CN109852223A - 一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，至少包括：聚氨酯分散体20％～50％；聚氨酯‑聚丙烯酸酯分散体20％～50％；多异氰酸分散体5％～20％；消光剂1％～10％；助剂1％～10％；所述聚氨酯分散体为羟基官能化的聚氨酯分散体；所述聚氨酯‑聚丙烯酸酯分散体为羟基官能化的聚氨酯‑聚丙烯酸酯分散体；所述多异氰酸酯分散体是部分亲水化的多异氰酸酯分散体；所述助剂选自消泡剂、润湿剂、增稠剂、颜料、分散助剂、催化剂、防结皮剂、防沉降剂和乳化剂的任意一种或其上述任意组合。运用提供的本发明的水性制剂涂覆至木器表面，木器具有更好的耐擦伤性、耐吸污性和耐磨性，并且使得被涂覆的木器表面具有天然触感，木器表面视觉效果自然、美观。

Description

一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂

技术领域

本发明涉及水性涂料和木器漆技术领域，特别是涉及一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂及其制备方法。

背景技术

水性涂料组合物越来越多地用于代替含有溶剂的涂料，目的是减少有机溶剂的排放。聚氨酯分散体是一类重要的水性涂料。聚氨酯分散体具有耐化学品和耐机械应力的重要性质。因此使用聚氨酯分散体，特别适用涂覆于具有严重机械应力的木材表面。

当木材被涂料涂层覆盖时，给人的感觉会是“人造的”和“塑料感”，不能受到大众的喜爱，木材表面的“人造的”和“塑料感”最终导致产品的市场性和应用性得以受到很大的限制，特别是木器家具或木地板，如果涂层不具备视觉效果，很大的可能性就是该木器家具或木地板得不到消费者的认可，最终失去竞争性。因此，研发一款用于木器表面以实现自然触觉效应的制剂具备广泛的应用前景，另外，基于环保的考虑，该制剂还要求具备环保无污染的性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于涂覆木器表面的水性制剂及其制备方法，用于解决现有技术中木材表面被涂层覆盖时产生的“人造的”和“塑料感”的问题

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，所述水性制剂至少包括以下原料及重量百分比：聚氨酯分散体20％～50％；聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体20％～50％；多异氰酸分散体5％～20％；消光剂1％～10％；助剂1％～10％；其中，所述聚氨酯分散体为羟基官能化的聚氨酯分散体；所述聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体为羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体；所述多异氰酸酯分散体是部分亲水化的多异氰酸酯分散体；所述助剂选自消泡剂、润湿剂、增稠剂、颜料、分散助剂、催化剂、防结皮剂、防沉降剂和乳化剂的任意一种或其上述任意组合。

优选地，所述水性制剂至少包括以下原料及重量百分比：聚氨酯分散体20％～40％；聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体20％～40％；多异氰酸酯分散体10％～20％；消光剂2％～5％；助剂2％～5％。

优选地，所述羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体的羟基含量为1～12％；更优选为2.5％～8％。

优选地，所述羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体由包括以下步骤的制备方法获得：步骤一：在聚氨酯存在下进行甲基丙烯酸酯的自由基乳液聚合；步骤二：将获得的聚氨酯-聚丙烯酸酯进行亲水化处理；其中，在步骤一中，通过在聚氨酯上进行接枝反应，或者将不饱和的且可进行自由基聚合的化合物引入聚氨酯中。

优选地，所述聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体是各在聚氨酯结构中和聚丙烯酸酯结构中都含有羟基。

优选地，所述聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体的重均分子量通常为1000～50000。

优选地，所述聚氨酯分散体为羟基官能化脂肪族型的聚氨酯分散体，使其具有耐紫外光的稳定性。

优选地，所述聚氨酯分散体的分子量为1000～10000。

更优选地，所述聚氨酯分散体通过使用多异氰酸酯(A1)与至少一种活性氢基团反应获得的聚氨酯，所述活性氢基团选自平均分子量大于400的多元醇(A2)和分子量小于400的活性氢化合物(A4)和单官能的活性氢化合物(A5)，再与离子型亲水剂(A3)发生中和反应进行亲水化处理使聚氨酯变为聚氨酯分散体。

优选地，所述多异氰酸酯分散体是离子型亲水剂(A3)对多异氰酸酯(A1)进行改性获得。

优选地，所述离子型亲水剂(A3)选自单和二羟基羧酸、单和二氨基羧酸、单和二羟基磺酸、单和二氨基磺酸、单和二羟基膦酸、单和二氨基膦酸及其盐的一种或其上述任意组合。

优选地，所述多异氰酸酯(A1)为脂肪族或脂环族低粘度多异氰酸酯。

更优选地，所述多异氰酸酯(A1)选自1,6-二异氰酸酯己烷(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、甲苯二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯丁烷、1,8-二异氰酸酯辛烷、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、2,4,6-三甲基-1,3-苯基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯中的一种或者其上述任意组合的混合。

本发明的另一方面，将如上所述、如下详述的水性制剂涂覆于木器表面。

如上所述，本发明的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，具有以下有益效果：在木器表面涂覆本发明的水性制剂后，木器具有更好的耐擦伤性、耐吸污性和耐磨性，并且使得被涂覆的木器表面具有天然触感，木器表面视觉效果自然、美观。另外该制剂是水性制剂，不含有有机有害物质，环保无污染。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，所述水性制剂至少包括以下原料及重量百分比：聚氨酯分散体20％～50％；聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体20％～50％；多异氰酸酯分散体5％～20％；消光剂1％～10％；助剂1％～10％；其中，所述聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体为羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体；所述聚氨酯分散体为羟基官能化的聚氨酯分散体；所述多异氰酸酯是部分亲水化的多异氰酸酯分散体；所述助剂选自消泡剂、润湿剂、增稠剂、颜料、分散助剂、催化剂、防结皮剂、防沉降剂和乳化剂的任意一种或其上述任意组合。

优选地，所述羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体的羟基含量为1～12％；更优选为2.5％～8％。

优选的范围是质量分数在20％～40％的羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体，更优选质量分数在25％～35％的羟基官能的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。

优选的范围是质量分数在20％～40％的聚氨酯分散体。

优选的范围是质量分数在10％～20％的至少部分亲水化的多异氰酸酯分散体。

优选的范围是质量分数在1％～10％的助剂，选自消泡剂、润湿剂、增稠剂、颜料、催化剂、防结皮剂、防沉降剂和乳化剂中任意一种或其上述任意组合的助剂。

根据本发明的水性制剂提供了耐擦伤性，耐吸污性和耐磨性，更重要的是使得被涂覆的木材表面具有天然触感。

第一部分的聚氨酯分散体优选该分散体是羟基官能化的聚氨酯分散体，而不存在非羟基官能化的聚氨酯。同样是将制备出的聚氨酯进行亲水化处理形成聚氨酯分散体。若要具有耐紫外光的稳定性，则优选脂肪族型的聚氨酯分散体。

第二部分的羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体可以通过在例如聚氨酯存在下进行(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟烷基酯的自由基乳液聚合而获得，将获得的聚氨酯-聚丙烯酸酯进行亲水化处理以形成聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。在聚合过程中，可以在聚氨酯上进行接枝反应，还可以通过将不饱和化合物引入聚氨酯中，例如进行特定的接枝反应以及聚氨酯和聚丙烯酸酯之间的共聚反应。

第三部分的水溶性或可在水中分散的多异氰酸酯分散体可使用离子型亲水剂(A3)对多异氰酸酯(A1)进行亲水化改性而获得。多异氰酸酯每分子具有两个或更多个NCO基团。特别优选使用基于脂肪族或脂环族异氰酸酯的上述类型的低粘度多异氰酸酯。

本发明的共聚物亲水性通常足够强，使得即使疏水性交联剂树脂也可以在没有另外的乳化剂的情况下分散。

第一部分的聚氨酯分散体的分子量在1000-10000之间。前期在非水溶液中来制备出纯聚氨酯，优选地，通过使用多异氰酸酯(A1)与至少一种活性氢基团反应获得聚氨酯，所述活性氢基团选自平均分子量大于400的多元醇(A2)和分子量小于400的活性氢化合物(A4)和单官能的活性氢化合物(A5)，后期再与离子型亲水剂(A3)发生中和反应进行亲水化处理使纯聚氨酯变为聚氨酯分散体。

值得注意的是，组分(A4)不同于组分(A2)、(A3)、(A5)，它是含有至少两个活性氢基团的且分子量小于400的低分子量化合物，(A5)为单官能度的活性氢化合物，这些结构单元分别位于含有聚氨酯的聚合物的分子链端。

组分(A1)为多异氰酸酯中的一种或几种的组合，实例包括分子量范围为140-400的含有脂肪族，脂环族，芳脂族和/或芳香族的异氰酸酯基团的二异氰酸酯，例如1,6-二异氰酸酯己烷(HDI)，异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，甲苯二异氰酸酯，1,4-二异氰酸酯丁烷，1,8-二异氰酸酯辛烷，对苯二异氰酸酯，1,4-环己烷二异氰酸酯，2,4,6-三甲基-1,3-苯基二异氰酸酯，四甲基苯二亚甲基异氰酸酯，间苯二亚甲基二异氰酸酯，二甲基联苯亚甲基二异氰酸酯，二甲基联苯二异氰酸酯，二苯基亚甲基二异氰酸酯或任何所需的这些二异氰酸酯的混合物。所讨论的物质优选是仅包含脂肪族和/或脂环族的异氰酸酯基团的所述类型的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物。特别优选的是基于HDI，IPDI和/或4,4'-二异氰酸基二环己基甲烷的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物。

组分(A2)为分子量在400-6000的活性氢基团化合物的一种或几种的组合，优选600-2500，羟值为400mg KOH/g的多元醇和/或多胺，优选羟值50～200mg KOH/g，并且它们的-OH和/或-NH官能度大于或等于1.6，优选2～4，这种多元醇的实例是聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，聚酰胺多元醇，环氧树脂多元醇及聚(甲基)丙烯酸酯多元醇，聚缩醛多元醇，饱和不饱和或氟化烃多元醇和聚硅氧烷多元醇的反应产物。在这些多元醇中，优选聚醚多元醇，聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇，特别优选仅具有端基并且具有大于或等于1.6，优选2～4的官能度的聚醚多元醇。

组分(A3)是离子型亲水剂，可使聚氨酯亲水化成为聚氨酯分散体。适合作为组分(A3)的离子或潜在离子化合物包括下列化合物中的一种，如二羟基羧酸，单和二氨基羧酸，单和二羟基磺酸，单和二氨基磺酸以及单和二羟基膦酸和/或单和二氨基膦酸及其盐如二羟基羧酸，羟基新戊酸，N-(2-氨基乙基)-对-丙氨酸，2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸，乙二胺-丙基-或-丁基磺酸酸，1,2-或1,3-丙二胺-对乙基磺酸，赖氨酸，3,5-二氨基苯甲酸，以及碱金属和/或铵盐、亚硫酸氢钠与丁-2-炔-1,4-二醇、聚醚磺酸盐、2-丁烯二醇、NaHSO₃的丙氧基化加合物的最终反应物，以及可以转化为阳离子基团的结构单元如N-甲基二乙醇胺作为亲水性合成组分。优选的离子或潜在离子化合物是具有羧基或羧酸盐和/或磺酸盐基团的那些。特别优选的离子化合物是二羟基羧酸，非常特别优选α,α-二羟甲基链烷酸，例如2,2-二羟甲基乙酸，2,2-二羟甲基丙酸，2,2-二羟甲基丁酸，2-二甲基戊酸或二羟基琥珀酸。

组分(A4)为分子量400以下的活性氢化合物，通常具有加强聚合物链的效果。它们通常具有约62至400，优选62至200的分子量，并且可以含有脂肪族，脂环族或芳香族基团。

组分(A4)包括以下化合物中的任一种或几种的组合：

a)烷二醇和多元醇，例如乙二醇，1,2-和1,3-丙二醇，1,4-和2,3-丁二醇，1,5-戊二醇，1,3-二甲基丙二醇，1,6-己二醇，新戊二醇，环己烷二甲醇，2-甲基-1,3-丙二醇，双酚A(2,2-双(4-羟基苯基)丙烷)，氢化双酚A(4-羟基环己基)丙烷)，三羟甲基丙烷，甘油或季戊四醇；

b)醚二醇，例如二甘醇二甘醇，三甘醇或氢醌二羟乙基醚；

c)通式(c1)和(c2)的酯二醇；

HO-(CH2)x-CO-O-OH (c1)；

HO-(CH2)x-O-CO-R-CO-O(CH2)x-OH (c2)，

其中R是具有1～10个碳原子，优选2～6个碳原子，x＝2～6和y＝3～5的亚烷基或亚芳基，例如6-羟基丁基-ω-羟基己酸酯，(对羟基乙基)酯和对苯二甲酸双(对羟乙基)酯；

d)二胺和多胺如乙二胺，1,2-和1,3-二氨基丙烷，1,4-二氨基丁烷，1,6-二氨基己烷，异佛尔酮二胺，2,2,4-和2,4异构体混合物，4-三甲基六亚甲基二胺，2-甲基戊烷-乙二胺，二亚乙基三胺，1,3-和1,4-亚二甲苯基二胺，四甲基-1,3-和-1,4-亚二甲苯基二胺，4-二氨基二环己基甲烷。也被理解为肼，水合肼和取代的肼，例如N-甲基-肼，N,N'-二甲基肼及其同系物以及酸二酰肼，例如己二酸二酰肼，半-咔唑基亚烷基酰肼，例如对-氨基脲基丙酸阴离子酰肼，半氨基脲基亚烷基脲嗪酯，例如2-氨基脲基乙基卡巴嗪酯或氨基氨基脲化合物，例如对氨基乙基半氨基碳酸酯。

组分(A5)为单官能度的活性氢化合物中的一种，例如单胺，优选来自单仲胺或一元醇，例如甲胺，乙胺，丙胺，丁胺，辛胺，月桂胺，硬脂胺，异壬氧基丙基胺，二甲胺，二乙胺，二丙胺，二丁胺，n-甲基氨基丙胺二乙基，吗啉，哌啶或其合适的取代衍生物，由二伯胺和单羧酸形成的酰胺胺，二伯胺的单胺，伯/叔胺，例如N,N-二甲基氨基丙胺。(A5)优选为含有对异氰酸酯(A1)基团具有不同反应性的活性氢的那些化合物，例如含有仲氨基和伯氨基或含有COOH基团和OH基团或含有OH基团的化合物作为氨基(伯或仲)，后一种化合物是特别优选的。其实例是伯/仲胺，例如3-氨基-1-甲基氨基-丙烷3-氨基-1-乙基氨基丙烷，3-氨基-1-环己基氨基丙烷，3-氨基-1-甲基氨基丁烷，羟基羧酸如羟基乙酸，乳酸或苹果酸，以及链烷醇胺如N-氨基乙基乙醇胺，乙醇胺，3-氨基丙醇，新戊醇胺，特别优选二乙醇胺。这样，官能团被另外引入聚合物最终产物中。

第二部分的羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体的制备，所述聚丙烯酸酯的原料乙烯基不饱和单体选自包含酸官能化单体(B1)，羟基和/或氨基官能单体(B2)，和不同于(B1)和(B2)的其它单体(B3)中的一种，这些乙烯基不饱和单体前期在均相且非水相的聚氨酯中进行自由基聚合，并与聚氨酯发生接枝反应生成羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯，后期在与离子型亲水剂(A3)发生中和反应进行亲水化处理使聚氨酯-聚丙烯酸酯变为聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。优选的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体是各在聚氨酯结构中和聚丙烯酸酯结构中都含有羟基。合成聚丙烯酸酯的可自由基聚合的乙烯基单体选自包含：

(B1)酸官能聚合性单体，

(B2)羟基和/或NH官能团可聚合单体，

(B3)不同于(B1)和(B2)的其它可聚合单体，

总体上，聚氨酯-聚丙烯酸酯形成分散体的亲水化过程可以通过使用组分(A3)和/或聚丙烯酸酯部分通过使用组分(B1)再使用(A3)进行。优选地，聚丙烯酸酯部分被亲水化。组分(B1)合适地包括具有羧基/羧基-基团或磺酸/磺酸盐基团的不饱和的可自由基聚合的化合物。这种酸官能单体(B1)的实例是例如丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸对羧基乙酯，巴豆酸，富马酸，马来酸(酐)，衣康酸，二元酸/酸酐的单烷基酯，例如马来酸单烷基酯，以及含有磺酸/磺酸盐基团中的烯属不饱和单体，其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸可以通过实例的方式提及。优选使用羧基官能单体，特别优选丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

组分(B2)原则上合适地包括所有含有可自由基聚合的C＝C双键的OH-或NH官能单体。这里优选羟基官能单体。合适的羟基官能单体(B2)的实例是甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯，甲基丙烯酸羟丁酯或含烯化氧单元的羟基单体，例如环氧乙烷，环氧丙烷或环氧丁烷的加合物，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟基酯或(甲基)烯丙醇，以及三羟甲基丙烷，甘油或季戊四醇的单烯丙基醚和二烯丙基醚。特别优选丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟丁酯。

组分(B2)原则上合适地包括含有可自由基聚合的C＝C双键的所有OH-或NH官能单体。这里优选羟基官能单体。合适的羟基官能单体(B2)的实例是甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯，甲基丙烯酸羟丁酯或含烯化氧单元的羟基单体，例如环氧乙烷，环氧丙烷或环氧丁烷的加合物，甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟基酯或(甲基)烯丙醇，以及三羟甲基丙烷，甘油或季戊四醇的单烯丙基醚和二烯丙基醚。特别优选丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟丁酯。

合适的单体(B3)的实例是在醇部分具有C1-C18烃基的(甲基)丙烯酸酯，实例是丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸己酯，丙烯酸月桂酯，含有环状烃基的单体如(甲基)丙烯酸环己酯，在环上被烷基取代的(甲基)丙烯酸环己酯，丙烯酸酯或降冰片基(甲基)丙烯酸酯，含有芳族基团的单体如苯乙烯，乙烯基甲苯或α-甲基苯乙烯，以及乙烯基酯，含有烯化氧单元的乙烯基单体，例如(甲基)丙烯酸与低聚环氧烷单烷基醚以及具有其它官能团例如环氧基，烷氧基甲硅烷基，脲基，氨基甲酸酯基，酰胺基或腈基的单体。此外，可以以质量分数为1-5％的量使用(甲基)丙烯酸酯单体和/或具有两个或更多个官能度的乙烯基单体，例如己二醇二(甲基)丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，优选质量分数为1-2％，基于单体(B1)至(B3)的总和。优选使用甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸异冰片酯或苯乙烯。

用于合成聚丙烯酸酯的自由基聚合的引发剂包括有机过氧化物，例如二叔丁基过氧化物或叔丁基过氧-2-乙基己酸酯以及偶氮化合物。使用的引发剂的量取决于所需的分子量。出于工艺可靠性和更容易处理的原因，也可以使用过氧化物引发剂作为下面更详细描述的类型的合适有机溶剂中的溶液。

这些水性混合分散体通过在聚氨酯(A)的溶液或熔体和聚氨酯-聚丙烯酸酯溶液或熔体存在下将组分(B1)至(B3)进行聚合，可以通过使用引发剂组分和合适的有机助溶剂来制备聚合物。自由基聚合可以在有机相中通过在涂料化学中本身已知的聚合技术进行。

聚氨酯-聚丙烯酸酯的重均分子量通常为1000～50000，优选>2000～30000。聚氨酯-聚丙烯酸酯的OH质量分数为1％-10％，优选质量分数2.5％-8％。聚氨酯-聚丙烯酸酯的羧基/羧酸盐和磺酸/磺酸盐基团的总和的酸基含量为10-90meq/100g，优选15-70meq/100g。

第三部分的多异氰酸酯分散体通过离子型亲水剂(A3)对多异氰酸酯(A1)进行改性获得。

通过以下具体实施例予以说明水性制剂的制备方法。

实施例1

一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备羟基官能化的聚氨酯分散体：

将30份的聚碳酸酯多元醇与10份的4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，在90℃反应2～4小时并以250-500r/m的转速搅拌，然后加入5份亲水性羧酸的二元醇单体和7份的乙二醇、7份的1,3丙二醇，在60～80℃反应4小时后降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在转速为2500-4500r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯分散体。

(2)制备羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体：

将30份的聚醚多元醇与12份4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，在90℃反应2-4小时并以转速为250-500r/m搅拌，然后加入7份亲水性羧酸的二元醇单体和7份的乙二醇、7份1,3丙二醇，在70℃反应3-5小时后，加入12份的氨基官能化的乙烯基不饱和单体，加入引发剂在70℃下进行自由基聚合2-4小时，从而将聚丙烯酸酯接枝到聚氨酯上，降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在高转速4000-5000r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。

(3)制备多异氰酸酯分散体：

将22份的1,6-二异氰酸酯己烷与7份3-羟基-2-吡啶羧酸在90℃反应2-4小时，而后加入50份的水进行稀释，从而制备成亲水性的多异氰酸酯分散体。

(4)制备水性制剂：按照以下百分比聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体20％；聚氨酯分散体40％；多异氰酸分散体20％；消光剂10％；助剂10％，将聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体、聚氨酯分散体、多异氰酸分散体、消光剂、助剂混合均匀，获得水性制剂。其中，助剂由质量分数为20％消泡剂、30％润湿剂、10％增稠剂和40％颜料组成。

实施例2

一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备羟基官能化的聚氨酯分散体：

将20份的聚酰胺多元醇与15份的1,6-二异氰酸酯己烷，在90℃反应2-4小时并以250-500r/m的转速搅拌，然后加入8份亲水性羧酸的二元醇单体和8份的乙二醇、8份的1,3丙二醇，在70℃反应3-5小时后降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在转速为2500～4500r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯分散体。

(2)制备羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体：

将20份的聚酰胺多元醇与10份1,6-二异氰酸酯己烷，在80-100℃反应2～4小时并以250-500r/m的转速搅拌，然后加入5份亲水性羧酸的二元醇单体和5份的乙二醇、5份1,3丙二醇，在70℃反应3-5小时后，加入15份的羟基官能化的乙烯基不饱和单体，加入引发剂在70℃下进行自由基聚合2-4小时，从而将聚丙烯酸酯接枝到聚氨酯上，降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在高转速4000-5000r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入大量水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。

(3)制备多异氰酸酯分散体：

将21份的异氰酸1,6-二异氰酸酯己烷与6份单羟基羧酸在90℃反应2-4小时，而后加入45份的水进行稀释，从而制备成亲水性的多异氰酸酯分散体。

(4)制备水性制剂：按照以下百分比聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体28％；聚氨酯分散体37％；多异氰酸分散体20％；消光剂10％；助剂5％，将聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体、聚氨酯分散体、多异氰酸分散体、消光剂、助剂混合均匀，获得水性制剂。其中，助剂由质量分数为20％消泡剂、30％润湿剂、10％增稠剂、20％颜料和20％防结皮剂组成。

实施例3

一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备羟基官能化的聚氨酯分散体：

将40份的环氧树脂多元醇与18份的1,6-二异氰酸酯己烷，在80-100℃反应2-4小时并以250～500r/m的转速搅拌，然后加入8份亲水性羧酸的二元醇单体和9份的乙二醇、9份的1,3丙二醇，在70℃反应3-5小时后降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在转速2500～4500r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入大量水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯分散体。

(2)制备羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体：

将40份的聚缩醛多元醇与18份1,6-二异氰酸酯己烷，在90℃反应2-4小时并以250-500r/m的转速搅拌，然后加入10份亲水性羧酸的二元醇单体和8份的乙二醇、8份1,3丙二醇，在60～80℃反应3-5小时后，加入18份的羟基官能化的乙烯基不饱和单体，加入引发剂在70℃下进行自由基聚合2-4小时，从而将聚丙烯酸酯接枝到聚氨酯上，降温至0-10℃，将反应产物移入高速剪切分散机，在高转速4000-5000r/m条件下加入碱性中和剂反应1-3分钟，再加入大量水进行分散得到羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体。

(3)制备多异氰酸酯分散体：

将28份的1,6-二异氰酸酯己烷与8份单羟基羧酸在90℃反应2-4小时，而后加入55份的水进行稀释，从而制备成亲水性的多异氰酸酯分散体。

(4)制备水性制剂：按照以下百分比聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体40％；聚氨酯分散体28％；多异氰酸分散体17％；消光剂7％；助剂8％，将聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体、聚氨酯分散体、多异氰酸分散体、消光剂、助剂混合均匀，获得水性制剂。其中，助剂由质量分数为20％消泡剂、30％润湿剂、10％增稠剂和40％颜料组成。

性能测试：实施例1～3中的水性制剂技术性能结果如表1所示，并将水性制剂涂覆至木器上，测试木器表面的耐擦性、耐吸污性和耐磨性。

表1 实施例1至3中水性制剂产品的技术性能检测结果

从表1可以看出，实施例1～3获得水性制剂的外观为透明乳液；在50℃贮存10天并未发生异常，说明该水性制剂贮存稳定性符合检测指标；在附着力方面性能较好；木器表面具有更好的耐擦伤性能，耐吸污性和耐磨性，水性制剂的甲醛释放量很低，甚至ND(Notdetected，未检出)。

用如上所述、如下详述的水性制剂涂覆木器表面，可以使得木器具有更好的耐擦伤性、耐吸污性和耐磨性，并且使得被涂覆的木器表面具有天然触感，木器表面视觉效果自然、美观。

以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的其上述任意组合具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于，所述水性制剂至少包括以下原料及重量百分比：

所述聚氨酯分散体为羟基官能化的聚氨酯分散体；所述聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体为羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体；所述多异氰酸酯分散体是部分亲水化的多异氰酸酯分散体；所述助剂选自消泡剂、润湿剂、增稠剂、颜料、分散助剂、催化剂、防结皮剂、防沉降剂和乳化剂的任意一种或其上述任意组合。

2.根据权利要求1所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述水性制剂至少包括以下原料及重量百分比：

3.根据权利要求1或2所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体的羟基含量为1～12％。

4.根据权利要求1或2所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述羟基官能化的聚氨酯-聚丙烯酸酯分散体由包括以下步骤的制备方法获得：

步骤一：在聚氨酯存在下进行甲基丙烯酸酯的自由基乳液聚合；

步骤二：将获得的聚氨酯-聚丙烯酸酯进行亲水化处理；

其中，在步骤一中，通过在聚氨酯上进行接枝反应，或者将不饱和的且可进行自由基聚合的化合物引入聚氨酯中。

5.根据权利要求1或2所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述聚氨酯分散体为羟基官能化脂肪族型的聚氨酯分散体；

和/或，所述聚氨酯分散体的分子量为1000～10000。

6.根据权利要求1或2所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述多异氰酸酯分散体是通过亲水化改性剂进行改性获得。

7.根据权利要求6所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述亲水化改性剂选自单和二羟基羧酸、单和二氨基羧酸、单和二羟基磺酸、单和二氨基磺酸、单和二羟基膦酸、单和二氨基膦酸及其盐的一种或其上述任意组合。

8.根据权利要求6所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述多异氰酸酯为脂肪族或脂环族低粘度多异氰酸酯。

9.根据权利要求6所述的用于涂覆木器表面以实现自然触觉效应的水性制剂，其特征在于：所述多异氰酸酯选自1,6-二异氰酸酯己烷、异氟尔酮二异氰酸酯、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、甲苯二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯丁烷、1,8-二异氰酸酯辛烷、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、2,4,6-三甲基-1,3-苯基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯中的一种或其上述任意组合。

10.一种已涂覆如权利要求1至9任一所述水性制剂的木器表面。