CN112280436A - 一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，属于水性漆加工技术领域，包括如下步骤：（1）改性填料的制备；（2）研磨处理；（3）微射流高压均质处理；（4）超声分散处理。本发明提供了一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，通过本发明方法制备的水性漆，将其用于木制品的加工制作中，能够显著的提高木制品的硬度、耐冲击性、耐磨性等力学性能，从而提升木制品的品质，延长木制品的使用寿命。

Description

一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法
技术领域
本发明属于水性漆加工技术领域，具体涉及一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法。
背景技术
木制品在加工过程中，通常需要进行涂覆漆层来对其表面进行防护，不仅能延长其使用寿命，同时还能提升美感。现在市场上常用的传统油漆含有大量的有毒物质，随着环保政策的施压，消费者环保意识的不断提升，尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准，传统油漆的适用范围逐渐降低，给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。虽然水性涂料在环保性能上优越传统油漆，但在物理性能上，存在着施工难、不耐水、易揭皮、丰满度差、硬度差等问题，其综合性能仍需进一步提高。
虽然现今也有报道关于改善木制品力学性能的水性漆的研究，但是仍然存在不足之处，如申请号为CN201510511666.8 公开了种木制品家具用水性漆及其制备方法。涉及水性漆技术领域，由一定比例的环氧树脂、丙烯酸、纯丙乳液、丙烯酸丁酯、偶氮二异丁腈、十二烷基硫醇、乙二醇乙醚、二甲基乙醇胺、消泡剂、增稠剂、防腐剂、分散剂、流平剂、附着力促进剂和水组成。本发明制得的水性漆可涂覆于柳编产品和柳木家具表面，漆面细腻美观、防霉防藻、耐水、遮盖力强，不污染环境。该发明中的水性漆在制备的过程中，明显的存在原料之间相容性差的问题，导致漆膜性能差的现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，通过本发明方法制备的水性漆，将其用于木制品的加工制作中，能够显著的提高木制品的硬度、耐冲击性、耐磨性等力学性能，从而提升木制品的品质，延长木制品的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理10~14min后，取出置于低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:8~14mL共同置于珠磨机内进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，完成后取出混合物A备用；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，完成后高速离心，用无水乙醇洗涤3~5次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:8~10共同置于珠磨机内进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 70~90份、蔗糖脂肪酸酯1~2份、海藻酸钾3~4份、聚丙烯酸0.3~0.5份、丙二醇0.3~0.5份、硬脂酸镁0.08~0.09份、双乙酸钠0.5~0.9份、山梨酸1~1.5份、去离子水50~70份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时进行特定频率的超声波处理。
进一步地，步骤（1）操作a中所述的低温环境为-40~-20℃。
进一步地，步骤（1）操作b中所述的处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂10~20%、吐温20 7~9%、大豆卵磷脂10~12%、乙二胺1~2%，余量为去离子水。
进一步地，步骤（1）操作b中所述的研磨处理时控制珠磨机的转速为90~120rpm。
进一步地，步骤（1）操作b中所述的电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2~3×106rad/s。
进一步地，步骤（1）操作c中所述的加热回流搅拌处理时控制温度为120~130℃，转速为100~120rpm。
进一步地，步骤（1）操作c中所述的高速离心时控制离心机的转速为4000~6000rpm，离心处理的时间为20~30min。
通过采用上述技术方案，对纳米二氧化硅进行改性处理，首先将纳米二氧化硅置于液氮环境中，由于冷却速度很大，导致纳米二氧化硅内外产生很大的温差，这会使纳米二氧化硅内部产生极大的内应力，然后将其置于处理剂中进行研磨处理，纳米二氧化硅吸收研磨产生的能量，结合内应力的作用，再结合电子束的辐照作用，相互协同，提高纳米二氧化硅的分散性，并且处理剂中的有效成分结合到纳米二氧化硅的表面，可有效的促进纳米二氧化硅与水性漆基体成分之间进行化学键合，提高纳米二氧化硅的填充性能，提高其对水性漆的补强作用。加热回流之后进行高速离心，在高速离心力的作用下，进一步细化纳米二氧化硅，防止其在基体成分中发生团聚现象。
进一步地，步骤（2）中所述的研磨时控制珠磨机的转速为600~1000rpm。
通过采用上述技术方案，通过控制研磨的速度以及填料与环氧树脂之间的比例，使研磨过程中产生的动能被有效的吸收，次价键和共价键被裂解，环氧树脂的聚合度下降，同时改性填料的微细结构也发生改变，从而促进改性填料有效的分散到基体成分中，进一步防止团聚现象的发生，提高改性填料的填充性。
进一步地，步骤（3）中所述的微射流高压均质处理时控制工作压力为80~120MPa。
通过采用上述技术方案，通过在振荡反应腔中对各原料成分进行高速碰撞，高频振荡、瞬时压降和强烈剪切、气穴作用等作用，有效的削弱各原料成分之间的界面效应，在细化原料的同时，促进各原料之间的相互融合。
进一步地，步骤（4）中所述的超声处理时控制超声波的频率为40~90kHz。
通过采用上述技术方案，在超声波的辅助作用下进行分散处理，利用超声波的热效应、空化效应等效应，防止气泡产生还能细化均质水性漆，提高水性漆的品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，通过本发明方法制备的水性漆，将其用于木制品的加工制作中，能够显著的提高木制品的硬度、耐冲击性、耐磨性等力学性能，从而提升木制品的品质，延长木制品的使用寿命。
具体实施方式
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理10~14min后，取出置于-40~-20℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:8~14mL共同置于珠磨机内以90~120rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2~3×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂10~20%、吐温20 7~9%、大豆卵磷脂10~12%、乙二胺1~2%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为120~130℃，转速为100~120rpm，完成后高速离心，离心机的转速为4000~6000rpm，离心处理20~30min后，用无水乙醇洗涤3~5次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:8~10共同置于珠磨机内以600~1000rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 70~90份、蔗糖脂肪酸酯1~2份、海藻酸钾3~4份、聚丙烯酸0.3~0.5份、丙二醇0.3~0.5份、硬脂酸镁0.08~0.09份、双乙酸钠0.5~0.9份、山梨酸1~1.5份、去离子水50~70份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为80~120MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以40~90kHz的超声波进行处理。
为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
实施例1
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理10min后，取出置于-40℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:8mL共同置于珠磨机内以90rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂10%、吐温20 7%、大豆卵磷脂10%、乙二胺1%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为120℃，转速为100rpm，完成后高速离心，离心机的转速为4000rpm，离心处理20min后，用无水乙醇洗涤3次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:8共同置于珠磨机内以600rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 70份、蔗糖脂肪酸酯1份、海藻酸钾3份、聚丙烯酸0.3份、丙二醇0.3份、硬脂酸镁0.08份、双乙酸钠0.5份、山梨酸1份、去离子水50份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为80MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以40kHz的超声波进行处理。
实施例2
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理12min后，取出置于-30℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2.5×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9共同置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例3
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理14min后，取出置于-20℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:14mL共同置于珠磨机内以120rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为3×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂20%、吐温20 9%、大豆卵磷脂12%、乙二胺2%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为130℃，转速为120rpm，完成后高速离心，离心机的转速为6000rpm，离心处理30min后，用无水乙醇洗涤5次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:10共同置于珠磨机内以1000rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 90份、蔗糖脂肪酸酯2份、海藻酸钾4份、聚丙烯酸0.5份、丙二醇0.5份、硬脂酸镁0.09份、双乙酸钠0.9份、山梨酸1.5份、去离子水70份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为120MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以90kHz的超声波进行处理。
实施例4
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2.5×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
b. 将操作a中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9共同置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例5
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理12min后，取出置于-30℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9共同置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例6
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）研磨处理：
将环氧树脂置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（2）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（3）超声分散处理：
将步骤（2）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例7
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理12min后，取出置于-30℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2.5×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）混匀处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9混匀，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例8
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理12min后，取出置于-30℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2.5×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9共同置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于搅拌罐内混匀，完成后取出混合物C备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的混合物C置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时以65kHz的超声波进行处理。
实施例9
一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理12min后，取出置于-30℃的低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:11mL共同置于珠磨机内以105rpm转速进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2.5×106rad/s，完成后取出混合物A备用；其中处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂15%、吐温20 8%、大豆卵磷脂11%、乙二胺1.5%，余量为去离子水；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，控制温度为125℃，转速为110rpm，完成后高速离心，离心机的转速为5000rpm，离心处理25min后，用无水乙醇洗涤4次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:9共同置于珠磨机内以800rpm转速进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 80份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、海藻酸钾3.5份、聚丙烯酸0.4份、丙二醇0.4份、硬脂酸镁0.085份、双乙酸钠0.7份、山梨酸1.25份、去离子水60份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，控制工作压力为100MPa，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可。
对照组
申请号为：CN201510511666.8 公开的一种木制品家具用水性漆及其制备方法。具体参照该发明具体实施方式部分实施例1的方法。
为了对比本发明方法，分别用上述实施例2、实施例4~9以及对照组的方法对应制备水性漆，然后对其漆膜的涂层性能进行测试，具体的：
（1）表面漆膜耐磨性的测定
参照GB/T 4893.8-85《家具表面漆膜耐磨性测定法》来测定木材表面漆膜耐磨性，此标准适用于测定木家具及其他家具木制件表面漆膜的耐磨性能。采用漆膜磨耗仪，以经过一定的磨转次数后漆膜的磨损程度评级。本实验的测试条件是研磨轮磨砂为180目，压载重力负荷大小为100g，磨耗转速为100r。
（2）表面漆膜附着力的测定
参照GB/T 4893.4-85《家具表面附着力交叉切割测定法》来测定木材表面漆膜附着力性能。该标准规定了以直角格状图形切割漆膜穿透至底材时，用刷子轻轻扫去漆膜浮屑，将氧化锌橡皮膏用手指按压方式粘贴在试验区域上，顺对角线方向猛揭一次，然后用4倍放大镜从各个方向仔细观察试验区域漆膜损伤情况，来评定涂层从底材脱离的抗性。每种涂料实验做三个试样。试验结果分为1共5个等级，1级附着性能最好，5级最差。
（3）表面漆膜耐冲击性的测定
参照GB/T 4893.9-1992《家具表面漆膜抗冲击测定法》，选用QCT漆膜冲击器进行涂层表面耐冲击性测定。标准规定一个钢制圆柱形冲击块从规定高度沿着垂直导管滑落，冲击到放在木材表面的具有一定直径和硬度的钢球上，冲击部位的中心位置用画网格的方法确定，每个冲击部位相隔20mm，每个冲击高度（10mm、25mm、100mm、200mm、400mm）做5个平衡试验，试验后，用10倍放大镜观察冲击部位的破坏程度，用数字表示的等级来评定木材表面漆膜抗冲击的能力，共分为1~5个等级，1级耐冲击性能最好，5级最差。每种涂料实验做三个试验。
（4）表面漆膜硬度的测定
参照GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》，选用中华牌铅笔对涂层表面，进行硬度测定，硬度范围选定4B-6H。标准规定用同一硬度的铅笔在木材表面划五道印痕，选出漆膜被擦伤两道或两道以上的铅笔，记下这个铅笔硬度标号后一位的硬度标号，即为木材表面漆膜的硬度。每种涂料实验做三个试样。
具体试验对比数据如下表1所示：
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由上表1可以看出，通过本发明方法制备的水性漆，将其用于木制品的加工制作中，能够显著的提高木制品的硬度、耐冲击性、耐磨性等力学性能，从而提升木制品的品质，延长木制品的使用寿命。

Claims (10)

1.一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）改性填料的制备：
a. 将纳米二氧化硅浸入液氮中，处理10~14min后，取出置于低温环境中保存；
b. 将操作a中液氮处理后的纳米二氧化硅与处理剂按照重量体积比为1mg:8~14mL共同置于珠磨机内进行研磨处理，在研磨的同时进行电子束辐照处理，完成后取出混合物A备用；
c. 将操作b中所得的混合物A置于反应釜内，进行加热回流搅拌处理，完成后高速离心，用无水乙醇洗涤3~5次后，烘干即可；
（2）研磨处理：
将步骤（1）所得的改性填料与环氧树脂按照重量比为1:8~10共同置于珠磨机内进行研磨，完成后取出混合物B备用；
（3）微射流高压均质处理：
称取相应重量份的步骤（2）所得的混合物B 70~90份、蔗糖脂肪酸酯1~2份、海藻酸钾3~4份、聚丙烯酸0.3~0.5份、丙二醇0.3~0.5份、硬脂酸镁0.08~0.09份、双乙酸钠0.5~0.9份、山梨酸1~1.5份、去离子水50~70份共同置于微射流高压均质机内进行微射流高压均质处理，完成后取出均质产物备用；
（4）超声分散处理：
将步骤（3）中所得的均质产物置于分散缸内，进行搅拌混匀即可，在搅拌混匀的同时进行特定频率的超声波处理。
2.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的低温环境为-40~-20℃。
3.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的处理剂中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂10~20%、吐温20 7~9%、大豆卵磷脂10~12%、乙二胺1~2%，余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的研磨处理时控制珠磨机的转速为90~120rpm。
5.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的电子束辐照处理时电子束辐照处理的剂量为2~3×106rad/s。
6.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的加热回流搅拌处理时控制温度为120~130℃，转速为100~120rpm。
7.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的高速离心时控制离心机的转速为4000~6000rpm，离心处理的时间为20~30min。
8.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的研磨时控制珠磨机的转速为600~1000rpm。
9.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的微射流高压均质处理时控制工作压力为80~120MPa。
10.根据权利要求1所述一种用于改善木制品力学性能的水性漆的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的超声处理时控制超声波的频率为40~90kHz。
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