CN113817348A - 一种木质家具专用涂料、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种木质家具专用涂料，其由羟基丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂、交联剂、引发剂、成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水制备得到。本申请还提供了一种木质家具专用涂料的制备方法，本申请还提供了一种木质家具。本申请提供的木质家具专用涂料通过异氰酸酯、羟基丙烯酸酯以及交联剂的作用，形成了致密的分子结构，最终使得成膜后的乳液具有优异的防水、耐刮伤以及耐高低温性能。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，尤其涉及一种木质家具专用涂料、其制备方法与涂层。
背景技术
木质家具在中国使用已有数千年历史，其具有很高的实用性的同时还蕴藏了中国人数千年的文化底蕴，直至今日木质家具还仍是不少家庭选择家具的经典选择，家庭中常用的木质家具一般有木柜、木床、木桌和木椅等。木质家具有使用年限长、易于清洁等优点，随着经济的发展，生活水平不断提升，人们对家具的选择已经不仅仅局限于其实用性，木质家具的美观性甚至于传承性也越来越受到重视。但是，木质家具在使用的过程中容易受到刮擦，难以修补，且使用时间长容易变形、受蚁蚀。
中国专利CN 107118694 A公开了一种智能家具涂层，涂层具有坚硬耐磨、耐热、耐水及耐寒性都很高，透明度好的特点，但是其乳液为溶剂型乳液，不符合绿色发展的环保理念和要求，且对涂层的透明度并无清晰的指标，如果透明度不佳，涂层容易发白，掩盖原有的木质家具的底色和原理，影响其美观性。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种木质家具专用涂料，该涂料可在木质家具表面形成一层保护涂层，具有很好的防水、耐刮等性能。
有鉴于此，本申请提供了一种木质家具专用涂料，按100重量份计，由以下原料制备得到：
优选的，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠和十二烷基脂肪醇硫酸钠中的一种或多种。
优选的，所述引发剂为亚硫酸钠和任意一种过硫酸盐的组合。
优选的，所述交联剂为环氧硅烷类交联剂。
优选的，所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一种或多种，所述杀菌剂选自卡松和苯甲酸钠中的一种，所述消泡剂选自矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂。
优选的，所述醋酸乙烯酯的含量为5～8重量份。
优选的，所述乳化剂的含量为0.2～0.4重量份。
优选的，所述羟基丙烯酸树脂的含量为22～27重量份，所述引发剂的含量为0.2～0.4重量份。
本申请还提供了所述的专用涂料的制备方法，包括：
按照重量配比，将羟基丙烯酸树脂、丙烯酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂和水混合，加热后再加入引发剂、交联剂，保温后加入成膜助剂、消泡剂和杀菌剂，得到专用涂料。
本申请还提供了一种木质家具，包括木质家具基体和复合于所述木质家具基体表面的涂层，所述涂层由所述的专用涂料或所述的制备方法所制备的专用涂料形成。
本申请提供了一种木质家具专用涂料，其由羟基丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂、交联剂、引发剂、成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水制备得到。本申请提供的上述原料中异氰酸酯中的-NCO键与羟基丙烯酸酯分子接枝共聚先形成直链分子，然后环氧硅烷交联剂提供Si-O-Si键，体系中的分子在Si-O-Si键的基础上发生交联反应，形成致密的分子结构，由于断开Si-O-Si键所需的能量很高，所以交联后形成的大分子结构难以被破坏，因此涂料成膜后具有优异的防水、耐刮伤、耐高低温性能，且对木质家具具有很好附着力，涂层不易脱落，同时，所述涂料生产工艺简单，无需高温高压，完全水性的配方使得涂料本身及成膜后的涂层VOC含量极低，符合木质家具的环保要求。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于木质家具应用需求和木质家具涂层透明度的问题，本申请提供了一种木质家具专用涂料，其通过选择特定的原料与原料含量，使得到的木质家具专用涂料应用于木质家具具有很好的防水、耐刮等性能。具体的，本发明实施例公开了一种木质家具专用涂料，按100重量份计，由以下原料制备得到：
在本申请提供的木质家具专用涂料中，所述羟基丙烯酸树脂用以提供羟基丙烯酸分子，以和其他组分配合。所述羟基丙烯酸树脂的含量为20～30重量份，更具体的，所述羟基丙烯酸树脂的含量为22～27重量份。
所述醋酸乙烯酯作为涂料的主要原料之一，其具有很好的水溶性、粘接性和透明度，不仅可以加强体系对基材的粘接性，还大大增强了体系的透明度。所述醋酸乙烯酯的含量为3～10重量份，更具体地，所述醋酸乙烯酯的含量为5～8重量份。
所述异氰酸酯中的-NCO键与羟基丙烯酸酯分子接枝共聚先形成直链分子，然后环氧硅烷交联剂提供Si-O-Si键，体系中的分子在Si-O-Si键的基础上发生交联反应，形成致密的分子结构，由于断开Si-O-Si键所需的能量很高，所以交联后形成的大分子结构难以被破坏，因此成膜后涂膜性能优异。涂料成膜后具有优异的防水、耐刮伤、耐高低温性能。所述异氰酸酯选自本领域技术人员熟知的异氰酸酯，对此本申请没有特别的限制。所述异氰酸酯的含量为4～8重量份，更具体地，所述异氰酸酯的含量为5～7重量份。
所述乳化剂以将羟基丙烯酸酯、异氰酸酯很好的分散且在水中形成乳化液。在本申请中，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠和十二烷基脂肪醇硫酸钠中的一种或两种。所述乳化剂的含量为0.1～0.5重量份，更具体地，所述乳化剂的含量为0.2～0.4重量份。
所述交联剂具体为环氧硅烷类交联剂，其可提供Si-O-Si键，所述交联剂的含量为1～5重量份，更具体地，所述交联剂的含量为2～4重量份。
所述引发剂用以分解出自由基物质，以引发分子间的交联、聚合反应。所述引发剂为亚硫酸钠和任意一种过硫酸盐的组合。所述引发剂的含量为0.1～0.5重量份，更具体地，所述引发剂的含量为0.2～0.4重量份。
所述成膜助剂可以降低乳液原本的最低成膜温度，使乳液粒子间的界面消失，形成连续均匀的膜。所述成膜助剂具体选自丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一种或多种。所述成膜助剂的含量为0.1～0.3重量份，更具体地，所述成膜助剂的含量为0.15～0.25重量份。
所述消泡剂能够消除乳液的泡沫，使乳液少泡甚至无泡，有利于形成均匀的涂层没有气孔。所述消泡剂选自矿物油类和有机硅类消泡剂中的一种。所述消泡剂的含量为0.05～0.25重量份，更具体地，所述消泡剂的含量为0.10～0.20重量份。
所述杀菌剂以减少细菌的影响。所述杀菌剂选自卡松和苯甲酸钠中的一种。所述杀菌剂的含量为0.01～0.03重量份，更具体地，所述杀菌剂的含量为0.015～0.02重量份。
本申请还提供了木质家具专用涂料的制备方法，包括：
按照重量配比，将羟基丙烯酸树脂、丙烯酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂和水混合，加热后再加入引发剂、交联剂，保温后加入成膜助剂、消泡剂和杀菌剂，得到专用涂料。
在上述过程中，所述加热的温度为80～100℃，加入引发剂和交联剂的时间控制在2～3h，所述保温的时间为1～2h。加入成膜助剂、消泡剂和杀菌剂的温度低于40℃。
本申请还提供了一种木质家具，其包括木质家具基体和复合于所述木质家具基体表面的涂层，所述涂层由上述方案所述的专用涂料形成。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的木质家具专用涂料、其制备方法及其应用进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
A)按表1中原料的重量比将羟基丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂和水投入到反应釜中，全程开启搅拌装置，控制转速在500～800rpm/min，搅拌20min；
B)开启加热装置，加热至90℃时保持恒温滴加引发剂、交联剂，控制在2.5～3h内滴加完成，然后保温1h；
C)保温结束后降温至40℃以下加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂，搅拌15min后出料。
表1实施例和对比例实验方案数据表
| 添加物及添加量 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 羟基丙烯酸树酯 | 20 | 25 | 30 | 25 | 25 |
| 醋酸乙烯酯 | 3 | 6 | 8 | 0 | 6 |
| 异氰酸酯 | 4 | 6 | 8 | 6 | 0 |
| 乳化剂 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
| 交联剂 | 2 | 3 | 4 | 3 | 3 |
| 引发剂 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.3 | 0.3 |
| 成膜助剂 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.2 | 0.2 |
| 消泡剂 | 0.1 | 0.15 | 0.25 | 0.15 | 0.15 |
| 杀菌剂 | 0.01 | 0.015 | 0.02 | 0.015 | 0.015 |
| 去离子水 | 60.44 | 59.135 | 48.58 | 65.135 | 65.135 |
注：上述乳化剂选自烷基硫酸盐，引发剂选自偶氮类引发剂，消泡剂选自有机硅消泡剂，杀菌剂选自卡松，成膜助剂选自丙二醇丁醚，交联剂选自环氧硅烷类交联剂。
表2实施例和对比例实验结果汇总数据表
注：
1.对比例3使用中国专利CN 107118694 A实施例制备的最终成品；
2.VOC含量测试：按照标准方法GB/T37884-2019进行测试；
3.防水性能测试：将乳液涂布于基材，烘干固化后按照标准方法ISO 4920:2012(E)进行测试；
4.涂层耐刮性能按照标准方法GB/T1768-79进行测试；
5.耐候性能按照标准方法GB/T1767-1979进行测试。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种木质家具专用涂料，按100重量份计，由以下原料制备得到：
水余量。
2.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠和十二烷基脂肪醇硫酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述引发剂为亚硫酸钠和任意一种过硫酸盐的组合。
4.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述交联剂为环氧硅烷类交联剂。
5.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一种或多种，所述杀菌剂选自卡松和苯甲酸钠中的一种，所述消泡剂选自矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂。
6.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述醋酸乙烯酯的含量为5～8重量份。
7.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述乳化剂的含量为0.2～0.4重量份。
8.根据权利要求1所述的专用涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂的含量为22～27重量份，所述引发剂的含量为0.2～0.4重量份。
9.权利要求1所述的专用涂料的制备方法，包括：
按照重量配比，将羟基丙烯酸树脂、丙烯酸乙烯酯、异氰酸酯、乳化剂和水混合，加热后再加入引发剂、交联剂，保温后加入成膜助剂、消泡剂和杀菌剂，得到专用涂料。
10.一种木质家具，包括木质家具基体和复合于所述木质家具基体表面的涂层，所述涂层由权利要求1～8任一项所述的专用涂料或权利要求9所述的制备方法所制备的专用涂料形成。
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