CN110317488A - 一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法。以重量百分比计，该防渗色助剂的制备方法为：将10.0～63.0份的水和7.0～20.0份的酸式稳定剂混合，搅拌加热至温度达到35～50℃后，滴加10～50份的碱式稳定剂，继续反应10～20min，加入6.0～44.0份的四价态两性金属化合物，反应0.5～1h，加入3.0～8.0份的三价态两性金属化合物和3.0～8.0份的二价态两性金属化合物，继续反应0.5～1.0h，降温过滤出料即得。由本发明制得的防渗色助剂用于水性木器涂料中，具有易添加、储存稳定性好、防渗色效果优异和防渗色功能长效性好等优点。

Description

一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及防渗色助剂，具体涉及到一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法；属于涂料渗色处理技术领域。
背景技术
在家具制作过程中，表面需要使用涂料进行保护、装饰和赋予特种功能。目前，木器涂料多为溶剂型涂料，含有超过50％以上的有机溶剂，这些溶剂在施工过程中会挥发到大气中污染环境，还损害人体健康，并且有机溶剂本身会带来安全隐患。近年，随着环保要求趋严和国家产业升级，水性涂料迎来了黄金发展期。水性木器涂料包括单组份、双组份和紫外光固化水性木器涂料。
由于木材中含有大量的色素和单宁酸，当采用水性漆涂装时，色素和单宁酸会从木材中渗出，使漆膜变黄甚至发黑，极大地影响木器的美观。色素和单宁酸从木材中渗出可分为两个阶段，第一阶段为水性漆涂布于木材表面后至漆膜干燥，此阶段约两小时；第二阶段为漆膜干燥后至漆膜颜色变化稳定，此阶段约1个月。第一阶段漆膜中存在大量水分，由于色素和单宁酸水溶性良好，木材中的色素和单宁酸被漆膜中的水分萃取出，至使漆膜迅速变黄；第二阶段漆膜中仅含有微量的水分，当漆膜的致密度不够、耐性不足时，色素和单宁酸仍然会逐渐从木材向漆膜迁移使漆膜进一步变黄，甚至发黑。结合单组份、双组分和光固化水性木器涂料的特性，对于单组份水性木器涂料，色素和单宁酸渗出的两个阶段均会发生，而对于双组分和光固化水性木器涂料，色素和单宁酸的渗出仅第一阶段会发生，且该结论与实际应用情况一致。当所用涂料为水性单组份白漆时，渗黄问题尤其严重，因为白色漆中存在大量粉料，漆膜的致密度进一步降低，同时白色与发生渗色后的黄色、棕色或黑色对比非常明显。
中国发明专利申请CN105440924A公开了一种水性木器防渗色封闭底漆。该发明采用小粒径聚氨酯分散体并配合润湿剂以达到较好的渗透效果，进而实现封闭效果。该技术的特点在于提供一种渗透性较好的透明清底漆，利用小粒径易入孔的特性渗透进入木材导管从而实现封闭，由于此类产品为透明清漆，一旦加入钛白粉以及其他填料，漆膜的致密性以及渗透性会显著下降，防渗色效果将不复存在，故不适用于直接生产水性防渗色白底漆。
中国发明专利CN105602377B公开了一种水性木器防渗色封闭底漆及其制备方法、应用。该发明通过添加防渗色助剂和采用水性双组份聚氨酯体系实现封闭作用，其中水性双组分聚氨酯体系发挥主要作用。双组分水性聚氨酯涂料体系与单组份水性涂料体系有本质的差别，由于其自身在成膜过程中会发生交联反应，漆膜致密度较高，因此色素和单宁酸的渗出仅第一阶段会发生(涂布后2h)，而第二阶段(涂布后2h至1个月)不会发生色素和单宁酸的渗出的问题。但双组分水性聚氨酯涂料体系存在天然的缺陷，其将A、B组分混合后一般必须在4h内施工，超过4h的涂料由于使用后会出现漆膜弊病而不能继续使用；另外，双组分水性聚氨酯涂料是水性单组份体系涂料价格的两倍以上。尤其是该技术添加的防渗色助剂L-44不仅成本高，而且在涂料生产过程中会造成水性树脂破乳，产生凝胶，严重影响涂料品质，且无法过滤包装。另外，添加了L-44 的水性涂料储存过程中粘度会明显上升，甚至最终造成水性涂料完全失去流动性至无法使用，即水性涂料成品的粘度稳定性较差。
中国发明专利CN103642342B公开了一种抗渗色水性木器封闭底漆，选用具有良好抗渗色作用的阳离子型乳液搭配具有优异金属络合能力的抗渗色助剂发挥协同作用，该专利中提及的抗渗色助剂是醋酸锆、20wt％氯化镁水溶液、铝锆偶联剂、氯化羟铝、20wt％硫酸锆水溶液、20wt％硫酸锌水溶液或钛酸酯偶联剂中的1种或2种以上的混合物。但这类阳离子型封闭底漆往往与主流通用的大类水性木器涂料(一般为阴离子型)体系不相容，必须在其产品开发、生产环节以及下游的施工应用中都备有专门的设备，否则极易出现生渣、凝胶甚至是将用户的喷涂系统彻底堵死而报废的情况。
因此，针对现存单组份水性木器涂料存在的渗色问题及现有防渗色助剂的添加会带来涂料在生产、运输以及仓储等环节稳定性变差的问题，需要开发一种在阴离子型水性单组份丙烯酸乳液体系的木器涂料中易添加、防渗色效果优异、防渗色功能长效性好且不造成涂料状态失稳的防渗色助剂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种用于水性木器涂料的防渗色助剂及其制备方法。本发明提供的防渗色助剂克服了传统抗单宁酸助剂所带来的涂料粘度不稳定等缺点，也无须采用双组份形式后添加多异氰酸酯，良好的解决了当前水性木器封闭底漆在防渗色性能和储存稳定性上的平衡问题。
本发明主要通过配合使用低发挥性酸式稳定剂和易挥发性碱式稳定剂，提供了一种可用于水性木器涂料的长效防渗色助剂，其添加进水性木器涂料后不会带来涂料储存稳定性的问题。该防渗色助剂pH值介于8～12之间呈碱性，两性金属化合物在制备完成后以金属络合物阴离子的形式存在，酸式稳定剂和碱式稳定剂的添加会在金属络合物阴离子表面形成双电层，起到稳定并封闭金属离子的作用，在涂料生产和储存过程中可防止金属离子和水性树脂反应而造成破乳和粘度上升；而在涂料施工后表干过程中，碱式稳定剂会迅速分解挥发，再次将金属离子释放出来，不影响其对单宁酸和色素的络合封闭作用。本发明首次解决了防渗色助剂对水性木器涂料生产和储存稳定性的影响，添加本发明提供的防渗色助剂后的木器涂料在生产时不会发生破乳现象，且在运输以及储存过程中粘度能始终保持稳定；同时，利用碱式稳定剂与酸式稳定剂在实干过程中继续挥发而不断缓释金属离子引发水性阴离子丙烯酸乳液体系金属自交联反应，确保添加了本发明提供的防渗色助剂的水性木器涂料在防渗色效果方面的长效性。
实现本发明的目的所采用的技术方案为：
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，以重量份数计，将10.0～63.0份水和7.0～20 份酸式稳定剂混合，搅拌加热至温度达到35～50℃后，滴加10.0～50.0份碱式稳定剂，继续反应 10～20min，加入6.0～44.0份四价态两性金属化合物，反应0.5～1h，加入3.0～8.0份三价态两性金属化合物和3.0～8.0份二价态两性金属化合物，继续反应0.5～1.0h，降温过滤出料，即得用于水性木器涂料的防渗色助剂。
所述的酸式稳定剂为甲酸、乙酸和丙酸中的一种或多种。
所述的碱式稳定剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺和陶氏公司的AMP-95和二乙醇胺的一种或多种。
所述的四价态两性金属化合物为醋酸锆、碳酸锆、氢氧化钛、氢氧化锆和二氧化锗的一种或多种。
所述的三价态两性金属化合物为氢氧化镓、氢氧化铝和碱式碳酸铝的一种或多种。
所述的二价态两性金属化合物为碱式碳酸锌、醋酸锌、α-羟基丙酸锌和氢氧化锌的一种或多种。
所述的加热的方式为水浴锅加热。
所述的滴加10.0～50.0份碱式稳定剂的时间为10～15min。
所述的防渗色助剂的pH值为8～12，固含量为20～35wt％。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明利用两性金属化合物在碱性环境下以金属络合物阴离子[例如：Al(OH)4-]的形式存在的特性，通过添加酸式稳定剂和碱式稳定剂使得金属络合物阴离子表面形成稳定的双电层，起到封闭金属离子的作用，在涂料生产和储存过程中可防止传统抗单宁助剂中金属正价离子和水性丙烯酸乳液中的阴离子发生络合反应而造成破乳、粘度上升直至凝胶，确保其易添加且不造成涂料状态失稳。
2)本发明通过添加易挥发性碱式稳定剂和低挥发性酸式稳定剂，使添加了该防渗色助剂的水性木器涂料在施工表干过程中逐渐分解挥发实现pH值动态调节，当漆膜在干燥过程中pH转化为酸性后，两性金属离子转变为金属阳离子(例如：Al3+)，部分金属阳离子与树脂中的羟基或羧基结合使树脂转变为阳离子树脂，使树脂具有阳离子树脂对色素和单宁酸的络合封闭作用，另一部分金属阳离子可直接与色素或单宁酸发生络合，使其转变为大分子后失去迁移特性而铆接在基材底部，进而实现对其的封闭作用。
3)本发明通过防渗色助剂中的稳定剂在漆膜实干过程中持续不断挥发后缓释金属阳离子，从而引发水性丙烯酸乳液体系金属离子自交联反应，使漆膜致密度后期不断提高，进而实现封闭作用的长效性。
附图说明
图1为实施例2不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图2为实施例2添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图3为实施例2添加防渗色助剂F-2的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图4为实施例3不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图5为实施例3添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图6为实施例3添加防渗色助剂F-3的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图7为实施例4不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图8为实施例4添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图9为实施例4添加防渗色助剂F-4的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图10为实施例5不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图11为实施例5添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图12为实施例5添加防渗色助剂F-5的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图13为实施例6不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图14为实施例6添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；
图15为实施例6添加防渗色助剂F-6的水性单组份白底漆过滤出料的照片。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表1a：
表1a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入63.0份水和8.0份丙酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到50℃后，用恒压滴液漏斗10min 滴加10.0份二甲基乙醇胺，继续反应15min，加入8份二氧化锗，反应1h，加入3份氢氧化铝和5份氢氧化锌，继续反应0.5h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-1。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-1为微黄透明液体，pH为9.5，固含量30％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表1b：
表1b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK85)、0.2份消泡剂(TEGO-920W)、 6.0份成膜助剂(DPNB)、40.0份钛白浆(Carpoly WX001)、1.0份增稠剂(COATEX XS71)、 11.3份水、1.5份防渗色助剂(分别用水、F-1、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
添加防渗色助剂L-44的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-1的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表1c：
表1c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表1中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
本实施例通过配合使用低发挥性酸式稳定剂丙酸和易挥发性碱式稳定剂二甲基乙醇胺，使得制备得来的防渗色助剂pH值为9.5，碱性条件下两性金属化合物在制备完成后以金属络合物阴离子[例如：Al(OH)4-]的形式存在，酸式稳定剂和碱式稳定剂的添加会在金属络合物阴离子表面形成双电层，起到稳定并封闭金属离子的作用，在涂料生产和储存过程中可防止金属离子和水性树脂反应而造成破乳和粘度上升，故添加了本实施例F-1的水性单组份白底漆样品的粘度仅由初始的65s自然上升为73s，稳定性基本与不添加任何防渗色助剂的空白样持平(空白样粘度自然上升了7s)，而添加了L-44的样品的粘度则由初始的55s急剧且持续上升为121s和166s，这将严重影响下游客户现场使用时的兑水施工性以及最终的防渗色效果；而对于其防渗色效果方面而言，添加了本实施例F-1的水性单组份白底漆样品的初始防渗色效果优异，其在表干完成后表面渗色色差值ΔE仅为0.2，这是因为易挥发的碱式稳定剂会迅速分解挥发，金属离子得到快速释放，起到了抑制单宁酸以及各类色素向涂层上迁移的封闭作用。同时，由于利用碱式稳定剂二甲基乙醇胺与酸式稳定剂丙酸在实干过程中继续挥发而不断缓释金属离子引发水性阴离子丙烯酸乳液体系金属自交联反应(如Zn2+金属交联反应)，确保添加了本发明提供的防渗色助剂的水性木器涂料在防渗色效果方面的长效性，这在添加了本实施例F-1的水性单组份白底漆样品施工完毕30d后的色差值仅为1.5上升为1.7这一数据结果上可以得到印证。
实施例2
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表2a：
表2a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入20.0份水和10.0份甲酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到35℃后，用恒压滴液漏斗15min 滴加50.0份氨水，继续反应10min，加入11.0份碳酸锆，反应1h，加入3.0份氢氧化铝、3.0份碱式碳酸铝和3.0份碱式碳酸锌，继续反应1h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-2。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-2为微黄透明液体，pH为9.5，固含量23％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表2b：
表2b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK12)、0.2份消泡剂(TEGO-810)、 6.0份成膜助剂(DPM)、40.0份钛白浆(Carpoly W2X001)、1.0份增稠剂(TEGO-3000)、11.8 份水、1.0份防渗色助剂(分别用水、F-2、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经 240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
图1为本实施例2不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；图2为本实施例2 添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；图3为本实施例2添加防渗色助剂 F-1的水性单组份白底漆过滤出料的照片；对比图1、图2和图3容易发现，添加防渗色助剂L-44 的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-2的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表2c：
表2c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
通过对比未添加防渗色助剂、添加美国Halox公司防渗色助剂L-44、添加本实施例防渗色助剂F-2的水性单组份白底漆，由表2c看出，未添加防渗色助剂和添加本实施例防渗色助剂F-2 的生产过程稳定，而添加防渗色助剂L-44的生产过程出现破乳；同时，可看出本实施例F-2用于水性单组份白底漆的后期粘度稳定性较好，30d与1d的粘度差仅为9秒，未添加防渗色助剂和美国Halox公司防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆30d与1d的粘度差分别为7秒和65秒，添加F-2的白底漆粘度变化与未添加防渗色助剂的白底漆接近，远低于添加L-44的白底漆；最后，可看出本实施例F-2用于水性单组份白底漆防渗色效果好，ΔE仅为1.5，而未添加防渗色助剂和添加美国Halox公司防渗色助剂L-44的白底漆的ΔE分别为7.5和2.6。
实施例3
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表3a：
表3a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入10.0份水和20.0份乙酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到40℃后，用恒压滴液漏斗10min 滴加15份二乙醇胺，继续反应20min，加入44.0份醋酸锆，反应0.5h，加入5.0份氢氧化镓、 3.0份醋酸锌和3.0份碱式碳酸锌，继续反应1h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-3。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-3为微黄透明液体，pH为9.0，固含量30％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表3b：
表3b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK14)、0.2份消泡剂(TEGO-904W)、 6.0份成膜助剂(DPNB)、40.0份钛白浆(Carpoly WX003)、1.0份增稠剂(TEGO-3030)、11.3 份水、1.5份防渗色助剂(分别用水、F-3、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经 240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
图4为本实施例3不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；图5为本实施例3 添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；图6为本实施例3添加防渗色助剂 F-1的水性单组份白底漆过滤出料的照片；对比图4、图5和图6容易发现，添加防渗色助剂L-44 的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-3的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表3c：
表3c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
通过对比未添加防渗色助剂、添加美国Halox公司防渗色助剂L-44、添加本实施例防渗色助剂F-3的水性单组份白底漆，由表3c看出，未添加防渗色助剂和添加本实施例防渗色助剂F-3 的生产过程稳定，而添加防渗色助剂L-44的生产过程出现破乳；同时，可看出本实施例F-3用于水性单组份白底漆的后期粘度稳定性较好，30d与1d的粘度差仅为9秒，未添加防渗色助剂和美国Halox公司防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆30d与1d的粘度差分别为7秒和66秒，添加F-3的白底漆粘度变化与未添加防渗色助剂的白底漆接近，远低于添加L-44的白底漆；最后，可看出本实施例F-3用于水性单组份白底漆防渗色效果好，ΔE仅为1.9，而未添加防渗色助剂和添加美国Halox公司防渗色助剂L-44的白底漆的ΔE分别为7.5和2.6。
实施例4
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表4a：
表4a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入18.0份水、4.0份丙酸和10.0份乙酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到35℃后，用恒压滴液漏斗15min滴加50.0份氨水，继续反应10min，加入6.0份碳酸锆，反应1h，加入6.0份氢氧化铝和6.0份醋酸锌，继续反应0.5h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-4。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-4为微黄透明液体，pH为9.5，固含量22％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表4b：
表4b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK85)、0.2份消泡剂(TEGO-822)、 6.0份成膜助剂(DPNB)、40.0份钛白浆(Carpoly W2X001)、1.0份增稠剂(BYK-410)、10.8 份水、2.0份防渗色助剂(分别用水、F-4、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经 240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
图7为本实施例4不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；图8为本实施例4 添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；图9为本实施例4添加防渗色助剂 F-4的水性单组份白底漆过滤出料的照片；对比图7、图8和图9容易发现，添加防渗色助剂L-44 的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-4的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表4c：
表4c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
通过对比未添加防渗色助剂、添加美国Halox公司防渗色助剂L-44、添加本实施例防渗色助剂F-4的水性单组份白底漆，由表4c看出，未添加防渗色助剂和添加本实施例防渗色助剂F-4 的生产过程稳定，而添加防渗色助剂L-44的生产过程出现破乳；同时，可看出本实施例F-4用于水性单组份白底漆的后期粘度稳定性较好，30d与1d的粘度差仅为5秒，未添加防渗色助剂和美国Halox公司防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆30d与1d的粘度差分别为7秒和63秒，添加F-4的白底漆粘度变化与未添加防渗色助剂的白底漆接近，远低于添加L-44的白底漆；最后，可看出本实施例F-4用于水性单组份白底漆防渗色效果好，ΔE仅为1.3，而未添加防渗色助剂和添加美国Halox公司防渗色助剂L-44的白底漆的ΔE分别为7.5和2.0。
实施例5
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表5a：
表5a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入15.0份水和7.0份丙酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到40℃后，用恒压滴液漏斗10min 滴加13.0份二甲基乙醇胺和2.0份三乙胺，继续反应15min，加入50.0份醋酸锆，反应0.5h，加入8.0份碱式碳酸铝和5.0份α-羟基丙酸锌，继续反应1h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-5。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-5为微黄透明液体，pH值为10.0，固含量32％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表5b：
表5b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK15)、0.2份消泡剂(TEGO-825)、 6.0份成膜助剂(DPM)、40.0份钛白浆(Carpoly WX001)、1.0份增稠剂(BYK-420)、12.3份水、 0.5份防渗色助剂(分别用水、F-5、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
图10为本实施例5不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；图11为本实施例 5添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；图12为本实施例5添加防渗色助剂F-5的水性单组份白底漆过滤出料的照片；对比图10、图11和图12容易发现，添加防渗色助剂L-44的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-5的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表5c：
表5c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
通过对比未添加防渗色助剂、添加美国Halox公司防渗色助剂L-44、添加本实施例防渗色助剂F-5的水性单组份白底漆，由表5c看出，未添加防渗色助剂和添加本实施例防渗色助剂F-5 的生产过程稳定，而添加防渗色助剂L-44的生产过程出现破乳；同时，可看出本实施例F-5用于水性单组份白底漆的后期粘度稳定性较好，30d与1d的粘度差仅为3秒，未添加防渗色助剂和美国Halox公司防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆30d与1d的粘度差分别为7秒和44秒，添加F-5的白底漆粘度变化低于未添加防渗色助剂的白底漆，远低于添加L-44的白底漆；最后，可看出本实施例F-5用于水性单组份白底漆防渗色效果好，ΔE仅为2.7，而未添加防渗色助剂和添加美国Halox公司防渗色助剂L-44的白底漆的ΔE分别为7.5和3.5。
实施例6
一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的配方如表6a：
表6a用于水性木器涂料的防渗色助剂配方
制备方法：以重量份数计，在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入50.0份水和13.0份甲酸，开搅拌和水浴锅加热，当温度达到45℃后，用恒压滴液漏斗10min 滴加15.0份AMP-95，继续反应15min，加入4.0份氢氧化钛和5.0份碳酸锆，反应1h，加入5.0 份碱式碳酸铝和8.0份碱式碳酸锌，继续反应1h，降温过滤出料，即为用于水性木器涂料的防渗色助剂F-6。此用于水性木器涂料的防渗色助剂F-6为微黄透明液体，pH值为9.5，固含量30％。
水性单组份防渗色白底漆对比实验配方如表6b：
表6b水性单组份防渗色白底漆配方
制备方法：以重量份数计，依次加入40.0份水性树脂(DSM XK12)、0.2份消泡剂(TEGO-842)、 6.0份成膜助剂(DPNB)、40.0份钛白浆(Carpoly WX003)、1.0份增稠剂(RheoWT-203)、11.3 份水、1.5份防渗色助剂(分别用水、F-6、L-44)，中速搅拌(700-1000转/分)15-20min，经 240目滤布过滤出料，即为水性单组份防渗色白底漆。
图13为本实施例6不添加防渗色助剂水性单组份白底漆过滤出料的照片；图14为本实施例 6添加防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆过滤出料的照片；图15为本实施例6添加防渗色助剂F-6的水性单组份白底漆过滤出料的照片。对比图13、图14和图15容易发现，添加防渗色助剂L-44的水性单组份防渗色白底漆过滤时存在大量凝胶物，凝胶物即为乳液破乳产生，而不添加防渗色助剂和添加防渗色助剂F-6的水性单组份防渗色白底漆不存在凝胶物。
水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果见表6c：
表6c水性单组份防渗色白底漆的防渗色效果和粘度稳定性对比结果
备注：表中空白为不添加防渗色助剂，在配方中用水替代；L-44为美国Halox公司的防渗色助剂；ΔE为色差仪测得的色差值，色差值越大说明漆膜变色越严重，即防渗色效果越差；粘度单位为秒(s)，依据GB/T 1723中乙法测得，1d和30d的粘度变化越大，说明涂料的稳定性越差。
通过对比未添加防渗色助剂、添加美国Halox公司防渗色助剂L-44、添加本实施例防渗色助剂F-6的水性单组份白底漆，由表6c看出，未添加防渗色助剂和添加本实施例防渗色助剂F-6 的生产过程稳定，而添加防渗色助剂L-44的生产过程出现破乳；同时，可看出本实施例F-6用于水性单组份白底漆的后期粘度稳定性较好，30d与1d的粘度差仅为1秒，未添加防渗色助剂和美国Halox公司防渗色助剂L-44的水性单组份白底漆30d与1d的粘度差分别为7秒和66秒，添加F-6的白底漆粘度变化低于添加防渗色助剂的白底漆，远低于添加L-44的白底漆；最后，可看出本实施例F-6用于水性单组份白底漆防渗色效果好，ΔE仅为1.6，而未添加防渗色助剂和添加美国Halox公司防渗色助剂L-44的白底漆的ΔE分别为7.5和2.6。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤：以重量份数计，将10.0～63.0份水和7.0～20份酸式稳定剂混合，搅拌加热至温度达到35～50℃后，滴加10.0～50.0份碱式稳定剂，继续反应10～20min，加入6.0～44.0份四价态两性金属化合物，反应0.5～1h，加入3.0～8.0份三价态两性金属化合物和3.0～8.0份二价态两性金属化合物，继续反应0.5～1.0h，降温过滤出料，得用于水性木器涂料的防渗色助剂。
2.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的酸式稳定剂为甲酸、乙酸和丙酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的碱式稳定剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺和陶氏公司的AMP-95和二乙醇胺的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的四价态两性金属化合物为醋酸锆、碳酸锆、氢氧化钛、氢氧化锆和二氧化锗的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的三价态两性金属化合物为氢氧化镓、氢氧化铝和碱式碳酸铝的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的二价态两性金属化合物为碱式碳酸锌、醋酸锌、α-羟基丙酸锌和氢氧化锌的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的加热的方式为水浴锅加热。
8.根据权利要求1所述的用于水性木器涂料的防渗色助剂的制备方法，其特征在于，所述的滴加10.0～50.0份碱式稳定剂的时间为10～15min。
9.一种用于水性木器涂料的防渗色助剂，其特征在于其由权利要求1-8任一项所述制备方法制得；所述的防渗色助剂的pH值为8～12，固含量为20～35wt％。
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