CN111978830A - 木质家具防腐防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了防水涂料技术领域的木质家具防腐防水涂料及其制备方法，该防腐防水涂料包括涂料组分和固化组分，涂料组分和固化组分的质量比为18～20：1，涂料组分包括以下重量份原料：紫外光固化氟醇改性环氧树脂100～120份、有机溶剂30～50份、光引发剂2～7份、分散剂3～5份、流平剂1～2份和消泡剂1～2份；固化组分包括以下重量份原料：胺固化剂100～110份、环氧促进剂2～5份和有机溶剂15～30份，该木质家具防腐防水涂料，具有良好的防腐和防水性能，于常温、光照条件下的固化效率更高，其制备工艺简单，便于施工使用，有效提高木质家具的制作效率，能够带来良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料技术领域，具体为木质家具防腐防水涂料及其制备方法。
背景技术
家具是指人类维持正常生活、从事生产实践和开展社会活动必不可少的器具设施大类。家具也跟随时代的脚步不断发展创新，到如今门类繁多，用料各异，品种齐全，用途不一。是建立工作生活空间的重要基础。
木家具：主要部件中装饰件、配件除外，其余采用木材、人造板等木质材料制成的家具。实木家具：以实木锯材或实木板材为基材制作的、表面经涂饰处理的家具；或在此类基材上采用实木单板或薄木(木皮)贴面后，再进行涂饰处理的家具，实木板材是指集成材或木工板等木材通过二次加工形成的实木类材料。综合类木家具：基材采用实木、人造板等多种材料混合制作的家具。一般实木家具会分成纯实木家具和全实木家具两种。实木家具按木料分有榉木、柚木、枫木、橡木、红椿、水曲柳、榆木、杨木、松木等，其中以榉木、柚木、红椿最为名贵。
在申请公开号为CN107936757A、申请公开日为2018-04-20的中国发明专利中公开了一种防水木门用水性环氧树脂涂料，包括第一物料与第二物料，第一物料与第二物料的重量比为100：2-6；第一物料的原料按重量份包括：主料90-100份，钛酸四丁酯4-12份，填充剂30-40份，氧化镁1-2份，增稠剂10-20份，聚二甲基硅氧烷1-5份，大豆油1-5份，润湿剂1-2份，去离子水80-140份；第二物料的原料按重量份包括：丙二醇甲醚醋酸酯20-40份，二氨基环己烷2-8份，三乙醇胺1-5份，十二碳醇酯5-12份，去离子水50-100份。本发明涂层附着力强，防水效果好，对木门具有很好的保护作用，木门在长期使用后表面也不会起皮，长期浸泡水中也不易出现鼓包等现象。
上述水性环氧树脂涂料采用水性环氧树脂、水性丙烯酸乳液、水性醇酸树脂为主料，在钛酸四丁酯配合下相互间分散均匀，具有较强亲和力，柔韧性能优异，而且粘结强度高，附着力极为优异，涂层光滑，与底材的附着力强；配合中空玻璃微珠、气象白炭黑、硅藻土、纳米膨润土、硬质陶土协同作用，使本发明的力学性能好，涂料流平性较好，而且对涂覆底材附着力进一步增强。但是其涂覆在木材上后，一般需要较高的固化温度和较长的固化时间，进而不利于环氧树脂涂料与木材上的固化成型，降低了木质家具的制作效率，固化效率有待提高。
基于此，本发明设计了具体为木质家具防腐防水涂料及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供木质家具防腐防水涂料及其制备方法，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：
木质家具防腐防水涂料，包括涂料组分和固化组分，涂料组分和固化组分的质量比为18～20：1，所述涂料组分包括以下重量份原料：紫外光固化氟醇改性环氧树脂100～120份、有机溶剂30～50份、光引发剂2～7份、分散剂3～5份、流平剂1～2份和消泡剂1～2份；
所述固化组分包括以下重量份原料：胺固化剂100～110份、环氧促进剂2～5份和有机溶剂15～30份。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料，进一步的，所述有机溶剂包括丙酮、正丁醇、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和四氢呋喃中的至少一种。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料，进一步的，所述光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、二苯甲酮类或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料，进一步的，所述分散剂BYK-220S润湿分散剂，所述流平剂为BYK-345，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料，进一步的，所述胺固化剂包括酚醛改性胺T31、650聚酰胺、651聚酰胺、701酚醛改性胺和702酚醛改性胺中的至少一种。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料，进一步的，所述环氧促进剂包括三乙醇胺、二甲基苯胺和DMP-30中的至少一种。
本发明还提供了一种上述木质家具防腐防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入催化剂和溶剂，反应完毕后加入环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将紫外光固化氟醇改性环氧树脂和有机溶剂混合，然后加入光引发剂、分散剂、流平剂和消泡剂，在搅拌条件下加热分散，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将胺固化剂、环氧促进剂和有机溶剂混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分混合，搅拌均匀，熟化10-13min后得到防腐防水涂料。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，进一步的，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛型环氧树脂和间苯二酚环氧树脂中的一种。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，进一步的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
本发明如上所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，进一步的，所述步骤(2)分散过程中，分散条件为：分散温度55～60℃，搅拌速率3000～4000rpm，分散时间15～25min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的涂料选取环氧树脂，其本身具有良好附着力、耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性，并结合了聚氨酯类分子可设计性、环氧树脂和含氟涂料的特性，赋予其高耐候性和低温快速固化特点；
通过环氧树脂和固化剂的配合，固化剂可在常温下使环氧树脂交联固化，使得环氧树脂在成膜过程中形成三维交联结构，分子的刚性增强，阻止了交联固化后分子间的滑动，水分子不易由外向内渗透到水相中，且该三维交联结构在水中不溶不熔，即使受到长期浸泡也不会吸水，大大提高了防水层的持久性，进而减缓木质家具表面的蒸发强度，同时也减少木质家具内外的含水率梯度，进一步避免木材开裂；
通过光引发剂的加入，能够将具有光引发基团的化合物键合在三维交联结构中，与固化组分相配合能够让环氧树脂在光照条件下能够更快的固化，并且环氧树脂在固化后的光稳定性能更好，有利于对木质家具的长期防防护；
本发明提供的木质家具防腐防水涂料，具有良好的防腐和防水性能，于常温、光照条件下的固化效率更高，其制备工艺简单，便于施工使用，有效提高木质家具的制作效率，能够带来良好的经济效益。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面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：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入二月桂酸二丁基锡和溶剂，反应完毕后加入双酚A型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将110份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和45份丙酮混合，然后加入4份苯偶酰类、3份BYK-220S润湿分散剂、2份BYK-345和1份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度55℃，搅拌速率3800rpm，分散时间18min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将105份酚醛改性胺T31、3份三乙醇胺和25份丙酮混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为19：1混合，搅拌均匀，熟化11min后得到防腐防水涂料。
实施例2：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入辛酸亚锡和溶剂，反应完毕后加入双酚F型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将115份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和35份正丁醇混合，然后加入7份烷基苯酮类、5份BYK-220S润湿分散剂、1份BYK-345和2份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度60℃，搅拌速率3200rpm，分散时间23min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将110份650聚酰胺、4份二甲基苯胺和30份正丁醇混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为20：1混合，搅拌均匀，熟化12min后得到防腐防水涂料。
实施例3：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入二月桂酸二丁基锡和溶剂，反应完毕后加入双酚S型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将100份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和50份乙酸丁酯混合，然后加入3份二苯甲酮类、4份BYK-220S润湿分散剂、1份BYK-345和2份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度57℃，搅拌速率3500rpm，分散时间20min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将100份651聚酰胺、2份环DMP-30和15份乙酸丁酯混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为18：1混合，搅拌均匀，熟化10min后得到防腐防水涂料。
实施例4：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入辛酸亚锡和溶剂，反应完毕后加入酚醛型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将120份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和30份甲苯混合，然后加入2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、5份BYK-220S润湿分散剂、2份BYK-345和1份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度59℃，搅拌速率4000rpm，分散时间15min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将103份701酚醛改性胺、5份DMP-30和18份甲苯混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为18：1混合，搅拌均匀，熟化12min后得到防腐防水涂料。
实施例5：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入二月桂酸二丁基锡和溶剂，反应完毕后加入间苯二酚环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将105份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和37份二甲苯混合，然后加入6份烷基苯酮类、4份BYK-220S润湿分散剂、1份BYK-345和2份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度58℃，搅拌速率3700rpm，分散时间19min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将108份702酚醛改性胺、4份二甲基苯胺和26份二甲苯混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为19：1混合，搅拌均匀，熟化11min后得到防腐防水涂料。
实施例6：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入辛酸亚锡和溶剂，反应完毕后加入双酚S型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将108份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和43份四氢呋喃混合，然后加入5份苯偶酰类、3份BYK-220S润湿分散剂、2份BYK-345和1份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度56℃，搅拌速率3000rpm，分散时间25min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将105份酚醛改性胺T31、3份三乙醇胺和23份四氢呋喃混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为20：1混合，搅拌均匀，熟化13min后得到防腐防水涂料。
实施例7：
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入辛酸亚锡和溶剂，反应完毕后加入酚醛型环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将103份紫外光固化氟醇改性环氧树脂和36份甲苯混合，然后加入5份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、4份BYK-220S润湿分散剂、2份BYK-345和2份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度59℃，搅拌速率4000rpm，分散时间15min，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将106份701酚醛改性胺、4份DMP-30和23份甲苯混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为18：1混合，搅拌均匀，熟化12min后得到防腐防水涂料。
对比例1；
木质家具防腐防水涂料，包括以下制备步骤：
(1)涂料组分的制备：将110份双酚A型环氧树脂和45份丙酮混合，然后加入4份苯偶酰类、3份BYK-220S润湿分散剂、2份BYK-345和1份有机硅消泡剂，在搅拌条件下加热分散，分散条件为：分散温度55℃，搅拌速率3800rpm，分散时间18min，熟化后得到涂料组分；
(2)固化组分的制备：将105份酚醛改性胺T31、3份三乙醇胺和25份丙酮混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(3)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分质量比为19：1混合，搅拌均匀，熟化11min后得到防腐防水涂料。
性能测试：将实施例1-7和对比例1制得的防腐防水涂料涂覆在木质家具的表面，厚度均为1mm，常温24℃、并于紫外光照条件下固化，记录各个防腐防水涂料的固化时间，得到表1。
表1：
| 实验组 | 固化时间/h |
| 实施例1 | 15 |
| 实施例2 | 16 |
| 实施例3 | 17 |
| 实施例4 | 17 |
| 实施例5 | 16 |
| 实施例6 | 15 |
| 实施例7 | 16 |
| 对比例1 | 26 |
由表1可知，本发明制得木质家具防腐防水涂料于常温、紫外光照条件下的固化效率更高，便于施工使用，具有良好的经济效益。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.木质家具防腐防水涂料，其特征在于：包括涂料组分和固化组分，涂料组分和固化组分的质量比为18～20：1，所述涂料组分包括以下重量份原料：紫外光固化氟醇改性环氧树脂100～120份、有机溶剂30～50份、光引发剂2～7份、分散剂3～5份、流平剂1～2份和消泡剂1～2份；
所述固化组分包括以下重量份原料：胺固化剂100～110份、环氧促进剂2～5份和有机溶剂15～30份。
2.根据权利要求1所述的木质家具防腐防水涂料，其特征在于：所述有机溶剂包括丙酮、正丁醇、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和四氢呋喃中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的木质家具防腐防水涂料，其特征在于：所述光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、二苯甲酮类或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
4.根据权利要求1所述的木质家具防腐防水涂料，其特征在于：所述分散剂BYK-220S润湿分散剂，所述流平剂为BYK-345，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
5.根据权利要求1所述的木质家具防腐防水涂料，其特征在于：所述胺固化剂包括酚醛改性胺T31、650聚酰胺、651聚酰胺、701酚醛改性胺和702酚醛改性胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的木质家具防腐防水涂料，其特征在于：所述环氧促进剂包括三乙醇胺、二甲基苯胺和DMP-30中的至少一种。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)紫外光固化氟醇改性环氧树脂的制备：将甲苯二异氰酸酯、七氟丁醇按质量比1：1混合，然后依次加入催化剂和溶剂，反应完毕后加入环氧树脂进行定向接枝，再加入丙烯酸，得到紫外光固化氟醇改性环氧树脂；
(2)涂料组分的制备：将紫外光固化氟醇改性环氧树脂和有机溶剂混合，然后加入光引发剂、分散剂、流平剂和消泡剂，在搅拌条件下加热分散，熟化后得到涂料组分；
(3)固化组分的制备：将胺固化剂、环氧促进剂和有机溶剂混合，在常温条件下搅拌均匀，得到固化组分；
(4)防腐防水涂料的制备：将涂料组分和固化组分混合，搅拌均匀，熟化10-13min后得到防腐防水涂料。
8.根据权利要求7所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛型环氧树脂和间苯二酚环氧树脂中的一种。
9.根据权利要求7所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
10.根据权利要求7所述的木质家具防腐防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)分散过程中，分散条件为：分散温度55～60℃，搅拌速率3000～4000rpm，分散时间15～25min。
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