CN109251578B - 一种机喷用填充剂及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机喷用填充剂，按重量份数计，包括醛酮树脂8～10份、亚麻仁油树脂2～5份、三氧化二铝10～55份、溶剂8～25份、改性聚脲0.1～0.3份、分散剂0.5～1份和其他助剂0～3份。本发明的填充剂具有良好的触变性，可以采用机器对填充剂进行喷涂，既能减少人体伤害，符合环保理念；又能为厂商提高时效性，降低成本。本发明还提供了一种上述机喷用填充剂的制备方法及用途。

Description

一种机喷用填充剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及填充剂技术领域，尤其涉及一种机喷用填充剂及其制备方法和用途。

背景技术

通常在木材上进行喷漆之前，需要在木材的表面涂覆一层填充剂，将填充剂进行擦拭，然后喷漆。填充剂对木材纹理具有填充作用，能增加膜厚，减少底漆喷涂量，降低涂料成本，搭配着色剂可达到着色与填充双层目的，从而增加木材纹理感及鲜明感，提高产品附加价值。然而，传统的填充剂，存在以下缺陷：粘度高，沉淀严重，施工前不易搅拌均匀；操作方式局限性大，全程需要人工手动操作，在操作过程中不可避免对人体造成伤害；操作要求高，必须擦拭完全，否则会造成密着不良。

鉴于以上事实，有必要开发一种以机器喷涂替代人工擦拭的填充剂，既能减少人体伤害，符合环保理念；同时又能为厂商提高时效性，降低成本。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种机喷用填充剂，该填充剂具有良好的触变性，可以采用机器对填充剂进行喷涂，既能减少人体伤害，符合环保理念；又能为厂商提高时效性，降低成本。

本发明的目的之二是提供一种上述机喷用填充剂的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种上述机喷用填充剂在木材中的应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

与现有技术相比，本发明的机喷用填充剂采用三氧化二铝作为主体填充材料，配合醛酮树脂、亚麻仁油树脂、溶剂、改性聚脲、分散剂和其他助剂组成。该填充剂具有良好的触变性，可以采用机器对填充剂进行喷涂，既能减少人体伤害，符合环保理念；又能为厂商提高时效性，降低成本。其中，三氧化二铝作为主体填充材料，可以对木材纹理进行填充，能增加膜厚，减少底漆喷涂，降低涂料成本，三氧化二铝的吸油量低，可在该配方中大量添加而且不影响成品的粘度，且其具有优良的填充性和入孔性，提高了填充剂的平滑性；醛酮树脂具有很好的溶解性和相容性，以保证填充层与基材的附着性能，使得密着性良好；亚麻仁油树脂的加入提高了填充层的擦拭性能，避免了由于擦拭不全导致密着性不良的情况；改性聚脲在合适的搅拌速度下，产生细小、针状结晶，通过结晶间的键合力，形成三维网状结构，从而为该填充剂体系提供了较强的触变性，然而该触变值较高不利于机喷，分散剂可与改性聚脲作用从而降低体系的触变值，以达到机喷的要求。

较佳地，醛酮树脂可以选为8份、8.5份、9份、9.5份、10份。

较佳地，亚麻仁油树脂可以选为2份、3份、4份、5份。

较佳地，三氧化二铝可以选为10份、20份、30份、35份、40份、45份、50份。

较佳地，本申请机喷用填充剂还包括1～3份的聚酰胺蜡，聚酰胺蜡可以选为1份、2份、3份，聚酰胺蜡的加入可以防止填充剂中三氧化二铝的硬沉。

较佳地，溶剂可以选为8份、12份、16份、20份、25份。具体地，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯和乙酸异丁酯。

较佳地，其他助剂可以选为0份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。具体地，其他助剂选自消泡剂和润湿剂中的一种或两种。

较佳地，润湿剂为双生结构有机硅表面活性剂，其具有良好的基材润湿能力，可以降低静态表面张力和动态表面张力，避免填充层缩孔。例如润湿剂可以采用TEGO 4200。

较佳地，分散剂为聚醚改性聚硅氧烷，能降低填充剂的表面张力，尤能增进基材与填充层的附着性，尤其可与改性聚脲作用以使体系的触变值达到比较好的机喷要求。例如，分散剂可以为BYK-103。

较佳地，消泡剂为丙烯酸聚合物，可快速破除喷涂过程所产生之气泡，保持填充层的平整。例如，消泡剂可以为DISPALON OX880。

较佳地，改性聚脲可以选为0.1份、0.2份、0.3份。

相应地，本发明还提供了一种机喷用填充剂的制备方法，包括：

1)将醛酮树脂和部分溶剂混合，搅拌均匀，得到混合物A；

2)将亚麻仁油树脂加入所述混合物A中，搅拌均匀，得到混合物B；

3)将三氧化二铝加入所述混合物B中，搅拌均匀，得到混合物C；

4)将其他助剂、改性聚脲和剩余的所述溶剂加入所述混合物C中，搅拌均匀，得到机喷用填充剂；

当机喷用填充剂还包括聚酰胺蜡时，机喷用填充剂的制备方法为：

4)将其他助剂、改性聚脲和剩余的所述溶剂加入所述混合物C中，搅拌均匀，得到混合物D；

5)将聚酰胺蜡加入所述混合物D中，搅拌均匀，得到机喷用填充剂。

较佳地，步骤5)中其温度控制≤50℃，避免聚酰胺蜡不产生结粒絮凝，提高其防沉作用。

较佳地，步骤1)采用高速搅拌，搅拌速度大于1000转/分钟；步骤2)采用中速搅拌，搅拌速度的范围在500-800转/分钟；步骤3)采用高速搅拌，搅拌速度大于1000转/分钟；步骤4)采用中速搅拌，搅拌速度的范围在500-800转/分钟；步骤5)采用低速搅拌，搅拌速度小于400转/分钟。

进一步，本申请还提供了一种上述机喷用填充剂在木材中的应用。可以在木材表面采用机器喷涂填充剂，对木材纹理进行填充，能增加膜厚，减少底漆喷涂，降低涂料成本。既能减少人体伤害，符合环保理念；又能为厂商提高时效性，降低成本。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

采用上述组合物制备机喷用填充剂的方法，包括：

1)将醛酮树脂8份和乙酸正丁酯8份混合，高速搅拌30分钟，得到混合物A；

2)将亚麻仁油树脂5份和0.5份的BYK-103加入混合物A中，中速搅拌20分钟，得到混合物B；

3)将三氧化二铝40份加入混合物B中，高速搅拌30分钟，得到混合物C；

4)将改性聚脲0.1份和乙酸正丁酯10份加入混合物C中，中速搅拌20分钟，得到机喷用填充剂。

实施例2

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该实施例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

实施例3

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该实施例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

实施例4

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

采用上述组合物制备机喷用填充剂的方法，包括：

1)将醛酮树脂9份和丙二醇甲醚醋酸酯10份混合，高速搅拌30分钟，得到混合物A；

2)将亚麻仁油树脂3份和1份的BYK-103加入混合物A中，中速搅拌20分钟，得到混合物B；

3)将三氧化二铝15份加入混合物B中，高速搅拌30分钟，得到混合物C；

4)将改性聚脲0.2份和丙二醇甲醚醋酸酯15份加入混合物C中，中速搅拌20分钟，得到混合物D；

5)将聚酰胺蜡3份加入混合物D中，温度为45℃，低速搅拌10分钟，得到机喷用填充剂。

实施例5

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该实施例的机喷用填充剂的制备方法与实施例4的制备方法相同，在此不做详细说明。

实施例6

本实施例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该实施例的机喷用填充剂的制备方法与实施例4的制备方法相同，在此不做详细说明。

对比例1

本对比例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该对比例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

对比例2

本对比例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该对比例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

对比例3

本对比例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该对比例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

对比例4

本对比例的机喷用填充剂，按重量份数计，包括：

该对比例的机喷用填充剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。

采用常见的喷枪，比如往复式或压力式喷枪，利用上述实施例1～6机喷用填充剂在木制品表面进行喷涂，能够获得平整顺滑且致密的涂膜；利用对比例1～4获得的机喷用填充剂无法进行机喷。

以下对实施例1～6和对比例1～4机喷用填充剂进行粘度和触变性测试，测试结果见表1。

其中，粘度测试方法采用ASTM D2393测试法

触变性测试方法以ASTM D2393测试法，分别固定同一型号转子以不同转速测试出不同的粘度，两者的比值即为触变值。

表1粘度和触变性测试结果

试验组	触变性	粘度
			实施例1	2.2	1.7万CPS
实施例2	2.2	1.5万CPS
			实施例3	2.1	1.4万CPS
实施例4	2.1	1.3万CPS
			实施例5	2.1	0.8万CPS
实施例6	2.1	0.7万CPS
			对比例1	4.1	3.5万CPS
对比例2	4.7	2.5万CPS
			对比例3	1.2	2.3万CPS
对比例4	5.7	3.8万CPS

从实施例1～6和对比例1～4的附着力结果可知，粘度和触变性在一定范围内，才可达到机喷用填充剂的效果。本申请中以三氧化二铝作为主体填充材料，可以对木材纹理进行填充，能增加膜厚，减少底漆喷涂，降低涂料成本，三氧化二铝的吸油量低，可在该配方中大量添加而且不影响成品的粘度，且其具有优良的填充性和入孔性，提高了填充剂的平滑性，对比例4中选取了玉米淀粉作为主体填充材料，然而不能达到机喷用填充剂的效果，可见主体填充材料的选择非常重要；醛酮树脂具有很好的溶解性和相容性，以保证填充层与基材的附着性能，使得密着性良好；亚麻仁油树脂的加入提高了填充层的擦拭性能，避免了由于擦拭不全导致密着性不良的情况；从对比例2-3还可以知晓分散剂与改性聚脲的相互作用十分重要，改性聚脲在合适的搅拌速度下，产生细小、针状结晶，通过结晶间的键合力，形成三维网状结构，从而为该填充剂体系提供了可机喷用的触变性范围，然而该触变值较高不利于机喷，分散剂可与改性聚脲作用从而降低体系的触变值，以达到机喷的要求。还需指出，触变值过高，成品防沉淀性好，但不易施工；触变值过低，成品虽易施工，但防沉淀性较差。经多次测试，本申请的触变值在2±0.2范围内时，既有很好的防沉效果，又便于施工操作。

实施例3与实施例4相比，实施例4中填充剂的加入了聚酰胺蜡，聚酰胺蜡的加入可以防止填充剂中三氧化二铝的硬沉，有利于粘度的降低。

实施例4与实施例5相比，实施例5中填充剂的粘度较低，是由于实施例5中润湿剂为双生结构有机硅表面活性剂，其具有良好的基材润湿能力，可以降低静态表面张力和动态表面张力，避免填充层缩孔，有利于粘度的降低。

实施例5与实施例6相比，实施例6中填充剂的粘度较低，是由于实施例6的消泡剂为丙烯酸聚合物，可快速破除喷涂过程所产生之气泡，保持填充层的平整，有利于粘度降低。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明做了详细的说明，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (6)

1.一种机喷用填充剂，其特征在于，按重量份数计，由以下组分组成：

其中，所述其他助剂选自消泡剂和润湿剂中的一种或两种，所述分散剂为聚醚改性聚硅氧烷。

2.如权利要求1所述的机喷用填充剂，其特征在于，所述消泡剂为丙烯酸聚合物。

3.如权利要求1所述的机喷用填充剂，其特征在于，所述润湿剂为双生结构有机硅表面活性剂。

4.如权利要求1所述的机喷用填充剂，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯和乙酸异丁酯中的一种。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述的机喷用填充剂在木材中的应用。

6.一种如权利要求1～4任意一项所述的机喷用填充剂的制备方法，其特征在于，包括：

1)将醛酮树脂和部分溶剂混合，搅拌均匀，得到混合物A；

2)将亚麻仁油树脂和分散剂加入所述混合物A中，搅拌均匀，得到混合物B；

3)将三氧化二铝加入所述混合物B中，搅拌均匀，得到混合物C；

4)将其他助剂、改性聚脲和剩余的所述溶剂加入所述混合物C中，搅拌均匀，得到混合物D；

5)将聚酰胺蜡加入所述混合物D中，搅拌均匀，得到机喷用填充剂。