CN109735195A - 一种哑光漆层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种哑光漆层，包括封闭底漆涂层以及面漆涂层。所述封闭底漆组分及质量分数如下：自交联丙烯酸乳液65‑68份、硅溶胶5‑8份、消泡剂0.2‑0.3份、基材润湿剂0.2‑0.3份、流变助剂0.3‑0.4份、成膜助剂1.2‑1.5份、硬脂酸锌浆5‑6份去离子水5‑7份。所述面漆包括组分A、组分B和组分C，组分A、组分B、组分C的质量比为（70‑75）：1：（5‑7）。本发明提供了一种适合应用于木器制品上的哑光漆层，该哑光漆层成本低廉、硬度高，具有良好的施工宽容性，无有毒有害VOC挥发，清晰度高，具有优异的耐环境老化的能力。

Description

一种哑光漆层及其制备方法

技术领域

本发明属于哑光涂料领域，具体涉及一种哑光漆层及其制备方法。

背景技术

现代家居中，家具普遍采用实木或者仿木材料制成，由于木质家具表面容易受到损伤，所以往往木制家具表面都会涂装一层涂料用于保护。随着涂料工业的发展，木制家具表面用的涂料不仅能够起到良好的保护作用，而且还能够增加木质家具表面的光泽度以及提供特殊的色彩或者视觉效果，提升家具的美观程度。

哑光涂料是应用于家具上的比较常见的涂料种类之一，哑光涂料指的是漆膜光泽度较低，外观为较为素雅质感的柔和雾状漆膜。相对于高光涂料在使用过程中一旦表面发生划伤或者老化就会产生非常明显的视觉效果的缺点，哑光涂料由于具有柔和的视觉效果以及良好的触感而被广泛使用。但是哑光涂料中由于要添加消光原料和相适配的添加剂才能达到哑光的效果，所以哑光涂料普遍存在透明度不佳，流挂性差，成膜后在环境中容易老化黄变等缺点，而且经过长时间的使用后表面的哑光效果会逐渐模糊掉，导致光泽度和手感急剧下降，从而大幅影响外观视觉效果。

随着国民生活水平的日益提升，消费者对家具涂料的要求也逐渐提升。现有的家具用哑光漆多为溶剂型涂料，制备和使用过程中VOC量大，对人体和环境都造成了较大的负担，故溶剂型哑光涂料越来越不为市场所接受。除了绿色环保的要求，哑光家具漆还需要具有耐划伤、耐环境老化、易施工等功能，尤其是需要解决哑光漆容易老化黄变的问题，现有技术中并没有能够有效解决上述哑光家具漆问题的方法，限制了哑光家具漆的应用。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种适合应用于木器制品上的哑光漆层，该哑光漆层成本低廉、硬度高，具有良好的施工宽容性，无有毒有害VOC挥发，清晰度高，具有优异的耐环境老化的能力。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的一种哑光漆层，包括封闭底漆涂层以及面漆涂层；

所述封闭底漆组分及质量分数如下：

自交联丙烯酸乳液 65-68份

硅溶胶 5-8份

消泡剂 0.2-0.3份

基材润湿剂 0.2-0.3份

流变助剂 0.3-0.4份

成膜助剂 1.2-1.5份

硬脂酸锌浆 5-6份

去离子水 5-7份

所述面漆包括组分A、组分B和组分C，其中组分A的组成及质量份数为：

自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液 55-58份

弹性乳液 12-14份

水性蜡浆 3-5份

组分B的组成及质量份数为：

消泡剂 0.5-0.6份

流平剂 0.1-0.2份

基材润湿剂 0.1-0.2份

流变助剂 0.3-0.4份

去离子水 15-18份

组分C的组成及质量份数为：

去离子水 52-55份

消光粉 12-15份

硬脂酸锌 3-5份

水性纯丙烯酸乳液 8-12份

水性流平剂 1-2份

所述面漆中，组分A、组分B、组分C的质量比为（70-75）：1：（5-7）。

水性漆由于无VOC产生，环保健康，被认为是现有技术中溶剂型木器漆的替代品，但是水性漆的组分配方的调配一直是水性漆应用上的难点。本发明中，考虑到应用于木器制品上漆层的特点，由于木材的水敏性，水性木器漆往往容易出现发涨、黄变的现象，这与漆层的特性有非常直接的关系。本发明中，选用封闭底漆涂层以及面漆涂层双层漆层结构，封闭底漆流动性好、渗透力强、快干且无气泡，而面漆成膜性好、透明度高、硬度和韧性比起现有技术都有非常大的提升。

进一步地，所述封闭底漆中，硅溶胶pH为10-11，SiO₂：Na₂O的摩尔比为（7-8）：1，可溶性二氧化硅浓度大于3500mgSiO2/L，比表面积为650-700m²/g。

进一步地，所述封闭底漆中，消泡剂为BYK093消泡剂，基材润湿剂为巴斯夫Hydropalat3204润湿剂，流变助剂为二丙二醇甲醚，成膜助剂为Filmer C40成膜助剂，硬脂酸锌浆为固含量为42%的硬脂酸锌水系浆料。

进一步地，所述面漆组分A中，自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液的制备方法为：将TDI-80、聚醚二元醇置于反应容器中，在80-82℃条件下反应1.5-2h，然后降温至60-65℃，加入1,4-丁二醇继续反应1-1.2h，保持温度后加入2,2二羟甲基丙酸，反应4-5h后，得到聚氨酯预聚体；将整个反应体系自然冷却至室温，加入三乙醇胺中和至反应体系pH值为6.9-7.1，加入甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌混合后反应1-2h，然后将产物置于分散机内，然后加入去离子水和已二酸二酰肼进行分散得到分散液，然后在80-85℃水浴中将上述分散液中滴入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酸酰胺，滴加完毕后保温反应2-3h，反应完毕后自然冷却过滤，得到所需自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液。

进一步地，自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液的制备方法中原料的质量份数为如下：

TDI-80 32-34份

聚醚二元醇 18-20份

1，4-丁二醇 7-8份

2，2二羟甲基丙酸 4.5-4.7份

甲基丙烯酸甲酯 25-27份

甲基丙烯酸缩水甘油酯 4-5份

去离子水 4-5份

已二酸二酰肼 3-4份

偶氮二异丁腈 0.3-0.4份

双丙酮丙烯酸酰胺 2.2-2.4份。

应用最广的水性涂料基料包括聚丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液，聚丙烯酸酯乳液的成膜性和耐环境腐蚀能力略差，而聚氨酯乳液的硬度和耐水性等略差，本发明中将两种乳液进行复合，截取两者乳液性能上的优点，使两者互补，利用化学共聚法合成了自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液，提升了乳液的整体性能，宏观上提升了面漆层的性能，使面漆涂层的稳定型、耐环境腐蚀性、耐化学品性、硬度等参数得到了极大的提升。

进一步地，分散机内分散速度为1500-2000r/min。

进一步地，所述面漆组分A中，弹性乳液为纯丙弹性乳液，粘度为1300-1400mPa·s，固含量为55%。

进一步地，所述组分B中，消泡剂为BYK093消泡剂，流平剂为BYK332流平剂，基材润湿剂为巴斯夫Hydropalat3204润湿剂，流变助剂为二丙二醇甲醚。

进一步地，所述组分C中，水性流平剂为BYK333流平剂。

进一步地，所述漆层的干燥方式为混合干燥，具体为：漆层均匀涂制于木器上以后，自然风干1-2min，然后在2000-2500W微波条件下干燥3-5min，然后放置于室温条件下使其自然干燥。

本发明具有以下优点：

本发明提供了一种适合应用于木器制品上的哑光漆层，该哑光漆层成本低廉、硬度高，具有良好的施工宽容性，无有毒有害VOC挥发，清晰度高，具有优异的耐环境老化的能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明。

首先进行原料的选择以及复合乳液的制备

1、自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液的制备

制备方法如下：

将33.9份TDI-80、18份聚醚二元醇置于反应容器中，在80℃条件下反应1.5h，然后降温至64℃，加8份1，4-丁二醇继续反应1.2h，保持温度后加4.6份2，2二羟甲基丙酸，反应4.3h后，得到聚氨酯预聚体。将整个反应体系自然冷却至室温，加入三乙醇胺中和至反应体系pH值为7.0，加入25份甲基丙烯酸甲酯和4.5份甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌混合后反应2h，然后将产物置于分散机内，然后加入5份去离子水和4份已二酸二酰肼进行分散得到分散液，分散机内分散速度为1800r/min，然后在80℃水浴中将上述分散液中滴入0.3份偶氮二异丁腈和2.4份双丙酮丙烯酸酰胺，滴加完毕后保温反应2.5h，反应完毕后自然冷却过滤，得到所需自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液。

2、原料的选择

本发明实施例中除自制原料以外，其他的全部选用市售原料。

封闭底漆中，硅溶胶选用pH为11，SiO₂：Na₂O的摩尔比为7.6：1，可溶性二氧化硅浓度大于3500mgSiO₂/L，比表面积为680m²/g的原料产品。硬脂酸锌浆为固含量为42%的硬脂酸锌水系浆料产品。

面漆组分A中，弹性乳液选用纯丙弹性乳液，其产品粘度为1360mPa·s，固含量为55%。

实施例1

封闭底漆的组分及质量分数如下：

自交联丙烯酸乳液 65份

硅溶胶 5份

BYK093 0.24份

巴斯夫Hydropalat3204润湿剂 0.28份

二丙二醇甲醚 0.36份

Filmer C40成膜助剂 1.4份

硬脂酸锌浆 6份

去离子水 6份

将上述组分混合后分散均匀，得到封闭底漆。

面漆包括组分A、组分B和组分C，其中组分A的组成及质量份数为：

自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液 57.4份

弹性乳液 13.4份

水性蜡浆 4.1份

将上述原料混合后分散均匀，得到组分A。

组分B的组成及质量份数为：

BYK093消泡剂 0.55份

BYK332流平剂 0.13份

巴斯夫Hydropalat3204润湿剂 0.14份

二丙二醇甲醚 0.38份

去离子水 15.9份

将上述原料混合后分散均匀，得到组分B。

组分C的组成及质量份数为：

去离子水 53份

消光粉 12.5份

硬脂酸锌 4份

水性纯丙烯酸乳液 10份

BYK333流平剂 2份

将上述原料混合后分散均匀，得到组分C。

取组分A、组分B、组分C的质量比为75：1：5，将组分B首先添加至组分A中，搅拌分散均匀后再加入组分C，分散均匀后得到面漆。

将上述制备得到的封闭底漆和面漆对尺寸为15cm×15cm的木质片材进行涂装（喷涂），先喷涂20μm底漆，45℃暖风中烘干半小时，然后再喷涂30μm面漆，漆层均匀涂制于木器上以后，自然风干1-2min，然后在2000-2500W微波条件下干燥5min，然后放置于室温条件下使其自然干燥。

实施例2

本实施例中，实施条件与实施例1相同，区别之处在于：面漆中，组分A、组分B、组分C的质量比为72.5：1：6.3。

实施例3

本实施例中，实施条件与实施例1相同，区别之处在于：面漆中，组分A、组分B、组分C的质量比为75:1:7。

实施例4

本实施例中，实施条件与实施例1相同，区别之处在于：面漆中，组分A、组分B、组分C的质量比为74.8:1:5.2。

实施例5

本实施例中，实施条件与实施例1相同，区别之处在于：烘干工艺不同。具体为：将上述制备得到的封闭底漆和面漆对尺寸为15cm×15cm的木质片材进行涂装（喷涂），先喷涂20μm底漆，45℃暖风中烘干半小时，然后再喷涂30μm面漆，45℃暖风中烘干半小时，然后再自然风干24h。

为进一步直观的进行比较，对比例采用市售溶剂型聚氨酯木器漆进行比较，涂装厚度同样为30μm。

对上述漆层分别进行附着力测试、漆膜硬度测试、漆膜耐酸碱测试，测试方法分别按照《GB/T 1720-1979漆膜附着力测定法》、《GB/T 6739-1996色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度》、《GB/T 9247-1988 色漆和清漆 耐液体介质的测试》进行，测试结果如下：

由上述测试结果可以看出，本发明实施例中的与现有技术中的溶剂型木器漆相比，其哑光漆层硬度高，耐酸碱性能好，即可推断其耐环境能力好，而且在酸碱测试过程中并无黄变。本发明实施例中的漆层涂料具有良好的施工宽容性，利用刷涂、滚涂、喷涂的方式都可以施工，由于是三个组分配制而成，可现配现用，极大的提升了涂料的储存时间和使用时间。漆层在使用过程中无有毒有害VOC挥发，绿色环保对人体无毒害。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种哑光漆层，其特征在于：包括封闭底漆涂层以及面漆涂层；

所述封闭底漆组分及质量分数如下：

自交联丙烯酸乳液 65-68份

硅溶胶 5-8份

消泡剂 0.2-0.3份

基材润湿剂 0.2-0.3份

流变助剂 0.3-0.4份

成膜助剂 1.2-1.5份

硬脂酸锌浆 5-6份

去离子水 5-7份

所述面漆包括组分A、组分B和组分C，其中组分A的组成及质量份数为：

自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液 55-58份

弹性乳液 12-14份

水性蜡浆 3-5份

组分B的组成及质量份数为：

消泡剂 0.5-0.6份

流平剂 0.1-0.2份

基材润湿剂 0.1-0.2份

流变助剂 0.3-0.4份

去离子水 15-18份

组分C的组成及质量份数为：

去离子水 52-55份

消光粉 12-15份

硬脂酸锌 3-5份

水性纯丙烯酸乳液 8-12份

水性流平剂 1-2份

所述面漆中，组分A、组分B、组分C的质量比为（70-75）：1：（5-7）。

2.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述封闭底漆中，硅溶胶pH为10-11，SiO₂：Na₂O的摩尔比为（7-8）：1，可溶性二氧化硅浓度大于3500mgSiO2/L，比表面积为650-700m²/g。

3.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述封闭底漆中，消泡剂为BYK093消泡剂，基材润湿剂为巴斯夫Hydropalat3204润湿剂，流变助剂为二丙二醇甲醚，成膜助剂为Filmer C40成膜助剂，硬脂酸锌浆为固含量为42%的硬脂酸锌水系浆料。

4.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述面漆组分A中，自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液的制备方法为：将TDI-80、聚醚二元醇置于反应容器中，在80-82℃条件下反应1.5-2h，然后降温至60-65℃，加入1,4-丁二醇继续反应1-1.2h，保持温度后加入2,2二羟甲基丙酸，反应4-5h后，得到聚氨酯预聚体；将整个反应体系自然冷却至室温，加入三乙醇胺中和至反应体系pH值为6.9-7.1，加入甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌混合后反应1-2h，然后将产物置于分散机内，然后加入去离子水和已二酸二酰肼进行分散得到分散液，然后在80-85℃水浴中将上述分散液中滴入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酸酰胺，滴加完毕后保温反应2-3h，反应完毕后自然冷却过滤，得到所需自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液。

5.如权利要求4所述哑光漆层，其特征在于：自交联聚氨酯-丙烯酸复合乳液的制备方法中原料的质量份数为如下：

TDI-80 32-34份

聚醚二元醇 18-20份

1，4-丁二醇 7-8份

2，2二羟甲基丙酸 4.5-4.7份

甲基丙烯酸甲酯 25-27份

甲基丙烯酸缩水甘油酯 4-5份

去离子水 4-5份

已二酸二酰肼 3-4份

偶氮二异丁腈 0.3-0.4份

双丙酮丙烯酸酰胺 2.2-2.4份。

6.如权利要求4所述哑光漆层，其特征在于：分散机内分散速度为1500-2000r/min。

7.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述面漆组分A中，弹性乳液为纯丙弹性乳液，粘度为1300-1400mPa·s，固含量为55%。

8.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述组分B中，消泡剂为BYK093消泡剂，流平剂为BYK332流平剂，基材润湿剂为巴斯夫Hydropalat3204润湿剂，流变助剂为二丙二醇甲醚。

9.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述组分C中，水性流平剂为BYK333流平剂。

10.如权利要求1所述哑光漆层，其特征在于：所述漆层的干燥方式为混合干燥，具体为：漆层均匀涂制于木器上以后，自然风干1-2min，然后在2000-2500W微波条件下干燥3-5min，然后放置于室温条件下使其自然干燥。