CN111548727A - 一种环保可光固化的木器漆及其制备方法 - Google Patents

一种环保可光固化的木器漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保可光固化的木器漆及其制备方法，包括以下重量份的组分：环氧丙烯酸酯：10‑40；水性紫外光固化树脂：10‑60；去离子水：10‑40；紫外光固化引发剂：1‑10；银纳米粒子抗菌剂：3‑6；填料：6‑10；防腐剂：1‑7；着色剂：5‑10；pH调节剂：0.2‑0.5；成膜助剂：1‑3；消泡剂：0.5‑1；分散剂：0.1‑0.5；流平剂：1‑2。本环保可光固化的木器漆及其制备方法，木器漆加入了银纳米粒子抗菌剂，因而可以抑制细菌和微生物的生长繁殖，同时银纳米粒子抗菌剂被固化在干膜中，抑菌效果好，通过聚酯多元醇增加A增加木器漆的粘度，以弥补环氧丙烯酸酯硬度大和脆性大的缺点，紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐，能够加快光固化速度，缩短光固化时间，提高施工效率。

Description

一种环保可光固化的木器漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及木器漆技术领域，特别涉及一种环保可光固化的木器漆及其制备方法。
背景技术
国内外家具制造企业常用的漆种有：硝基木器漆、酸固化木器漆、不饱和树脂木器漆、聚氨酯木器漆、光固化木器漆、水性木器漆。其中，聚氨酯木器漆、硝基木器漆目前使用较为广泛，约占市场总量的八成以上。使用性能方面，聚氨酯木器漆漆膜饱满，硬度相对较高，但漆膜固化后其溶剂挥发不充分，引起挥发物挥发周期长，对居室环境有一定影响；硝基木器漆虽溶剂挥发速度较快，但漆膜不够饱满，硬度较低，另外，其施工的固体含量低，大量有机溶剂挥发到大气中，环保性能极差；目前只有光固化木器漆和水性木器漆是行业公认的环保涂料。由于水性木器漆硬度不高、材料成本较高、施工周期长，因此目前在行业内光固化木器漆成为环保木器漆的首选，而且光固化木器漆经光照后立即固化，施工效率是常见的聚氨酯、不饱和树脂、硝基类木器漆的数十倍。而且由于木器长期裸露在空气中，即使在其表面涂覆一层木器漆，但是时间久了还是会在其表面滋生细菌和微生物等，从而影响环境的卫生甚至危害人体的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保可光固化的木器漆及其制备方法，本环保可光固化的木器漆及其制备方法，木器漆加入了银纳米粒子抗菌剂，因而可以抑制细菌和微生物的生长繁殖，抑菌效果好，通过聚酯多元醇增加A增加木器漆的粘度，以弥补环氧丙烯酸酯硬度大和脆性大的缺点，紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐，能够加快光固化速度，缩短光固化时间，提高施工效率以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保可光固化的木器漆，包括以下重量份的组分：环氧丙烯酸酯：10-40；水性紫外光固化树脂：10-60；去离子水：10-40；紫外光固化引发剂：1-10；银纳米粒子抗菌剂：3-6；填料：6-10；防腐剂：1-7；着色剂：5-10；pH调节剂：0.2-0.5；成膜助剂：1-3；消泡剂：0.5-1；分散剂：0.1-0.5；流平剂：1-2。
优选的，所述环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、多元醇改性环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯中的至少一种。
优选的，所述水性紫外光固化树脂为聚酯多元醇、异氰酸酯、丙烯酸酯、有机蒙脱土聚合反应制成，其中上述原料重量份数比为：聚醚多元醇：10-45；异氰酸酯：5-30；丙烯酸脂：10-50；有机蒙脱土：2-8；成盐剂：1-10。
优选的，所述紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐、重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐和铁芳烃盐中的至少一种。
优选的，所述填料采用为滑石粉、硬脂酸锌、透明粉、重钙中的至少一种。
优选的，所述成膜助剂由二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚混合而成，其中上述重量组分为：二丙二醇丁醚：30-40；二乙二醇单丁醚60-70；
本发明提供另一种技术方案：一种环保可光固化的木器漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：取聚酯多元醇和异氰酸酯在反应釜内搅拌混合均匀，为反应釜加温至80℃，保温反应4小时以上，为反应釜降温，温度下降至55℃，再向反应釜内加入丙烯酸酯，混合混匀后，保温反应2小时以上，加入丙烯酸脂、有机蒙脱土和成盐剂混合，制成水性紫外光固化树脂；
S2：将去离子水添加到搅拌罐中，向搅拌罐中倒入银纳米粒子抗菌剂和填料，加温至40℃，搅拌速度4500转/分钟，使银纳米粒子抗菌剂和填料充分混合；
S3：将S1中的制成水性紫外光固化树脂和环氧丙烯酸酯依次加入至S2中的稀释剂中，并对其进行搅拌混合，搅拌速度为500转/分钟；
S4：在搅拌的情况下，缓慢的将紫外光固化引发剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂、消泡剂和分散剂依次加入至搅拌罐中，高速分散30分钟，转速调至3000转/分钟；
S5：调速至1000转/分钟，再向S4中加入着色剂和流平剂，分散10分钟后，得到可光固化的木器漆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本环保可光固化的木器漆及其制备方法，木器漆加入了银纳米粒子抗菌剂，因而可以抑制细菌和微生物的生长繁殖，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率≥99％，同时银纳米粒子抗菌剂被固化在干膜中，故可起到长期有效的抗菌作用，抑菌效果好，通过聚酯多元醇增加A增加木器漆的粘度，以弥补环氧丙烯酸酯硬度大和脆性大的缺点，紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐，碘离子六氟磷酸盐为阳离子光引发剂，光解可同时发生均裂和异裂，及产生超强酸又产生活性自由基，能够加快光固化速度，缩短光固化时间，提高施工效率。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
取以下重量比的原料：
环氧丙烯酸酯：20；
水性紫外光固化树脂：40；
去离子水：15；
紫外光固化引发剂：2.5；
银纳米粒子抗菌剂：2.5；
填料：6；
防腐剂：2；
着色剂：5；
pH调节剂：0.5；
成膜助剂：3；
消泡剂：1；
分散剂：0.5；
流平剂：2；
其中水性紫外光固化树脂由以下重量比原料构成：
聚醚多元醇：20；
异氰酸酯：20；
丙烯酸脂：50；
有机蒙脱土：5；
成盐剂：5；
成膜助剂由以下重量比原料构成：
二丙二醇丁醚：35；
二乙二醇单丁醚：65；
基于上述配方，本实施例提出一种环保可光固化的木器漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：取聚酯多元醇和异氰酸酯在反应釜内搅拌混合均匀，为反应釜加温至80℃，保温反应4小时以上，合成出聚氨酯预聚体，为反应釜降温，温度下降至55℃，再向反应釜内加入丙烯酸酯，混合混匀后，保温反应2小时以上，通过羟基的成盐反应，加入丙烯酸脂、有机蒙脱土和成盐剂混合，制成水性紫外光固化树脂；
步骤二：将去离子水添加到搅拌罐中，向搅拌罐中倒入银纳米粒子抗菌剂和填料，加温至40℃，搅拌速度4500转/分钟，使银纳米粒子抗菌剂和填料充分混合；
步骤三：将步骤一中的制成水性紫外光固化树脂和环氧丙烯酸酯依次加入至步骤二中的稀释剂中，并对其进行搅拌混合，搅拌速度为500转/分钟；
步骤四：在搅拌的情况下，缓慢的将紫外光固化引发剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂、消泡剂和分散剂依次加入至搅拌罐中，高速分散30分钟，转速调至3000转/分钟；
步骤五：调速至1000转/分钟，再向步骤四中加入着色剂和流平剂，分散10分钟后，得到可光固化的木器漆。
实施例二
取以下重量比的原料：
环氧丙烯酸酯：10；
水性紫外光固化树脂：50；
去离子水：10；
紫外光固化引发剂：5；
银纳米粒子抗菌剂：5；
填料：6；
防腐剂：2；
着色剂：5；
pH调节剂：0.5；
成膜助剂：3；
消泡剂：1；
分散剂：0.5；
流平剂：2；
其中水性紫外光固化树脂由以下重量比原料构成：
聚醚多元醇：45；
异氰酸酯：5；
丙烯酸脂：32；
有机蒙脱土：8；
成盐剂：10；
成膜助剂由以下重量比原料构成：
二丙二醇丁醚：30；
二乙二醇单丁醚：70；
基于上述原料配比，本实施例的制备步骤与实施例一的配比过程相同。
实施例三
取以下重量比的原料：
环氧丙烯酸酯：30；
水性紫外光固化树脂：20；
去离子水：20；
紫外光固化引发剂：1.5；
银纳米粒子抗菌剂：3.5；
填料：10；
防腐剂：5；
着色剂：6.5；
pH调节剂：0.5；
成膜助剂：1；
消泡剂：0.5；
分散剂：0.5；
流平剂：1；
其中水性紫外光固化树脂由以下重量比原料构成：
聚醚多元醇：20；
异氰酸酯：20；
丙烯酸脂：50；
有机蒙脱土：5；
成盐剂：5。
成膜助剂由以下重量比原料构成：
二丙二醇丁醚：40；
二乙二醇单丁醚：60。
基于上述原料配比，本实施例的制备步骤与实施例一的配比过程相同。
实施例一、实施例二和实施例三中制成的组分水性聚氨脂防水装饰涂料，进行测试后，得到以下数据表：
实施例一 实施例二 实施例三
硬度 4H 5H 4H
附着力(级) 1 1 0
光固化能量 480mj/cm<sup>2</sup> 450mj/cm<sup>2</sup> 470mj/cm<sup>2</sup>
涂抹外观 平整 平整 平整
是否掉色 无 无 无
抗菌率 99.3 99.3 99.5
从上表的数据对比可知，可以得知，实施例一、实施例二和实施例三中制成的木器漆外观均平整，抗菌率高，且硬度复合标准，实施例一和实施例三的硬度更好，实施例三增加了银纳米粒子抗菌剂的配比，实施例三的抗菌率比实施例一和实施例二的抗菌率更高，相比较可得，原料取环氧丙烯酸酯：30；水性紫外光固化树脂：20；去离子水：20；紫外光固化引发剂：1.5；银纳米粒子抗菌剂：3.5；填料：10；防腐剂：5；着色剂：6.5；pH调节剂：0.5；成膜助剂：1；消泡剂：0.5；分散剂：0.5；流平剂：1为最优方案。
综上所述：本环保可光固化的木器漆及其制备方法，木器漆加入了银纳米粒子抗菌剂，因而可以抑制细菌和微生物的生长繁殖，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率≥99％，同时银纳米粒子抗菌剂被固化在干膜中，故可起到长期有效的抗菌作用，抑菌效果好，通过聚酯多元醇增加A增加木器漆的粘度，以弥补环氧丙烯酸酯硬度大和脆性大的缺点，紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐，碘离子六氟磷酸盐为阳离子光引发剂，光解可同时发生均裂和异裂，及产生超强酸又产生活性自由基，能够加快光固化速度，缩短光固化时间，提高施工效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保可光固化的木器漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧丙烯酸酯：10-40；水性紫外光固化树脂：10-60；去离子水：10-40；紫外光固化引发剂：1-10；银纳米粒子抗菌剂：3-6；填料：6-10；防腐剂：1-7；着色剂：5-10；pH调节剂：0.2-0.5；成膜助剂：1-3；消泡剂：0.5-1；分散剂：0.1-0.5；流平剂：1-2。
2.根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆，其特征在于：所述环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、多元醇改性环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆，其特征在于：所述水性紫外光固化树脂为聚酯多元醇、异氰酸酯、丙烯酸酯、有机蒙脱土聚合反应制成，其中上述原料重量份数比为：聚醚多元醇：10-45；异氰酸酯：5-30；丙烯酸脂：10-50；有机蒙脱土：2-8；成盐剂：1-10。
4.根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆，其特征在于：所述紫外光固化引发剂采用碘离子六氟磷酸盐、重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐和铁芳烃盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆，其特征在于：所述填料采用为滑石粉、硬脂酸锌、透明粉、重钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆，其特征在于：所述成膜助剂由二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚混合而成，其中上述重量组分为：二丙二醇丁醚：30-40；二乙二醇单丁醚：60-70。
7.一种根据权利要求1所述的一种环保可光固化的木器漆的制备方法，其特征在于，具体的原料配比过程包括如下步骤：
S1：取聚酯多元醇和异氰酸酯在反应釜内搅拌混合均匀，为反应釜加温至80℃，保温反应4小时以上，为反应釜降温，温度下降至55℃，再向反应釜内加入丙烯酸酯，混合混匀后，保温反应2小时以上，加入丙烯酸脂、有机蒙脱土和成盐剂混合，制成水性紫外光固化树脂；
S2：将去离子水添加到搅拌罐中，向搅拌罐中倒入银纳米粒子抗菌剂和填料，加温至40℃，搅拌速度4500转/分钟，使银纳米粒子抗菌剂和填料充分混合；
S3：将S1中的制成水性紫外光固化树脂和环氧丙烯酸酯依次加入至S2中的稀释剂中，并对其进行搅拌混合，搅拌速度为500转/分钟；
S4：在搅拌的情况下，缓慢的将紫外光固化引发剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂、消泡剂和分散剂依次加入至搅拌罐中，高速分散30分钟，转速调至3000转/分钟；
S5：调速至1000转/分钟，再向S4中加入着色剂和流平剂，分散10分钟后，得到可光固化的木器漆。
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