CN110760243A - 一种木质品防水漆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木质品防水漆的制备方法，该木质品防水漆由如下重量份原料制成：双酚A型环氧树脂25‑30份、苯乙烯20‑25份、二氧化硅4.5‑7份、沉淀硫酸钡5‑7份、云母粉3.5‑6份、硅灰石5‑7份、分散剂2‑3份、防水剂12‑15份、成膜助剂4‑7份、消泡剂0.01‑0.05份、增稠剂0.5‑2份；在制备木质品防水漆的过程中制备了防水剂，该防水剂中含有中间体B乳液、甲基硅酸钠、硅氧烷，中间体B同时含有亲水基和憎水基，亲水基团吸附在木质品表面，而憎水基团则暴露在漆膜表面形成一层憎水膜，憎水膜将水分隔绝在漆膜外，甲基硅酸钠和硅氧烷具有很好的疏水性，三者混合使用进一步提升了木质品防水漆的防水性。

Description

一种木质品防水漆的制备方法
技术领域
本发明属于油漆制备领域，具体涉及一种木质品防水漆的制备方法。
背景技术
木制品是以木材原材料的，经过加工制作，所形成的产品，随着环境问题的出现以及木材资源缺乏，木制品造成的材料成本增加，为提升木制品的使用寿命，人们在其表面涂刷一层木器漆，传统的木器漆涂刷在木制品表面形成漆膜，可以美化木制品外观并延长木制品的使用寿命，但延长时间较短，在水的长时间浸泡下，漆膜易发生脱落，严重影响了木制品的使用；
中国专利CN104017405A公开了一种驱虫木器漆及其制备方法，该木器漆由驱虫成分和水性木器漆组成，所述的驱虫成分包括：夜来香2-4份、薰衣草3-7份、猪笼草3-6份、天竺葵1-3份、七里香2-5份、万寿菊3-7份、逐蝇梅1-4份；该发明制备的木器漆具有很好的驱虫效果同时维护了木制品的美观，但该木器漆的耐水性较差，在长时间被水浸泡时，漆膜会发生脱落，大大影响了木质品的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种木质品防水漆的制备方法，该木质品防水漆针对传统木器漆的缺点进行改进，在制备过程中制备了一种防水剂，在制备防水剂的过程中合成了中间体B，中间体B与甲基硅酸钠和硅氧烷混用，使得的木质品防水漆涂抹在木制品表面形成漆膜，同时在漆膜表面形成一层憎水膜，憎水膜将水分隔绝在漆膜外，有效的阻止了水分与木制品接触。
本发明要解决的技术问题：
现有技术中制备的木质品防水漆的防水效果一般，在经水长时间浸泡时，表面漆膜会发生脱落，使得木制品与水直接接触发生氧化，严重影响了木质品的美观和使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种木质品防水漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂25-30份、苯乙烯20-25份、二氧化硅4.5-7份、沉淀硫酸钡5-7份、云母粉3.5-6份、硅灰石5-7份、分散剂2-3份、防水剂12-15份、成膜助剂4-7份、消泡剂0.01-0.05份、增稠剂0.5-2份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为80-85℃的条件下，进行加热30-40min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80-100r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌15-20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂、防水剂加入分散机中，在转速为1400-1500r/min的条件下，进行高速分散1-1.5h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000-6000r/min的条件下，进行研磨30-50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400-1800r/min的条件下，搅拌4-5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
进一步，所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、甲基纤维素、藻酸钠中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的成膜助剂为十二碳醇酯、己二醇、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的消泡剂为聚硅氧烷、壬基酚聚氧乙烯醚、豆油中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的增稠剂为海藻酸、羧甲基纤维素钠、十二醇中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的防水剂包括如下重量份原料：乙醇25-30份、浓硫酸12.5-15份、溴乙酸25-30份、镁粉20-25份、无水乙醚18-20份、碲粉12.5-13份、去离子水15-18份、碳酸氢钠7.5-9份、聚氧乙烯醚12-15份、过硫酸铵8.5-10份、甲基硅酸钠15-20份、硅氧烷15-20份；
该防水剂由如下步骤制成：
A1：将乙醇加入反应釜中，在转速为50-80r/min的条件下，进行搅拌并缓慢加入浓硫酸，搅拌10-15min后，加入溴乙酸，在转速为50-80r/min，温度为170-175℃的条件下，进行回流反应1-1.5h，制得第一混合液，将第一混合液在温度为100-110℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液后，进行过滤得到溴乙酸乙酯；
反应流程如下：
Figure BDA0002270346050000031
A2：将步骤A1制得的溴乙酸乙酯、镁粉、无水乙醚加入反应釜中，在转速为80-100r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应30-45min后，加入乙醛在转速为80-100r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应1-1.5h后，进行过滤，去除滤渣，并在温度为35-40℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液，得到第二混合液，将第二混合液和浓硫酸加入反应釜中，在温度为70-90℃的条件下，进行反应制得中间体A；
反应流程如下：
Figure BDA0002270346050000041
A3：将步骤A2制得中间体A和碲粉加入反应釜中，在温度为150-155℃的条件下，进行加热10-15min后，通入氯化氢气体和氧气，在温度为240-260℃的条件下，进行反应30-45min，冷却至室温制得中间体B；
反应流程如下：
Figure BDA0002270346050000042
A4：将聚乙烯醇、去离子水、碳酸氢钠、聚氧乙烯醚加入反应釜中，在转速为500-800rmin，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌5-10min后，加入过硫酸铵和步骤A3制备的中间体B，在转速为500-800rmin，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌1-2h后，甲基硅酸钠、硅氧烷加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，冷却至室温，制得防水剂。
进一步，所述的浓硫酸的质量分数浓度为65-69％。
进一步，步骤A1所述的浓硫酸和步骤A2所述的浓硫酸的用量比为1：1。
进一步，步骤A3所述的氯化氢气体和氧气的量与中间体A的摩尔比为1：1：2。
本发明的有益效果：
本发明在制备木质品防水漆的过程中加入双酚A型环氧树脂，双酚A型环氧树脂具有很强的耐化学腐蚀性且力学强度很高，进一步提升木质品防水漆的耐腐蚀性和基本物理性能，加入二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石，二氧化硅的表面存在不饱和键及不同键合状态的羟基，其分子状态成三维链状结构，使得木质品防水漆的施工性能提高，同时具有优良的自清洁能力和附着力，沉淀硫酸钡和硅灰石提高了涂漠的厚度，耐磨性，表面硬度，耐冲击性，云母粉在漆膜中形成致密网状结构，使得木质品防水漆的机械性能提升；
在制备木质品防水漆时制备了一种防水剂，在制备防水剂的过程中合成了中间体B，并以中间体B为主料制成中间体B的乳液，中间体B的结构与丙烯酸结构类似，同时中间体B含有含有羧基和卤素，羧基为亲水基团，卤素为憎水基团，当木质品防水漆涂膜在木制品表面形成漆膜，中间体B上的亲水基团附吸附在木质品表面，而憎水基团则暴露在漆膜表面形成一层憎水膜，憎水膜将水分隔绝在漆膜外，有效的阻止了水分与木制品接触，并加入甲基硅酸钠和硅氧烷，硅氧烷具有很好的疏水性，甲基硅酸钠其分子结构中的硅醇基与硅酸盐材料中的硅醇基反应脱水交联，可以形成憎水层，中间体B与甲基硅酸钠和硅氧烷混用进一步提升了木质品防水漆的防水性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种木质品防水漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂25份、苯乙烯20份、二氧化硅4.5份、沉淀硫酸钡5份、云母粉3.5份、硅灰石5份、分散剂2份、防水剂12份、成膜助剂4份、消泡剂0.01份、增稠剂0.5份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为80℃的条件下，进行加热30min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂、防水剂加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
所述的防水剂，由如下步骤制成：
A1：将乙醇加入反应釜中，在转速为50r/min的条件下，进行搅拌并缓慢加入浓硫酸，搅拌10min后，加入溴乙酸，在转速为50r/min，温度为170℃的条件下，进行回流反应1h，制得第一混合液，将第一混合液在温度为100℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液后，进行过滤得到溴乙酸乙酯；
A2：将步骤A1制得的溴乙酸乙酯、镁粉、无水乙醚加入反应釜中，在转速为80r/min，温度为25℃的条件下，进行反应30min后，加入乙醛在转速为80r/min，温度为25℃的条件下，进行反应1h后，进行过滤，去除滤渣，并在温度为35℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液，得到第二混合液，将第二混合液和浓硫酸加入反应釜中，在温度为70℃的条件下，进行反应制得中间体A；
A3：将步骤A2制得中间体A和碲粉加入反应釜中，在温度为150℃的条件下，进行加热10min后，通入氯化氢气体和氧气，在温度为240℃的条件下，进行反应30min，冷却至室温制得中间体B；
A4：将聚乙烯醇、去离子水、碳酸氢钠、聚氧乙烯醚加入反应釜中，在转速为500rmin，温度为70℃的条件下，进行搅拌5min后，加入过硫酸铵和步骤A3制备的中间体B，在转速为500rmin，温度为70℃的条件下，进行搅拌1h后，甲基硅酸钠、硅氧烷加入搅拌釜中，在转速为800r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌1h，冷却至室温，制得防水剂。
实施例2
一种木质品防水漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂27份、苯乙烯23份、二氧化硅6份、沉淀硫酸钡6份、云母粉4.5份、硅灰石6份、分散剂2.5份、防水剂13.5份、成膜助剂5.5份、消泡剂0.03份、增稠剂1.3份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为80℃的条件下，进行加热30min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂、防水剂加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，搅拌4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
实施例3
一种木质品防水漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂30份、苯乙烯25份、二氧化硅7份、沉淀硫酸钡7份、云母粉6份、硅灰石7份、分散剂3份、防水剂15份、成膜助剂4-7份、消泡剂0.05份、增稠剂2份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为85℃的条件下，进行加热40min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为100r/min，温度为85℃的条件下，进行搅拌20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂、防水剂加入分散机中，在转速为1500r/min的条件下，进行高速分散1.5h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为6000r/min的条件下，进行研磨50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1800r/min的条件下，搅拌5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
对比例1
本对比例与实施例相比未加入防水剂，具体步骤如下：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂25份、苯乙烯20份、二氧化硅4.5份、沉淀硫酸钡5份、云母粉3.5份、硅灰石5份、分散剂2份、成膜助剂4份、消泡剂0.01份、增稠剂0.5份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为80℃的条件下，进行加热30min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
对比例2
本对比例为市场上常见的木质品防水漆。
对实施例1-3和对比例1-2制备的木制品防水漆进行检测，检测结果如下表1所示；
表1
耐水性/h 附着力(级) 铅笔硬度 耐中性盐水/h
实施例1 125 0 8H 102
实施例2 118 0 7H 99
实施例3 123 0 8H 97
对比例1 20 3 6H 12
对比例2 72 1 3H 54
由上表1可知实施例1-3制备的木制品防水漆铅笔硬度均达到了7-8H，附着力均为0级，说明本发明制得的木制品防水漆附着效果更好，不会因长时间使用发生脱落，同时硬度高，很好的保护了木制品，防止木制品受物理伤害发生破损；实施例1-3制备的木制品防水漆耐水时间和耐中性盐水时间分别为118-125h、97-102h，说明本发明制得的木制品防水漆具有很好的耐水性和耐中性盐水性；相较于对比例，说明本发明制备的木制品防水漆具有很好的附着力和基本物理性能，同时防水剂的加入使得木制品防水漆的耐水性和耐中性盐水性进一步提升。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：按照如下重量份数：双酚A型环氧树脂25-30份、苯乙烯20-25份、二氧化硅4.5-7份、沉淀硫酸钡5-7份、云母粉3.5-6份、硅灰石5-7份、分散剂2-3份、防水剂12-15份、成膜助剂4-7份、消泡剂0.01-0.05份、增稠剂0.5-2份称取好各原料；
步骤S2：将双酚A型环氧树脂加入搅拌釜中，在温度为80-85℃的条件下，进行加热30-40min，至双酚A型环氧树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80-100r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌15-20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S3：将二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过800目筛，制得混合粉末；
步骤S4：将步骤S2制得的混合液、步骤S3制得的混合粉末、分散剂、防水剂加入分散机中，在转速为1400-1500r/min的条件下，进行高速分散1-1.5h，得到混合料；
步骤S5：将步骤S4制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000-6000r/min的条件下，进行研磨30-50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S6：将步骤S5研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400-1800r/min的条件下，搅拌4-5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得木质品防水漆。
2.根据权利要求1所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、甲基纤维素、藻酸钠中的一种或几种任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的成膜助剂为十二碳醇酯、己二醇、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种任意比例混合。
4.根据权利要求1所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为聚硅氧烷、壬基酚聚氧乙烯醚、豆油中的一种或几种任意比例混合。
5.根据权利要求1所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的增稠剂为海藻酸、羧甲基纤维素钠、十二醇中的一种或几种任意比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的防水剂包括如下重量份原料：乙醇25-30份、浓硫酸12.5-15份、溴乙酸25-30份、镁粉20-25份、无水乙醚18-20份、碲粉12.5-13份、去离子水15-18份、碳酸氢钠7.5-9份、聚氧乙烯醚12-15份、过硫酸铵8.5-10份、甲基硅酸钠15-20份、硅氧烷15-20份；
该防水剂由如下步骤制成：
A1：将乙醇加入反应釜中，在转速为50-80r/min的条件下，进行搅拌并缓慢加入浓硫酸，搅拌10-15min后，加入溴乙酸，在转速为50-80r/min，温度为170-175℃的条件下，进行回流反应1-1.5h，制得第一混合液，将第一混合液在温度为100-110℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液后，进行过滤得到溴乙酸乙酯；
A2：将步骤A1制得的溴乙酸乙酯、镁粉、无水乙醚加入反应釜中，在转速为80-100r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应30-45min后，加入乙醛在转速为80-100r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应1-1.5h后，进行过滤，去除滤渣，并在温度为35-40℃的条件下，进行蒸馏，去除蒸馏液，得到第二混合液，将第二混合液和浓硫酸加入反应釜中，在温度为70-90℃的条件下，进行反应制得中间体A；
A3：将步骤A2制得中间体A和碲粉加入反应釜中，在温度为150-155℃的条件下，进行加热10-15min后，通入氯化氢气体和氧气，在温度为240-260℃的条件下，进行反应30-45min，冷却至室温制得中间体B；
A4：将聚乙烯醇、去离子水、碳酸氢钠、聚氧乙烯醚加入反应釜中，在转速为500-800rmin，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌5-10min后，加入过硫酸铵和步骤A3制备的中间体B，在转速为500-800rmin，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌1-2h后，甲基硅酸钠、硅氧烷加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min，温度为70-90℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，冷却至室温，制得防水剂。
7.根据权利要求6所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：所述的浓硫酸的质量分数浓度为65-69％。
8.根据权利要求6所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的浓硫酸和步骤A2所述的浓硫酸的用量比为1：1。
9.根据权利要求6所述的一种木质品防水漆的制备方法，其特征在于：步骤A3所述的氯化氢气体和氧气的量与中间体A的摩尔比为1：1：2。
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