CN111690304A - 一种水性哑光米白色木门漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械喷涂的水性哑光米白色木门漆，通过对乳液、助溶剂、消泡体系和流变助剂以及其他助剂的选择，并优化原料的比例，使其适用于木门的自动化机械喷涂，粘度有效降低，流平迅速及静止后产生触变性现象，从而使木门翻转后不容易流挂，极大提高生产效率且减少了不良品的产生。

Description

一种水性哑光米白色木门漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及木器涂料生产的技术领域，尤其是涉及一种机械喷涂的水性哑光米白色木门漆及其制备方法。

背景技术

目前，我国的木门漆以油性为主，为符合国家的环保要求，很多厂家将木门漆的溶剂体系由油性改进为水性，其通过UV白底及水性实色面的工艺结合，配合现代化的喷涂设备，用于木门生产。

但是现有的水性木门漆存在以下问题：(1)干燥速度没有有机溶剂型涂料那么快，导致生产效率远远不及有机有机溶剂型涂料；(2)抗流挂性能也不及有机溶剂型涂料产品，体现在木门的凹槽交接处及门框容易堆积产生厚边和流挂现象；(3)由于水作为溶剂，具有一定的表面张力，而且使用的乳液中有不少表面活性剂，在机械喷涂时，特别往复机及五轴机喷涂，由于高压喷涂的缘故，容易产生气泡，喷出来极易造成表面效果不佳。

因此，如何使水性木门色漆在机械喷涂时不易流挂以及不易起痱子，同时提升表面效果，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种机械喷涂的水性哑光米白色木门漆，通过对乳液、助溶剂、消泡体系和流变助剂以及其他助剂的选择，并优化原料的比例，使其适用于木门的自动化机械喷涂，粘度有效降低，流平迅速及静止后产生触变性现象，从而使木门翻转后不容易流挂，极大提高生产效率且减少了不良品的产生。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水性哑光米白色木门漆，按重量份数，包括以下组分：

作为本发明的技术方案的进一步描述，按重量份数，还包括以下组分：

铁黄色浆 0.5-1份；

铁红色浆 0.1-0.3份；

铁黑色浆 0.1-0.3份。

进一步地，一种水性哑光米白色木门漆，按重量份数，包括以下组分：

作为本发明的技术方案的进一步描述，按重量份数，还包括以下组分：

铁黄色浆 0.6份；

铁红色浆 0.2份；

铁黑色浆 0.2份。

作为本发明的技术方案的进一步描述，一种水性哑光米白色木门漆，按重量份数，包括以下组分：

水性体系的涂料具有多相结构，水本身的表面张力比较高，需添加各种类型的润湿剂降低其表面张力，使之能很好的润湿铺展，但刻意降低表面张力的同时会带来一系列的问题，如稳泡、流挂和光泽降低，以及耐水性欠佳等。此时，消泡剂的选择变得尤为重要，要克服高触变下的消泡问题。由于触变和消泡，两者是对立关系，怎样使之达到平衡是水性体系涂料研究的重点。本发明对于组分和原料的选择具体如下：

1.乳液的选择。

乳液性能决定产品的主要性能，本发明选择丙烯酸乳液混拼聚氨酯乳液作为成膜物，经过对稳泡性、耐黄变性、耐水性和硬度附着力的综合性能评估，本发明优选出丙烯酸乳液和聚氨酯乳液的混合比例。

2.助溶剂的选择。

在水性单组分配方体系中，助溶剂不仅具有成膜作用，提升体系的性能，同时可以调节体系挥发梯度和挥发速率。水性配方中常用的成膜助剂有DPNB、DPM、BCS、PNB、BDG和EDG等。本发明选择成膜助剂DPNB和成膜助剂DPM的组合，可确保体系的成膜性进而带来优异的综合耐性，也可形成一定的开放时间和挥发梯度，有助于气泡的溢出，同时不影响表面流平性。本发明还对比了其他助溶剂，如BCS、PNB、EDG这些助溶剂一部分因为快干影响消泡效果，一部分因为太慢干影响流挂和流平效果，均不选择。

3.消泡体系的选择。

由于消泡体系的选择在本发明的水性哑光米白色木门漆中最为关键，而自动化机械喷涂气泡问题也是最难解决的。因此，本发明从抑泡、脱泡和破泡这三个方面控制消除气泡。常用的水性消泡剂主要有有机硅类、矿物油类、炔二醇类；本发明测试了多种不同类型的消泡剂以及不同添加量。其中，有机硅消泡剂能快速抑泡脱泡，消除体系中的微泡，将体系中的细泡快速迁移到表面消除，但添加量过多容易造成缩孔；矿物油消泡剂能迅速迁移到漆膜表面，刺破漆膜表面大泡，也需确定适当用量，过量同样造成缩孔而且严重影响体系流平性；而炔二醇类消泡剂在体系中消泡效果稍差。经实验测试，本发明选择使用有机硅与矿物油消泡剂混搭，其效果最为理想。

4.流变助剂的选择。

流变助剂在配方中的作用是起到增粘和流平，以及与流挂平衡的作用，同时也对体系起到稳泡的副作用。本发明经过测试了不同流变助剂，包括低剪切聚氨酯增稠剂、高剪切聚氨酯增稠剂、聚酰胺蜡类流变助剂、硅酸盐类和膨润土等，触变性越强的流变助剂稳泡性越强，用量越多防流挂越好但越稳泡。

经过实验测试，在考虑流平流挂、不稳泡的平衡，本发明选择高低剪切的缔合型聚氨酯增稠剂搭配流变型的无机膨润土浆作为流变助剂。

5.其他助剂的选择。

在考虑水性单组份产品的性能方面，本发明经过测试，添加了UV抗紫外线吸收剂、环氧基有机硅烷等特殊助剂，以提升抗黄变性能，增强漆膜的致密性从而提高附着力以及其他各项耐性。

本发明还提供了上述水性哑光米白色木门漆的制备方法，其采用上述的重量份数，并按以下步骤进行制备：

(1)将有机硅改性丙烯酸乳液和聚碳酸酯聚氨酯乳液加入到分散缸中，以600r/min的速度搅拌，搅拌分散5min；

(2)依次投入PH调节剂AMP-96、分子级聚合矿物油消泡剂和高效有机硅消泡剂，将转速调到1200r/min，搅拌30min；QC检测120微米的拉纸板无缩孔和颗粒；

(3)另取一干净容器，将成膜助剂DPNB、成膜助剂DPM、防破泡有机硅聚合物消泡剂、润湿流平剂和去离子水，以2-3kg/min的流速加入到分散缸中，之后将转速调整至1200r/min，加入缔合型聚氨酯增稠剂调整分散粘度，并加入有机消光粉高速分散20-30min，QC进行中控检测，细度＜30，拉板无缩孔；

(4)依次将水性钛白浆及色浆、流变型无机膨润土浆、UV抗紫外线吸收剂和环氧基有机硅烷投入到分散缸中，将转速调整到800r/min，搅拌20-30min，至刮板无缩孔，即得水性哑光米白色木门漆。

上述水性哑光米白色木门漆的制备方法，操作简单，对设备的要求不高，通过控制搅拌的速度和组分的加入次序，其制备得到的水性哑光米白色木门漆粘度为85-90KU，固含为46％，光泽为20-25°，pH为8.3，抗流挂：150μm。施工方式为机械喷涂，涂布量为120-140g/m²，干燥为常温流平30min，35-40℃烘烤4-6H即可。该水性哑光米白色木门漆在光泽度、粘度、pH、固含和流挂值方面均有优异的表现，符合木门机械喷涂的应用要求。

基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：

(1)本发明提供的水性哑光米白色木门漆，通过有机硅改性丙烯酸乳液和聚碳酸酯聚氨酯乳液复配，并加入环氧基有机硅作为内交联，可有效提升漆膜交联度及漆膜的致密性，提高耐水性及木门防潮效果。

(2)本发明的水性哑光米白色木门漆，加入的流变型无机膨润土浆为8％的无机膨润土和去离子水92％的混合配制，具有一定的触变性，所使用的无机膨润土以蒙脱石为主体成分，利用卡立屋式结构，达到优异的流变，防沉，增稠效果，这样有效解决在木门喷涂时翻转时容易流挂，特别是门框处流油及堆积的问题。

(3)本发明通过加入分子级聚合矿物油及高效防破泡有机硅聚合物消泡剂，两者结合一起协同作用，可同时快速消泡，有效解决机械喷涂引起的泡沫问题；并且，可防止木门翻转另一面时消泡难及易引起痱子的问题，改善木门表面效果及提升产品的合格率。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。本发明给出了的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

一种水性哑光米白色木门漆，按重量份数，包括以下组分：

其中，配方中各组分的作用如下：

有机硅改性丙烯酸乳液具有干燥性好、硬度提升快和耐水性优的特点，可提高色漆体系的附着力。

聚碳酸酯聚氨酯乳液有非常好的耐磨性和颜填料包覆性能，可提高颜料的展色性，对附着力的提高有很好的辅助作用；另外，其流平性优良，可有效的降低消泡难度和提高表面平整性。

pH调节剂具有调节色漆体系pH的功能，对配方后续的加工制作和储存稳定性起到一定的帮助。

分子级聚合物矿物油消泡剂和水乳化型有机硅消泡剂搭配使用起到消泡和抑泡的作用，具有快速破泡及提高施工性和改善漆膜外观的作用。

成膜助剂主要降低成膜物的MFFT，使之成膜效率更高，漆膜更致密。

防破泡有机硅聚合物消泡剂主要是生产过程中的消泡作用和解决机械喷涂的机械泡。

润湿剂主要降低体系表面张力，可以在涂层表面很好的润湿和铺展。

去离子水主要用来混合在成膜物质中，在制漆过程中更方便将成膜助剂混合物加入到体系中，此外去离子水也可对粘度进行调整。

缔合型聚氨酯增稠剂搭配流变型无机膨润土浆，主要提供体系一定的触变性和流动性，达到一定防流挂和快速流平的目的。

蜡乳液主要用来提供体系抗粘连耐磨的作用和改善手感的作用。

紫外线吸收剂，主要用来抗黄变。

环氧基有机硅烷用于与体系乳液内交联，增加漆膜致密性从而提高耐水性和附着力。

在组分中还可以包括添加色浆，比如铁黄色浆、铁红色浆和铁黑色浆，这些色浆主要调色，用于米白色的调配。

1.实施例1-实施例9的水性哑光米白色木门漆的配制

在实际生产过程中，按照表1的以下组分的重量份数和比例，制备实施例1～实施例9的水性哑光米白色木门漆。

表1实施例1～实施例9的水性哑光米白色木门漆的组分配比表

以上实施例1～实施例9的水性哑光米白色木门漆的制备方法如下：

(1)按照重量份数，将有机硅改性丙烯酸乳液和聚碳酸酯聚氨酯乳液加入到分散缸中，以600r/min的速度搅拌，搅拌分散5min；

(2)依次投入PH调节剂AMP-96、分子级聚合矿物油消泡剂和高效有机硅消泡剂，将转速调到1200r/min，搅拌30min；QC检测120微米的拉纸板无缩孔和颗粒；

(3)另取一干净容器，将成膜助剂DPNB、成膜助剂DPM、防破泡有机硅聚合物消泡剂、润湿流平剂和去离子水，以2-3kg/min的流速加入到分散缸中，之后将转速调整至1200r/min，加入缔合型聚氨酯增稠剂调整分散粘度，并加入有机消光粉高速分散20-30min，QC进行中控检测，细度＜30，拉板无缩孔；

(4)依次将水性钛白浆及色浆、流变型无机膨润土浆、UV抗紫外线吸收剂和环氧基有机硅烷投入到分散缸中，将转速调整到800r/min，搅拌20-30min，至刮板无缩孔，即得实施例1～实施例9的水性哑光米白色木门漆。

2.实施例1-实施例9的水性哑光米白色木门漆的性能测定

将实施例1～实施例9的水性哑光米白色木门漆进行性能测试，测试条件为待干温度：30-35℃，湿度：30-40％RH，喷完后立即翻面倒放。测试结果见表2。

表2将实施例1-实施例9的水性哑光米白色木门漆的性能测试结果

在上述的干膜消泡性和干膜流平性测试中，评分0-5，5分表示最好，0分表示最差。

从表2可以看出，实施例1-实施例9的水性哑光米白色木门漆在光泽度、硬度和附着力方面均有优异的表现，符合木门的机械化喷涂的应用要求。同时，由表2可得知，随着矿物油和有机硅消泡剂添加量的增加，消泡性能越好，但流平性越差；其中分子级聚合矿物油消泡剂添加量到1.5％时，流平性下降明显，不可再多加；防破泡有机硅聚合物消泡剂添加量从2％提升到3％时，对体系的消泡性能提升作用不大。经消泡性和流平性的平衡及成本考量，确定实施例8的水性哑光米白色木门漆为优选的方案。

上述实施例提供的水性哑光米白色木门漆，添加了流变型有机膨润土后，使得整个体系有比较好的施工性，在高压喷涂时漆液摩擦产生一定的剪切力，粘度迅速降低，流平迅速及静止后产生触变性现象，从而使木门翻转后不容易流挂，极大提高生产效率的同时大大减少了不良品的产生。

加入的分子级聚合矿物油消泡剂，可以马上消泡，防止木门翻转时气泡上升形成小痱子；同时加入高效防破泡有机硅聚合物消泡剂，防止木门由于厚涂时起泡及不易破泡，很好改善表面效果，提升产品合格率。

聚碳酸酯聚氨酯乳液和蜡乳液的加入，大大的提升了水性漆的干燥速度、抗粘连效果，表干后30min，35-40℃烘烤4-6小时即可包装不会粘连，提高了生产效率。

本实施例提供的水性单组份哑光米白色木门漆，相比传统溶剂型涂料，VOC排放降低90％以上，有效减少对环境的污染，降低能耗，是绿色环保可涂装产品，具有良好的产品经济效益。

以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水性哑光米白色木门漆，其特征在于，按重量份数，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的水性哑光米白色木门漆，其特征在于，按重量份数，还包括以下组分：

铁黄色浆 0.5-1份；

铁红色浆 0.1-0.3份；

铁黑色浆 0.1-0.3份。

3.根据权利要求1所述的水性哑光米白色木门漆，其特征在于，按重量份数，包括以下组分：

4.根据权利要求3所述的水性哑光米白色木门漆，其特征在于，按重量份数，还包括以下组分：

铁黄色浆 0.6份；

铁红色浆 0.2份；

铁黑色浆 0.2份。

5.根据权利要求1所述的水性哑光米白色木门漆，其特征在于，按重量份数，包括以下组分：

6.一种水性哑光米白色木门漆的制备方法，其特征在于，采用权利要求1所述的重量份数，按以下步骤进行制备：

(1)将有机硅改性丙烯酸乳液和聚碳酸酯聚氨酯乳液加入到分散缸中，以600r/min的速度搅拌，搅拌分散5min；

(2)依次投入PH调节剂AMP-96、分子级聚合矿物油消泡剂和高效有机硅消泡剂，将转速调到1200r/min，搅拌30min；QC检测120微米的拉纸板无缩孔和颗粒；

(3)另取一干净容器，将成膜助剂DPNB、成膜助剂DPM、防破泡有机硅聚合物消泡剂、润湿流平剂和去离子水，以2-3kg/min的流速加入到分散缸中，之后将转速调整至1200r/min，加入缔合型聚氨酯增稠剂调整分散粘度，并加入有机消光粉高速分散20-30min，QC进行中控检测，细度＜30，拉板无缩孔；

(4)依次将水性钛白浆及色浆、流变型无机膨润土浆、UV抗紫外线吸收剂和环氧基有机硅烷投入到分散缸中，将转速调整到800r/min，搅拌20-30min，至刮板无缩孔，即得水性哑光米白色木门漆。