家具中的应用，鉴于上述水性木蜡油所具有的优势，使得其在木器家具中具有良好的应用。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的一个方面，提供了一种水性木蜡油，主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25-35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25-35份，纳米硅溶胶8-13份，木质纤维素3-10份，成膜助剂2-5份，玻璃粉3-7份，硅烷偶联剂0.3-1份和水4-8份。

本发明提供了一种水性木蜡油，以天然木蜡乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液为主要原料，并复合添加木质纤维素和纳米硅溶胶，木质纤维素能够渗入到成膜物质形成交错的网状结构，而纳米硅溶胶进入到木质纤维素之间的空隙中，上述原料共同作用形成密集的三维网状结构，使得所形成的涂膜具有良好的稳定性，也可以显著提升涂膜的致密度，进而增强了涂膜硬度。由于木质纤维素具有优良的柔韧性以及其在涂膜中独特的分散性，可以阻断涂膜裂纹的产生，使得涂膜柔韧性好，不易起壳和开裂，改善了传统水性木蜡油所存在的易裂、易变形且易爆筋的缺陷；另外，本发明水性木蜡油还具有干燥速度快、透气性好、耐冲击性、耐冻耐热等优势，将其涂饰于木器家具上，不仅起到美化作用，还对木器起到了良好的保护作用。

具体的，天然木蜡乳液是以天然蜂蜡、橙油为主要原要原料的水溶性蜡乳液，将其添加到水性木蜡油，可提高水性木蜡油的抗刮擦性能，同时也能对基材起到良好的保护作用。天然木蜡乳液典型但非限制性的重量份数为25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份。

聚氨酯改性丙烯酸乳液作为成膜的基料，其结合了聚氨酯与丙烯酸两者的优点结合，可采用掺混、共聚、接枝等方法制备得到。本发明中的聚氨酯改性丙烯酸乳液是以互穿网络结构或者核壳结构(聚氨酯为壳，丙烯酸为核)为主。

聚氨酯改性丙烯酸乳液典型但非限制性的重量份数为25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份。

纳米硅溶胶，为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，其中，二氧化硅颗粒的固含量一般为20-40％，优选为30-35％，二氧化硅颗粒的平均粒径为5-60nm，优选为10-50nm。

二氧化硅颗粒典型但非限制性的固含量20％、22％、25％、26％、28％、30％、32％、35％、36％、38％或40％。

二氧化硅颗粒典型但非限制性的粒径为5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、45nm、50nm、55nm或60nm。

应当说明的是，纳米硅溶胶的用量应当在一定的范围内。一旦用量过大，会使得涂膜在固化时表现出较大的收缩力，从而容易出现龟裂现象，影响涂膜的物理性能。纳米硅溶胶典型但非限制性的重量份数为8份、9份、10份、11份、12份或13份。

另外，纳米硅溶胶在与聚氨酯改性丙烯酸乳液混拼时可能会破乳，或者混拼后储存稳定性不好，即在常温放置一段时间后，就会出现絮凝或凝胶，故向其中添加木质纤维素以解决上述问题。

木质纤维素是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质。在本发明中，将木质纤维素加入到水性木蜡油中，与聚氨酯改性丙烯酸乳液、天然木蜡乳液和纳米硅溶胶共同作用，形成密集的三维网状结构，促进整体系统的稳定，提高涂膜的硬度、耐冲击性，同时由于木质纤维素所具有优良的柔韧性以及其在涂膜中独特的分散性，可以阻断涂膜裂纹的产生，使得涂膜柔韧性好，不易起壳和开裂。另外，木质纤维素的加入可以在一定程度上提高木材的透气性，不改变木材的天然特性，使得木材可以自由呼吸。

木质纤维素典型但非限制性的重量份数为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。

木质纤维素的长度会影响到其在水性木蜡油中的分散状态。在本发明中，木质纤维素的平均长度不大于100μm，优选为10-100μm，进一步优选为20-90μm。

木质纤维素典型但非限制性的平均长度例如为5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。将木质纤维素的平均长度控制在一定的范围内，可使得其具有良好的再分散性能，从而控制水性木蜡油的细度。

成膜助剂在一般的水性木蜡油中必不可少，其能降低最低成膜温度，改善乳液成膜机理，帮助成膜，成膜后成膜助剂挥发，不会影响涂膜的特性。在本发明中，在水挥发后，成膜助剂使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜，并能改善低温条件的成膜性。成膜助剂典型但非限制性的重量份数为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。

成膜助剂多为醇、醇酯、醇醚类等有机溶剂。而这些溶剂又是VOC的一大来源。为减少VOC含量，可选择添加量小、成膜好的成膜助剂。优选的，成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇单丙/丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇苯醚或丙二醇苯醚中的一种或者多种的混合物。

玻璃粉是一种易打磨抗划高透明粉料，粒径小、分散性好、透明度高、防沉效果较好，将其加入到水性木蜡油中，可提高涂膜的硬度。玻璃粉典型但非限制性的重量份数为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份或7份。

为增加有机与无机原料的结合，向水性木蜡油中加入硅烷偶联剂。硅烷偶联剂典型但非限制性的重量份数为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。

硅烷偶联剂为水溶性硅烷偶联剂，典型但非限制性的比如，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、甲基苯烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三异丙氧基硅烷。

本发明以水作为溶剂，安全环保。所述水优选为去离子水。

水典型但非限制性的重量份数为4份、5份、6份、7份或8份。

在本发明的一种优选实施方式中，水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液26-34份，聚氨酯改性丙烯酸乳液26-34份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素4-10份，成膜助剂2.5-5份，玻璃粉3.5-7份，硅烷偶联剂0.4-1份和水4-8份。

在本发明的一种优选实施方式中，水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液28-32份，聚氨酯改性丙烯酸乳液28-32份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素5-10份，成膜助剂3-5份，玻璃粉3.5-6份，硅烷偶联剂0.5-1份和水4-8份。

通过对各原料以及原料配比关系的进一步限定，使得水性木蜡油的综合性能得到进一步提升。

本发明所述的“主要由……制成”，意指其除所述组份外，还可以包括其他组份，比如说消泡剂、流平剂、分散剂等等，这些其他组份赋予所述水性木蜡油不同的特性。除此之外，本发明所述的“主要由……制成”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

为提高在涂膜的抗划伤性和改善其手感，本发明的一种优选实施方式中，该水性木蜡油还包括聚乙烯蜡微粉和/或聚乙烯蜡乳液。

聚乙烯蜡微粉的重量份数为1-5份，优选为1.5-5份，进一步优选为2-4.5份。聚乙烯蜡微粉典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。

聚乙烯蜡乳液的重量份数为1-5份，优选为1.5-5份，进一步优选为2-4.5份。聚乙烯蜡乳液典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。

在本发明的一种优选实施方式中，该水性木蜡油还包括海泡石。海泡石是一种层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有极高的吸附性、分散性和热稳定性等。将海泡石加入本发明的水性木蜡油中，由于海泡石特殊的结构，使其吸附和水化能力很强，其粉体在水中不会膨胀，但易分散，一经搅拌即可均匀分散，改善涂料的施工性。而且意外的发现，海泡石与木质纤维素、纳米硅溶胶能够产生协同效应，对于三维网状结构的形成有一定的促进作用。

具体的，海泡石的重量份数为1-5份，典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。

在本发明的一种优选实施方式中，该水性木蜡油还包括基材润湿剂。基材润湿剂的重量份数为0.2-1份，基材润湿剂典型但非限制性的重量份数为0.2、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。

在本发明的一种优选实施方式中，为抑制制备过程中涂料中产生的气泡，并能使已产生的气泡逸出液面并破泡，该水性木蜡油中还添加有消泡剂。该消泡剂的重量份数为1-3份，典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份或3份。

为改善涂料的施工性能，形成平整的、光洁的涂层，在本发明的一种优选实施方式中，该水性木蜡油还包括流平剂。流平剂的重量份数为1-3份，典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份或3份。

在本发明的一种优选实施方式中，该水性木蜡油还包括杀菌剂。杀菌剂的重量份数为1-3份，典型但非限制性的重量份数为1份、1.5份、2份、2.5份或3份。

通过对水性木蜡油中各助剂以及用量的限定，使得水性木蜡油具有相应的性能，进而提高涂料的综合性能。

在本发明的一种优选实施方式中，水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25-35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25-35份，纳米硅溶胶8-13份，木质纤维素3-10份，成膜助剂2-5份，玻璃粉3-7份，聚乙烯蜡微粉1-5份，基材润湿剂0.2-1份，消泡剂1-3份，流平剂1-3份，硅烷偶联剂0.3-1份和水4-8份。

优选的，水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25-35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25-35份，纳米硅溶胶8-13份，木质纤维素3-10份，成膜助剂2-5份，玻璃粉3-7份，聚乙烯蜡微粉1-5份，海泡石1-5份，基材润湿剂0.2-1份，消泡剂1-3份，流平剂1-3份，杀菌剂1-3份，硅烷偶联剂0.3-1份和水4-8份。

虽然本发明提供的水性木蜡油所采用的原料均为常规原料，但是通过各原料之间的协同配合作用，使得水性木蜡油具有优异的综合性能；且该水性木蜡油VOC含量低，游离甲醛以及苯系物含量达到要求，绿色环保，为环境友好型涂料。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种水性木蜡油的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将配方量的天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、纳米硅溶胶、木质纤维素、成膜助剂、玻璃粉、硅烷偶联剂和水，以及任选的聚乙烯蜡微粉、聚乙烯蜡乳液、海泡石、基材润湿剂、消泡剂和流平剂，混合均匀后，得到水性木蜡油。

本发明提供的水性木蜡油的制备方法，该制备方法工艺简单，易于操作，可工业化生产。

根据本发明的第三个方面，本发明还提供了一种水性木蜡油在木器家具中的应用。鉴于上述水性木蜡油所具有的优势，使得其在木器家具中具有良好的应用。

下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25份，纳米硅溶胶8份，木质纤维素3份，成膜助剂2份，玻璃粉3份，硅烷偶联剂0.3份和去离子水4份；

其中，木质纤维素的平均长度为10μm，纳米硅溶胶的固含量为30％，二氧化硅的平均粒径为25nm，成膜助剂为十二碳醇酯，硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

实施例2

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25份，纳米硅溶胶8份，木质纤维素3份，成膜助剂2份，玻璃粉3份，聚乙烯蜡微粉1份，基材润湿剂0.2份，消泡剂1份，硅烷偶联剂0.3份和去离子水4份；

其中，木质纤维素的平均长度为10μm，纳米硅溶胶的固含量为30％，二氧化硅的平均粒径为25nm，成膜助剂为十二碳醇酯，硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

实施例3

一种水性木蜡油，除了将原料中的木质纤维素的重量份数替换为9份，其余原料及用量与实施例2相同。

实施例4

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液30份，聚氨酯改性丙烯酸乳液30份，纳米硅溶胶10份，木质纤维素5份，成膜助剂4份，玻璃粉5份，硅烷偶联剂0.8份和去离子水5份；

其中，木质纤维素的平均长度为60μm，纳米硅溶胶的固含量为32％，二氧化硅的平均粒径为35nm，成膜助剂为二乙二醇单丁醚，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

实施例5

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液30份，聚氨酯改性丙烯酸乳液30份，纳米硅溶胶10份，木质纤维素5份，成膜助剂4份，玻璃粉5份，聚乙烯蜡微粉4份，基材润湿剂0.6份，消泡剂2份，硅烷偶联剂0.8份和去离子水5份；

其中，木质纤维素的平均长度为60μm，纳米硅溶胶的固含量为32％，二氧化硅的平均粒径为35nm，成膜助剂为二乙二醇单丁醚，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

实施例6

一种水性木蜡油，除了在原料中还添加有海泡石2份，其余原料及用量与实施例5相同。

实施例7

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液35份，纳米硅溶胶13份，木质纤维素10份，成膜助剂5份，玻璃粉7份，聚乙烯蜡微粉5份，基材润湿剂1份，消泡剂3份，硅烷偶联剂1份和去离子水8份；

其中，木质纤维素的平均长度为20μm，纳米硅溶胶的固含量为35％，二氧化硅的平均粒径为15nm，成膜助剂为丙二醇甲醚乙酸酯，硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。

实施例8

一种水性木蜡油，除了原料中的木质纤维素的平均长度增加至80μm外，其余原料及用量与实施例7相同。

实施例9

一种水性木蜡油，除了在原料中还添加有海泡石5份，其余原料及用量与实施例7相同。

实施例10

一种水性木蜡油，由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液32份，聚氨酯改性丙烯酸乳液28份，纳米硅溶胶9份，木质纤维素6份，成膜助剂2.5份，玻璃粉4份，聚乙烯蜡乳液3份，海泡石1份，基材润湿剂0.8份，消泡剂1份，流平剂1份，杀菌剂1份，硅烷偶联剂0.5份和去离子水6份；

其中，木质纤维素的平均长度为90μm，纳米硅溶胶的固含量为35％，二氧化硅的平均粒径为60nm，成膜助剂为二丙二醇单丁醚，硅烷偶联剂为乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷，杀菌剂为载银磷酸钛钠。

对比例1

本对比例中的水性木蜡油，除了在原料中未添加木质纤维素外，其余与实施例2相同。

对比例2

本对比例中的水性木蜡油，除了在原料中未添加纳米硅溶胶外，其余与实施例2相同。

对比例3

本对比例中的水性木蜡油，除了将原料中的木质纤维素的重量份数减少至1份，其余与实施例5相同。

对比例4

本对比例中的水性木蜡油，除了将原料中的木质纤维素的重量份数增加至12份，其余与实施例5相同。

对比例5

本对比例中的水性木蜡油，除了将原料中的纳米硅溶胶的重量份数增加至16份，其余与实施例7相同。

实施例1-10和对比例1-5的水性木蜡油的制备方法，包括如下步骤：

将配方量的天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、纳米硅溶胶、木质纤维素、成膜助剂、玻璃粉、硅烷偶联剂和水，以及任选的聚乙烯蜡微粉、聚乙烯蜡乳液、海泡石、基材润湿剂、消泡剂、流平剂和杀菌剂，混合均匀后，得到水性木蜡油。

为验证实施例1-10和对比例1-5的效果特设以下实验例。

实验例1

对实施例1-10和对比例1-5的涂膜的基本性能进行检测，涂膜制作采用擦涂，涂膜厚度15μm，具体测定结果如表1所示。

其中，干燥时间(实干)测定依据GB/T23999-2009或GB/T1728-1979；透气性的检测方法是待涂膜完全实干后，用手按压涂膜表面观察留下的手汗的消退的时间。柔韧性检测依据为GB/T1731-1993，耐冲击性检测依据为GB/T1732-1993、GB/T23999-2009或GB/T20624.2，耐干热性检测依据为GB/T23999-2009或GB/T4893.3-2005。

表1各实施例和对比例基本性能检测结果

从表1中可以看出，本发明实施例提供的水性木蜡油整体性能均优于对比例提供的水性木蜡油。

具体的，实施例2为实施例1的对照实验，实施例2在实施例1水性木蜡油的原料基础上添加了聚乙烯蜡微粉、基材润湿剂和消泡剂。加入聚乙烯蜡微粉、基材润湿剂和消泡剂后，可相应改善水性木蜡油的手感光泽度、与基材的附着力以及减少制备、施工过程中产生的气泡。

实施例6为实施例5的对照实验，实施例6在实施例5原料的基础上添加了海泡石。木质纤维素、纳米硅溶胶、天然木蜡乳液以及聚氨酯改性丙烯酸乳液共同构成三维立体空间结构，而海泡石为层链状结构，将其添加到上述原料中，可进一步提高涂膜的致密度与硬度。

实施例8为实施例7的对照实验，两者不同之处在于木质纤维素的平度长度不同。在一定范围内，随着木质纤维素的平均长度的增长，其柔韧性有所增加。

对比例1和对比例2分别为实施例2的对比实验。与实施例2相比，对比例1未添加木质纤维素，由表中可以看出，对比例1的透气性明显降低，且硬度和耐冲击性均变差。与实施例2相比，对比例2未添加纳米硅溶胶，与对比例1的变化趋势一致，对比例2中的硬度和耐冲击性也均变差。可见，天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、木质纤维素以及纳米硅溶胶三者共同作用所形成密集的三维空间网络，对于水性木蜡油的硬度和耐冲击性均有明显的提升作用。而缺少木质纤维素或者纳米硅溶胶，水性木蜡油的硬度和耐冲击性能均有明显下降，这说明天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、木质纤维素以及纳米硅溶胶之间存在着协同配合作用，缺一不可。

对比例3和对比例4为实施例5的对比实验，三者不同之处在于木质纤维素的重量份数不同。对比可知，木质纤维素的用量过少(对比例3)时，对于水性木蜡油的硬度和耐冲击性能提升作用明显。但当木质纤维素的用量过多(对比例4)时，水性木蜡油的透气性反而变差。故木质纤维素的用量应该在特定的范围内。

对比例5为实施例7的对比实验，两者不同之处在于纳米硅溶胶的用量不同。当纳米硅溶胶的用量超过上限13份时，涂膜在固化时会表现出较大的收缩力，涂膜易出现龟裂现象，从而影响涂膜的物理性能。因此，纳米硅溶胶的添加量应控制在一定的范围内。

实验例2

对各实施例1-10以及对比例1-5的有害物质含量进行测定，检测结果如下，挥发性有机化合物(VOC)含量≤300g/L，苯系物含量(苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和)≤300mg/kg，游离甲醛含量≤100mg/kg。

由此可以看出，本发明提供的水性木蜡油VOC含量低，苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和以及游离甲醛含量也低于规定值，绿色环保，且成本低。

综上所述，本发明提供的水性木蜡油以天然木蜡油、聚氨酯改性丙烯酸乳液、纳米硅溶胶和木质纤维素为主要材料复合而成，复合后能够形成三维空间网状结构，增强了涂膜的综合性能，主要表现在干燥速度快、透气性好、硬度高、防胀筋、柔韧性好、防裂防变形、耐冲击性、耐冻耐热高等，将其涂饰到木器家具表面，不改变木材的天然特性，木材可以自由呼吸，且可对木材进行深层和持久保护，与传统水性木蜡油相比具有极大的优势。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种水性木蜡油，其特征在于，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液25-35份，聚氨酯改性丙烯酸乳液25-35份，纳米硅溶胶8-13份，木质纤维素3-10份，成膜助剂2-5份，玻璃粉3-7份，硅烷偶联剂0.3-1份和水4-8份；所述木质纤维素的平均长度不大于100μm；

所述天然木蜡乳液是以天然蜂蜡、橙油为主要原料的水溶性蜡乳液；

所述纳米硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，其中，所述二氧化硅颗粒的固含量为20-40％，所述二氧化硅颗粒的平均粒径为5-60nm；

所述水性木蜡油还包括聚乙烯蜡微粉，所述聚乙烯蜡微粉的重量份数为1-5份；

和/或，所述水性木蜡油还包括聚乙烯蜡乳液，所述聚乙烯蜡乳液的重量份数为1-5份；

所述水性木蜡油还包括海泡石，所述海泡石的重量份数为1-5份；所述水性木蜡油还包括基材润湿剂，所述基材润湿剂的重量份数为0.2-1份；所述水性木蜡油还包括消泡剂，所述消泡剂的重量份数为1-3份；所述水性木蜡油还包括流平剂，所述流平剂的重量份数为1-3份。

2.根据权利要求1所述的水性木蜡油，其特征在于，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液26-34份，聚氨酯改性丙烯酸乳液26-34份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素4-10份，成膜助剂2.5-5份，玻璃粉3.5-7份，硅烷偶联剂0.4-1份和水4-8份。

3.根据权利要求1所述的水性木蜡油，其特征在于，所述水性木蜡油主要由以下重量份数的原料制成：天然木蜡乳液28-32份，聚氨酯改性丙烯酸乳液28-32份，纳米硅溶胶8-12份，木质纤维素5-10份，成膜助剂3-5份，玻璃粉3.5-6份，硅烷偶联剂0.5-1份和水4-8份。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的水性木蜡油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将配方量的天然木蜡乳液、聚氨酯改性丙烯酸乳液、纳米硅溶胶、木质纤维素、成膜助剂、玻璃粉、硅烷偶联剂和水，以及任选的聚乙烯蜡微粉、聚乙烯蜡乳液、海泡石、基材润湿剂、消泡剂和流平剂，混合均匀后，得到水性木蜡油。

5.权利要求1-3中任意一项所述的水性木蜡油在木器家具中的应用。