CN109504271A

CN109504271A - 一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法

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Publication number: CN109504271A
Application number: CN201811359037.8A
Authority: CN
Inventors: 周巍; 周琼辉
Original assignee: SHANGHAI ZHANCHEN PAINT Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZHANCHEN PAINT Co Ltd
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-03-22

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体地说是一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法，包括下列组成物及重量份数：碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液：50~60份，消泡剂：0.4~0.8份，润湿剂：0.5~1.5份，成膜助剂：3~5份，中和剂：0.1~0.2份，罐内杀菌剂：0.1~0.5份，流变助剂：0.2~1份，消光粉：0.5~3份，钛白粉18~20份，去离子水：10~20份。本发明同现有技术相比，采用碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，在含有单宁酸、烟碱污渍及含有水性色素的基材上施工后，能持久起到很好的封闭作用，不会被单宁酸、烟碱污渍及含有水性色素污染变色。

Description

一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体地说是一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法。

背景技术

随着环境法规对涂料中VOC排放量的限制和大众对环境污染的重视，环境友好型木器涂料已成为涂料行业的发展趋势。国家法律、法规对涂料生产厂家和家具生产厂家的要求都在逐渐提高。在家具木器涂料领域，我国已经开始推广水性木器涂料，原使用量比重很高的溶剂型漆正在被水性木器漆取代。

木门和橱柜实色涂装基材多为中纤板或实木基材，木材中含有较多的单宁酸、色素。底漆多为水性白底或UV白底涂装，打磨后再罩水性实色面漆，做面漆之前砂磨棱角不可避免会磨穿，木质基材很容易直接与水性白面漆接触，诱发水性白色木器涂料黄变，例如木材中含有的单宁酸、色素、油脂及烟碱渍、表面残留的漂白剂等。单宁酸又称植物鞣质，属多元酚类的混合物，是在像雪松和红木这样的木质中自然产生的，可以延长木质寿命的物质。

很多时候，这些单宁酸会迁移到木质表面，将木质表面变为茶锈色。当木材在潮湿条件下与铁接触，其中的丹宁与铁会发生络合反应形成单宁酸铁，单宁酸铁呈黑色，导致木材的颜色变黑。木材与铜或铜合金接触，由于木材中的丹宁与铜发生化学反应，生成单宁酸铜，也会使木材变为浅红色。虽然丹宁是优质木材中所固有的成分，但它所引起的白色涂料变色，往往会令消费者对这类木质产品有抵制感。

因此，需要设计一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法，以提高产品表面效果和耐化学品性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种抗单宁酸变水性木器白面漆及其制备方法，以提高产品表面效果和耐化学品性能。

为了达到上述目的，本发明是一种抗单宁酸变水性木器白面漆，其特征在于：包括下列组成物及重量份数：碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液：50~60份，消泡剂：0.4~0.8份，润湿剂：0.5~1.5份，成膜助剂：3~5份，中和剂：0.1~0.2份，罐内杀菌剂：0.1~0.5份，流变助剂：0.2~1份，消光粉：0.5~3份，钛白粉18~20份，去离子水：10~20份。

所述的含水性丙烯酸乳液为碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液。

所述的碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液包括下列组成物及重量份数：212.6份的聚酯二醇、33.0份的二羟甲基丙酸DMPA、11.9份的1.6-己二醇、82.8份的二丙二醇二甲醚DMM、115.2份的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、109.2份的甲基丙烯酸甲酯MMA、0.3份的防氧化剂264、26.1份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16.0份的双丙酮丙烯酰胺、11.4份的二甲基戊二胺、788份的去离子水、0.7份的叔丁基过氧化氢、1.3份的抗坏血酸、8.2份的己二酸二酰肼、100份的水、35份的碳酸锆胺。

所述的消泡剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK022、BYK093、BYK028的消泡剂中的一种或一种以上的组合物，所述的润湿剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK 346、BYK349的润湿剂中的一种或一种以上的组合物，所述的成膜助剂为陶氏化学公司生产的牌号为DPM、DPNB的成膜助剂中的一种，所述的中和剂为陶氏化学公司生产的牌号为AMP95的中和剂，所述的罐内杀菌剂为科莱恩化工有限公司生产的牌号为NIPACIDE CI 15的罐内杀菌剂，所述的流变助剂为海名斯特殊化学品有限公司生产的牌号为RHEOLATE 212的流变助剂，所述的消光粉为格雷斯有限公司生产的牌号为SY 7000的消光粉，所述的钛白粉为美国杜邦公司生产的牌号为R-706的钛白粉。

所述的抗单宁酸变水性木器白面漆按如下步骤制备：步骤1，制备碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液；步骤2，向反应釜中加入碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，以400~600r/min 速度进行搅拌，同时向反应釜中加入中和剂和消泡剂；步骤3，将罐内杀菌剂与水按1：10的比例混合后，在600~800r/min速度的搅拌状态下，以1g/min速度滴加入反应釜中；步骤4，将去离子水与成膜助剂等比混合后，在800~1000r/min速度的搅拌状态下，以2kg/min速度滴加入反应釜中；步骤5，依次加入润湿剂、消光粉，钛白粉后，以1500~1800r/min速度进行搅拌，搅拌至细度≤30μm；步骤6，将剩余的去离子水加入，用流变助剂调整粘度75~80KU，以200~300r/min速度进行10分钟的搅拌后，检测指标。

所述的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液按如下步骤制备：步骤a，将212.6份聚酯二醇、33.0份二羟甲基丙酸DMPA、11.9份1.6-己二醇、82.8份二丙二醇二甲醚DMM加热到90℃并混合均匀；步骤b，在25~30min内加入73.9份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，反应至少1h；步骤c，加入81.6份甲基丙烯酸甲酯MMA和0.3份防氧化剂264并搅拌均匀；步骤d，在10min内加入41.3份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，在 85℃的温度下反应至异氰酸酯基NCO为1.11%；步骤e，加入16.8份HEMA，继续反应至无游离异氰酸酯基NCO；步骤f，加入27.6份甲基丙烯酸甲酯MMA、9.3份甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16份双丙酮丙烯酰胺和11.4份二甲基戊二胺并搅拌均匀，在70℃温度及1600~1800r/min速度的搅拌状态下，加入658份去离子水乳化分散至分散均匀；步骤g，加入0.7份叔丁基过氧化氢，加热至80℃后，在90min内将溶有1.3份抗坏血酸的130份去离子水加入；步骤h，在恒温为80~85℃的条件下，继续反应30min后，冷却至室温，搅拌状态下，加入溶有8.2份己二酸二酰肼的100份水；步骤i，升温至78~80℃，以800~1000r/min速度滴加入35份碳酸锆胺；步骤j，在恒温78~80℃的条件下，搅拌30min后，300目滤布过滤，即制得碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。

所述的聚酯二醇的羟值OH为88，酸值H为2。

本发明同现有技术相比，采用碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，在含有单宁酸、烟碱污渍及含有水性色素的基材上施工后，能持久起到很好的封闭作用，不会被单宁酸、烟碱污渍及含有水性色素污染变色。

具体实施方式

现对本发明做进一步描述。

实施例1

本发明是一种抗单宁酸变水性木器白面漆，包括下列组成物及重量份数：碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液：50~60份，消泡剂：0.4~0.8份，润湿剂：0.5~1.5份，成膜助剂：3~5份，中和剂：0.1~0.2份，罐内杀菌剂：0.1~0.5份，流变助剂：0.2~1份，消光粉：0.5~3份，钛白粉18~20份，去离子水：10~20份。

其中，含水性丙烯酸乳液为碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液。碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液包括下列组成物及重量份数：212.6份的聚酯二醇、33.0份的二羟甲基丙酸DMPA、11.9份的1.6-己二醇、82.8份的二丙二醇二甲醚DMM、115.2份的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、109.2份的甲基丙烯酸甲酯MMA、0.3份的防氧化剂264、26.1份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16.0份的双丙酮丙烯酰胺、11.4份的二甲基戊二胺、788份的去离子水、0.7份的叔丁基过氧化氢、1.3份的抗坏血酸、8.2份的己二酸二酰肼、100份的水、35份的碳酸锆胺。

消泡剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK022、BYK093、BYK028的消泡剂中的一种或一种以上的组合物，所述的润湿剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK 346、BYK349的润湿剂中的一种或一种以上的组合物，所述的成膜助剂为陶氏化学公司生产的牌号为DPM、DPNB的成膜助剂中的一种，所述的中和剂为陶氏化学公司生产的牌号为AMP95的中和剂，所述的罐内杀菌剂为科莱恩化工有限公司生产的牌号为NIPACIDE CI 15的罐内杀菌剂，所述的流变助剂为海名斯特殊化学品有限公司生产的牌号为RHEOLATE 212的流变助剂，所述的消光粉为格雷斯有限公司生产的牌号为SY 7000的消光粉，所述的钛白粉为美国杜邦公司生产的牌号为R-706的钛白粉。

本例中，抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法如下：步骤1，制备600kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。步骤2，向反应釜中加入600kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，以400~600r/min 速度进行搅拌，同时向反应釜中加入1kg的中和剂和4kg的消泡剂。步骤3，将1kg的罐内杀菌剂与10kg水等比混合后，在600~800r/min速度的搅拌状态下，以1kg/min速度滴加入反应釜中。步骤4，将40kg的去离子水与40kg的成膜助剂等比混合后，在800~1000r/min速度的搅拌状态下，以2kg/min速度滴加入反应釜中。步骤5，依次加入6kg的润湿剂、20kg的消光粉，200kg的钛白粉后，以1500~1800r/min速度进行搅拌，搅拌至细度≤30μm。步骤6，将剩余的75kg去离子水加入，用5kg的流变助剂调整粘度75~80KU，以200~300r/min速度进行10分钟的搅拌后，检测指标。

碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液按如下步骤制备：步骤a，将212.6份聚酯二醇、33.0份二羟甲基丙酸DMPA、11.9份1.6-己二醇、82.8份二丙二醇二甲醚DMM加热到90℃并混合均匀，其中聚酯二醇的羟值OH为88，酸值H为2。步骤b，在25~30min内加入73.9份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，反应至少1h。步骤c，加入81.6份甲基丙烯酸甲酯MMA和0.3份防氧化剂264并搅拌均匀。步骤d，在10min内加入41.3份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，在 85℃的温度下反应至异氰酸酯基NCO为1.11%。步骤e，加入16.8份甲基丙烯酸羟乙酯HEMA，继续反应至无游离异氰酸酯基NCO。步骤f，加入27.6份甲基丙烯酸甲酯MMA、9.3份甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16份双丙酮丙烯酰胺和11.4份二甲基戊二胺并搅拌均匀，在70℃温度及1600~1800r/min速度的搅拌状态下，加入658份去离子水乳化分散至分散均匀。步骤g，加入0.7份叔丁基过氧化氢，加热至80℃后，在90min内将溶有1.3份抗坏血酸的130份去离子水加入。步骤h，在恒温为80~85℃的条件下，继续反应30min后，冷却至室温，搅拌状态下，加入溶有8.2份己二酸二酰肼的100份水。步骤i，升温至78~80℃，以800~1000r/min速度滴加入35份碳酸锆胺。步骤j，在恒温78~80℃的条件下，搅拌30min后，300目滤布过滤，即制得碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。

实施例2，本例中，抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法如下：步骤1，制备550kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。步骤2，向反应釜中加入550kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，以400~600r/min速度进行搅拌，同时向反应釜中加入1kg的中和剂和4kg的消泡剂。步骤3，将1kg的罐内杀菌剂与10kg水等比混合后，在600~800r/min速度的搅拌状态下，以1kg/min速度滴加入反应釜中。步骤4，将40kg的去离子水与40kg的成膜助剂等比混合后，在800~1000r/min速度的搅拌状态下，以2kg/min速度滴加入反应釜中。步骤5，依次加入6kg的润湿剂、20kg的消光粉，200kg的钛白粉后，以1500~1800r/min速度进行搅拌，搅拌至细度≤30μm。步骤6，将剩余的75kg去离子水加入，用5kg的流变助剂调整粘度75~80KU，以200~300r/min速度进行10分钟的搅拌后，检测指标。

实施例3，本例中，抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法如下：步骤1，制备580kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。步骤2，向反应釜中加入580kg的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，以400~600r/min速度进行搅拌，同时向反应釜中加入1kg的中和剂和4kg的消泡剂。步骤3，将1kg的罐内杀菌剂与10kg水等比混合后，在600~800r/min速度的搅拌状态下，以1kg/min速度滴加入反应釜中。步骤4，将40kg的去离子水与40kg的成膜助剂等比混合后，在800~1000r/min速度的搅拌状态下，以2kg/min速度滴加入反应釜中。步骤5，依次加入6kg的润湿剂、20kg的消光粉，200kg的钛白粉后，以1500~1800r/min速度进行搅拌，搅拌至细度≤30μm。步骤6，将剩余的75kg去离子水加入，用5kg的流变助剂调整粘度75~80KU，以200~300r/min速度进行10分钟的搅拌后，检测指标。

以上实施方案制备而成的抗单宁酸变水性木器白面漆可应用于木门及橱柜等上面的涂装，具有优良的手感、丰满度，抗单宁酸性能及耐污性能大大优于现有产品。

基本性能测试：按照国标GB/T23999-2009进行测试。本发明的各项性能测试结果见下表：

项目	标准	实施例3
			在容器中状态参数	搅拌后均匀无硬块	正常
细度	≤30μm	30μm
			铅笔硬度（擦伤）	≥B	HB
表干时间	≤30分钟	25分钟
			实干时间	≤6小时	4小时
附着力（划格间距2mm）	≤1级	1级
			耐水性（24h）	无异常	无异常
耐沸水性15（min）	无异常	无异常
			耐碱性（50g/LNahco3,1h）	无异常	无异常
耐醇性（50%乙醇，1h）	无异常	无异常
			耐干热性（70±2）℃，15min,级	≤2级	1级
耐黄变性（168h）△E	≤3.0	0.6

Claims

1.一种抗单宁酸变水性木器白面漆，其特征在于：包括下列组成物及重量份数：碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液：50~60份，消泡剂：0.4~0.8份，润湿剂：0.5~1.5份，成膜助剂：3~5份，中和剂：0.1~0.2份，罐内杀菌剂：0.1~0.5份，流变助剂：0.2~1份，消光粉：0.5~3份，钛白粉18~20份，去离子水：10~20份。

2.根据权利要求1所述的一种抗单宁酸变水性木器白面漆，其特征在于：所述的含水性丙烯酸乳液为碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液。

3.根据权利要求1所述的一种抗单宁酸变水性木器白面漆，其特征在于：所述的碳酸锆胺改性的水性丙烯酸乳液包括下列组成物及重量份数：212.6份的聚酯二醇、33.0份的二羟甲基丙酸DMPA、11.9份的1.6-己二醇、82.8份的二丙二醇二甲醚DMM、115.2份的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、109.2份的甲基丙烯酸甲酯MMA、0.3份的防氧化剂264、26.1份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16.0份的双丙酮丙烯酰胺、11.4份的二甲基戊二胺、788份的去离子水、0.7份的叔丁基过氧化氢、1.3份的抗坏血酸、8.2份的己二酸二酰肼、100份的水、35份的碳酸锆胺。

4.根据权利要求1所述的一种抗单宁酸变水性木器白面漆，其特征在于：所述的消泡剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK022、BYK093、BYK028的消泡剂中的一种或一种以上的组合物，所述的润湿剂为德国毕克公司生产的牌号为BYK 346、BYK349的润湿剂中的一种或一种以上的组合物，所述的成膜助剂为陶氏化学公司生产的牌号为DPM、DPNB的成膜助剂中的一种，所述的中和剂为陶氏化学公司生产的牌号为AMP95的中和剂，所述的罐内杀菌剂为科莱恩化工有限公司生产的牌号为NIPACIDE CI 15的罐内杀菌剂，所述的流变助剂为海名斯特殊化学品有限公司生产的牌号为RHEOLATE 212的流变助剂，所述的消光粉为格雷斯有限公司生产的牌号为SY 7000的消光粉，所述的钛白粉为美国杜邦公司生产的牌号为R-706的钛白粉。

5.一种如权利要求1所述的抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法：其特征在于：按如下步骤制备：步骤1，制备碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液；步骤2，向反应釜中加入碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液，以400~600r/min 速度进行搅拌，同时向反应釜中加入中和剂和消泡剂；步骤3，将罐内杀菌剂与水按1：10的比例混合后，在600~800r/min速度的搅拌状态下，以1g/min速度滴加入反应釜中；步骤4，将去离子水与成膜助剂等比混合后，在800~1000r/min速度的搅拌状态下，以2kg/min速度滴加入反应釜中；步骤5，依次加入润湿剂、消光粉，钛白粉后，以1500~1800r/min速度进行搅拌，搅拌至细度≤30μm；步骤6，将剩余的去离子水加入，用流变助剂调整粘度75~80KU，以200~300r/min速度进行10分钟的搅拌后，检测指标。

6.根据权利要求5所述的一种抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法，其特征在于：所述的碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液按如下步骤制备：步骤a，将212.6份聚酯二醇、33.0份二羟甲基丙酸DMPA、11.9份1.6-己二醇、82.8份二丙二醇二甲醚DMM加热到90℃并混合均匀；步骤b，在25~30min内加入73.9份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，反应至少1h；步骤c，加入81.6份甲基丙烯酸甲酯MMA和0.3份防氧化剂264并搅拌均匀；步骤d，在10min内加入41.3份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，在 85℃的温度下反应至异氰酸酯基NCO为1.11%；步骤e，加入16.8份HEMA，继续反应至无游离异氰酸酯基NCO；步骤f，加入27.6份甲基丙烯酸甲酯MMA、9.3份甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、16份双丙酮丙烯酰胺和11.4份二甲基戊二胺并搅拌均匀，在70℃温度及1600~1800r/min速度的搅拌状态下，加入658份去离子水乳化分散至分散均匀；步骤g，加入0.7份叔丁基过氧化氢，加热至80℃后，在90min内将溶有1.3份抗坏血酸的130份去离子水加入；步骤h，在恒温为80~85℃的条件下，继续反应30min后，冷却至室温，搅拌状态下，加入溶有8.2份己二酸二酰肼的100份水；步骤i，升温至78~80℃，以800~1000r/min速度滴加入35份碳酸锆胺；步骤j，在恒温78~80℃的条件下，搅拌30min后，300目滤布过滤，即制得碳酸锆胺改性水性丙烯酸乳液。

7.根据权利要求6所述的一种抗单宁酸变水性木器白面漆的制备方法，其特征在于：所述的聚酯二醇的羟值OH为88，酸值H为2。