CN109096849A - 一种水性木器漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水性木器漆及其制备方法。所述水性木器漆按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：60‑70份，pH调节剂：0.1‑0.2份，消泡剂：0.3‑0.6份，成膜助剂：1‑6份，润湿流平剂：0.5‑1份，去离子水：20‑30份，触变剂：0.5‑1份，增稠剂：0.5‑1份。本发明制备的水性木器漆触变值为6，耐水性测试可达800h，耐老化1200h，同时保证了水性木器漆的厚涂湿膜200微米不流挂。

Description

一种水性木器漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性木器漆及其制备方法。
背景技术
近年来高档别墅大部分使用德式、意式的高档木窗取代现在流行的塑钢、铝合金门窗，高档木窗材质主要有实木、铝包木、木铝复合窗等几种。虽然此类产品不一定完全暴露在室外，但仍然有可能不同程度地遭受雨水和阳光的曝晒，并因此会发生变形、发霉、变色等现象，所以仍需要不同于室内家具的水性漆。水性涂料由于其特有的绿色环保特性，越来越多的收到人们的关注和认可，但目前市场上的水性木器漆耐水泛白、耐候性差，不能做到高触变性，施工性差等缺点。
发明内容
针对现有水性木器漆触变性低、施工性差的问题，本发明提供一种水性木器漆。
以及，一种水性木器漆的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种水性木器漆，按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：60-70份，pH调节剂：0.1-0.2份，消泡剂：0.3-0.6份，成膜助剂：1-6份，润湿流平剂：0.5-1份，去离子水：20-30份，触变剂：0.5-1份，增稠剂：0.5-1份。
相对于现有技术，本发明提供的水性木器漆通过加入疏水耐腐蚀型聚氨酯改性丙烯酸酯乳液，乳液分子结构中含有疏水性结构，保证了涂膜固化后木器表面的疏水性及耐水性，水性木器漆固化后，与木材纤维结为一体，共同形成一个密封的保护层，即对木材起到保护作用又充分显示木材的自然纹理。触变剂和增稠剂搭配使用，触变剂的加入可以附着在聚氨酯端，并形成空间网状结构，使产品具有极佳的透气性和柔韧型，最后增稠剂的加入能够改善体系粘度，使体系在一个相对合适的触变状态，使户外木质门窗专用水性木器漆的触变值为6，可以满足高压无气喷涂的施工工艺，同时保证了水性木器漆的厚涂湿膜200微米不流挂。水性木器漆具有优异的透气性和柔韧性，户外门窗涂装水性漆后，水性漆不会因为木材膨胀而导致的漆膜开裂。
聚氨酯改性丙烯酸酯乳液中由于聚氨酯链段的引入，降低了整个体系的极性基团的密度，与水形成氢键的能力减弱，则水分子更容易扩散，同时由于氨基甲酸酯强度高、柔软性比较好，则可以改善乳液的强度以及成膜性等。提高强度是由于它使乳液膜获得二次交联，从而使涂膜的致密性提高，使其交联度提高，则强度、硬度相应地获得了大幅度的改善；而成膜性是因为聚氨酯的结构是由软硬段组成的，在成膜过程中软段和硬段会出现微相分离，软段就能提供很好的低温成膜性，则成膜性会相应地得到改善。
具体的，优选地，所述触变剂为硅酸镁锂与气相二氧化硅的混合物，且所述硅酸镁锂与气相二氧化硅的质量比为1：(1-3)。
触变剂为纳米微晶结构型无机触变剂，触变剂为纳米结构，可极大改变配方体系的流变性质，起到增稠、增粘、触变、分散、防沉、悬浮、防流挂剂等作用。
优选地，所述增稠剂为硅酸铝镁。
增稠剂为触变性增稠剂，颗粒细，粒径为0.1微米，能调节涂料的流动性，防止漆膜流挂现象，可建立厚层涂料。
优选地，所述消泡剂为非硅类消泡剂。
非硅类消泡剂能快速消泡和持久消泡，有助于防止并消除表面的泡沫和夹杂的空气，而不会产生诸如膜瑕疵等问题，且适合于多孔底物配方，如木材等基材。
优选地，所述成膜助剂为三丙二醇丁醚。
三丙二醇丁醚作为成膜助剂，不仅能生物讲解，降低成膜温度，且属于零voc成膜助剂。
优选地，所述润湿流平剂为炔二醇非离子表面活性剂。
由于润湿流平剂特殊的结构，产品具有润湿，消泡，改善分散性，提高流动和流平性等多种功能，可有效降低表面张力，控制泡沫，稳定稠度和粘度，不仅能降低消泡剂的用量来避免弊病，如鱼眼，针孔，蠕变纹，同时对控制微泡有很好的作用。
进一步地，本发明还提供一种水性木器漆的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将触变剂与去离子水搅拌处理，得到第一混合物；
步骤c、将聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂、所述第一混合物进行混料处理，得到第二混合物；
步骤d、将所述第二混合物与增稠剂混合，得到所述水性木器漆。
相对于现有技术，本发明提供的制备方法简单，首先将触变剂与去离子水混合，得到无色透明的凝胶状态的第一混合物，使触变剂以凝胶的形式提交，同时过程容易控制，适合工业化生产。
具体的，优选地，所述步骤b中搅拌处理的条件为以400-600rpm的速度搅拌15-25min，然后以1500-2000rpm的速度搅拌25-35min。
触变剂为纳米微晶结构型无机触变剂，以凝胶形式加入有利于触变剂附着在聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的聚氨酯端。
优选地，所述步骤c中混料处理的条件为以500-600rpm的速度搅拌15-25min。
选择500-600rpm的搅拌速度，主要体系中含有成膜物质，速率太快影响体系性能，所以用中速搅拌速率使体系达到均一效果。
优选地，所述步骤d中混合条件为以800-1000rpm的速度搅拌15-25min。
选择800-1000rpm的搅拌速度，有助于体系的分散。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种水性木器漆，按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：70份，pH调节剂：0.2份，消泡剂：0.5份，成膜助剂：6份，润湿流平剂：1份，去离子水：20份，触变剂：1份，增稠剂：1份。
上述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液选自有行鲨鱼(上海)科技股份公司的SY8908；pH调节剂为BS 198；消泡剂为美国气体化学DF-210；成膜助剂为陶氏DALPAD C；润湿流平剂为Surfynol 104E；增稠剂为Attagel50；触变剂为纳米级硅酸镁锂与纳米级气相二氧化硅按照质量比1：1混合的混合物，其中纳米级硅酸镁锂为德国雷孚斯公司的LuvogelW2N；纳米级气相二氧化硅为美国卡博特公司的CAB-O-SIL M-5。
上述水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将触变剂与去离子水以600rpm的速度搅拌20min，然后以2000rpm的速度搅拌30min，得到无色透明的凝胶状态的第一混合物；
步骤c、将聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂、所述第一混合物以600rpm的速度搅拌20min，得到第二混合物；
步骤d、将所述第二混合物与增稠剂混合，增稠剂将粘度调至5000mpa.s(3#12r)，以1000rpm的速度搅拌20min，得到所述水性木器漆。
实施例2
本发明实施例提供一种水性木器漆，按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：65份，pH调节剂：0.15份，消泡剂：0.6份，成膜助剂：4份，润湿流平剂：0.7份，去离子水：25份，触变剂：0.8份，增稠剂：0.8份。
上述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液选自有行鲨鱼(上海)科技股份公司的SY8908；pH调节剂为BS 198；消泡剂为美国气体化学DF-210；成膜助剂为陶氏DALPAD C；润湿流平剂为Surfynol 104E；增稠剂为Attagel50；触变剂为纳米级硅酸镁锂与纳米级气相二氧化硅按照质量比1：2混合的混合物，其中纳米级硅酸镁锂为德国雷孚斯公司的LuvogelW2N；纳米级气相二氧化硅为美国卡博特公司的CAB-O-SIL M-5。
上述水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将触变剂与去离子水以500rpm的速度搅拌15min，然后以1700rpm的速度搅拌25min，得到无色透明的凝胶状态的第一混合物；
步骤c、将聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂、所述第一混合物以550rpm的速度搅拌15min，得到第二混合物；
步骤d、将所述第二混合物与增稠剂混合，增稠剂将粘度调至4500mpa.s(3#12r)，以900rpm的速度搅拌15min，得到所述水性木器漆。
实施例3
本发明实施例提供一种水性木器漆，按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：60份，pH调节剂：0.1份，消泡剂：0.3份，成膜助剂：1份，润湿流平剂：0.5份，去离子水：30份，触变剂：0.5份，增稠剂：0.5份。
上述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液选自有行鲨鱼(上海)科技股份公司的SY8908；pH调节剂为BS 198；消泡剂为美国气体化学DF-210；成膜助剂为陶氏DALPAD C；润湿流平剂为Surfynol 104E；增稠剂为Attagel50；触变剂为纳米级硅酸镁锂与纳米级气相二氧化硅按照质量比1：3混合的混合物，其中纳米级硅酸镁锂为德国雷孚斯公司的LuvogelW2N；纳米级气相二氧化硅为美国卡博特公司的CAB-O-SIL M-5。
上述水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将触变剂与去离子水以400rpm的速度搅拌25min，然后以1500rpm的速度搅拌35min，得到无色透明的凝胶状态的第一混合物；
步骤c、将聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂、所述第一混合物以500rpm的速度搅拌25min，得到第二混合物；
步骤d、将所述第二混合物与增稠剂混合，增稠剂将粘度调至4000mpa.s(3#12r)，以800rpm的速度搅拌25min，得到所述水性木器漆。
为了更好的说明本发明实施例提供的水性木器漆的特性，下面将实施例1、2、3制备的水性木器漆进行性能检测，测试结果如下表1所示。
表1
由表1可以明显看出，本发明制备的水性木器漆触变值为6，耐水性测试可达800h，耐老化1200h，同时保证了水性木器漆的厚涂湿膜200微米不流挂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性木器漆，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：60-70份，pH调节剂：0.1-0.2份，消泡剂：0.3-0.6份，成膜助剂：1-6份，润湿流平剂：0.5-1份，去离子水：20-30份，触变剂：0.5-1份，增稠剂：0.5-1份。
2.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述触变剂为硅酸镁锂与气相二氧化硅的混合物，且所述硅酸镁锂与气相二氧化硅的质量比为1：(1-3)。
3.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述增稠剂为硅酸铝镁。
4.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述消泡剂为非硅类消泡剂。
5.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述成膜助剂为三丙二醇丁醚。
6.如权利要求1所述的水性木器漆，其特征在于：所述润湿流平剂为炔二醇非离子表面活性剂。
7.一种水性木器漆的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
步骤a、按照如权利要求1～6任一项所述的原料配比称取各组分；
步骤b、将触变剂与去离子水搅拌处理，得到第一混合物；
步骤c、将聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂、所述第一混合物进行混料处理，得到第二混合物；
步骤d、将所述第二混合物与增稠剂混合，得到所述水性木器漆。
8.如权利要求7所述的水性木器漆的制备方法，其特征在于：所述步骤b中搅拌处理的条件为以400-600rpm的速度搅拌15-25min，然后以1500-2000rpm的速度搅拌25-35min。
9.如权利要求7所述的水性木器漆的制备方法，其特征在于：所述步骤c中混料处理的条件为以500-600rpm的速度搅拌15-25min。
10.如权利要求7所述的水性木器漆的制备方法，其特征在于：所述步骤d中混合条件为以800-1000rpm的速度搅拌15-25min。
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