CN115286946A - 一种环保型双组份水性木器漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于木器漆技术领域，具体涉及一种环保型双组份水性木器漆及其制备方法，该木器漆由甲组份与乙组份组成，质量比为100：8～10；其中，甲组份：含有羟基的水性树脂51～55wt.％、改性亲水醇酸树脂10～20wt.％、顺丁烯二酸酐2～4wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚1～3wt.％、催化剂0.6～1.2wt.％、亲水扩链剂0.6～1.2wt.％、流平剂0.3～0.5wt.％、消泡剂0.1～0.3wt.％、去离子水余量；乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯90～95％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。本发明采用含有羟基的水性树脂为主要成膜物质，再辅以改性亲水醇酸树脂，最终形成两种高分子聚合物相互交织的网状大分子结构，保证涂膜具有很好的交联密度，从而赋予涂层具有优异的耐候性、耐水性和耐化学药品性。
Description
技术领域
本发明属于木器漆技术领域，具体涉及一种环保型双组份水性木器漆及其制备方法。
背景技术
现有的水性木器漆又可分为水性单组分木器漆和水性双组份木器漆。其中，水性单组分木器漆主要靠水分的自然挥发成膜，对施工温度、湿度有一定的要求；并且漆膜的实干速度慢，交联程度也不高，因此水性单组份木器漆的漆膜硬度和抗划伤、抗化性不高、封闭作用不强，不适合对硬度要求高的家具，对油脂多的松木等也难以封闭住油脂的上浮。水性双组分木器漆比水性单组分木器漆有着更好的综合性能，在单组分水性漆的基础上加入了固化剂，由于是化学反应成膜，所以漆膜的耐水性、耐化性、耐污渍、抗粘连、硬度、抗划伤、耐烫、耐磨等性能都得到了显著提高。
现有的水性双组份木器漆主要以丙烯酸酯类为主，其存在硬度低、耐水性差的缺点。因此，需要对现有的水性双组份木器漆进行优化改进。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种环保型双组份水性木器漆及其制备方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种环保型双组份水性木器漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：8～10；
甲组份：含有羟基的水性树脂51～55wt.％、改性亲水醇酸树脂10～20wt.％、顺丁烯二酸酐2～4wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚1～3wt.％、催化剂0.6～1.2wt.％、亲水扩链剂0.6～1.2wt.％、流平剂0.3～0.5wt.％、消泡剂0.1～0.3wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯90～95％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述含有羟基的水性树脂为水性羟基丙烯酸树脂或水性环氧树脂。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述改性亲水醇酸树脂的制备方法为：将苯乙烯、丙烯酸和40％引发剂总量混合，得到的混合物升温至130℃，缓慢滴入水性醇酸树脂和丙二醇甲醚的混合物中，1.5-2h内滴完，保温1h，再分两次各加入引发剂总量的30％，加入后各保温1h，降温至80℃，加酸或碱中和调pH至7.5-8.5，加水稀释至40％固含量。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述苯乙烯的用量为水性醇酸树脂用量的30～32％，所述丙烯酸的用量为水性醇酸树脂用量的5～7％，所述引发剂总量为水性醇酸树脂用量的0.5-1％，所述引发剂为过氧化二叔丁基、三乙胺中的至少一种。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述水性醇酸树脂的K值为1.01～1.03。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述催化剂为二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺中的一种。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述亲水扩链剂为N,N-二羟乙基单马来酰胺酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述流平剂为烯丙基聚醚，烯丙基聚醚相对分子质量为1600，且全EO结构；烯丙基聚醚含氢硅油含氢量为0.13％。
进一步地，上述环保型双组份水性木器漆中，所述消泡剂为迪高Airex-902w、迪高Foamex-822按质量比1:1～2混合制得。
如上所述的环保型双组份水性木器漆的制备方法，包括如下步骤：
甲组份的制备：先在配料罐中加入水，于搅拌下加入顺丁烯二酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚、催化剂、亲水扩链剂、流平剂、消泡剂，充分混合均匀后，过滤得到甲组份；
乙组份的制备：将亲水性脂肪族异氰酸酯固化剂加入配料罐中，加入乙基溶纤剂醋酸酯，充分混合均匀后，过滤得乙组份；
甲组份和乙组分按配比混合，得到所需的双组份水性木器漆。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用含有羟基的水性树脂为主要成膜物质，再辅以改性亲水醇酸树脂，最终形成两种高分子聚合物相互交织的网状大分子结构，保证涂膜具有很好的交联密度，从而赋予涂层具有优异的耐候性、耐水性和耐化学药品性。
2、顺丁烯二酸酐含有不饱和双键，加入几批可以降低涂膜的固化温度及表干时间，同时还可以有效提高涂膜的耐水性和耐溶剂性。
3、在甲组份中加入少量壬基酚聚氧乙烯醚，可增强木器漆的稳定性，有效增强木器漆的附着力、冲击强度和耐水性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
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。
本发明提供一种环保型双组份水性木器漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：8～10；
甲组份：含有羟基的水性树脂51～55wt.％、改性亲水醇酸树脂10～20wt.％、顺丁烯二酸酐2～4wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚1～3wt.％、催化剂0.6～1.2wt.％、亲水扩链剂0.6～1.2wt.％、流平剂0.3～0.5wt.％、消泡剂0.1～0.3wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯90～95％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
本发明中，含有羟基的水性树脂为水性羟基丙烯酸树脂或水性环氧树脂。
本发明中，改性亲水醇酸树脂的制备方法为：将苯乙烯、丙烯酸和40％引发剂总量混合，得到的混合物升温至130℃，缓慢滴入水性醇酸树脂和丙二醇甲醚的混合物中，1.5h内滴完，保温1h，再分两次各加入引发剂总量的30％，加入后各保温1h，降温至80℃，加酸或碱中和调pH至7.8，加水稀释至40％固含量。
其中，苯乙烯的用量为水性醇酸树脂用量的31％，丙烯酸的用量为水性醇酸树脂用量的5～7％，引发剂总量为水性醇酸树脂用量的0.8％，引发剂为过氧化二叔丁基。
其中，水性醇酸树脂的K值为1.01～1.03。
本发明中，催化剂为二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺中的一种。
本发明中，亲水扩链剂为N,N-二羟乙基单马来酰胺酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
本发明中，流平剂为烯丙基聚醚，烯丙基聚醚相对分子质量为1600，且全EO结构；烯丙基聚醚含氢硅油含氢量为0.13％。
本发明中，消泡剂为迪高Airex-902w、迪高Foamex-822按质量比1:1～2混合制得。
上述的环保型双组份水性木器漆的制备方法，包括如下步骤：
甲组份的制备：先在配料罐中加入水，于搅拌下加入顺丁烯二酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚、催化剂、亲水扩链剂、流平剂、消泡剂，充分混合均匀后，过滤得到甲组份；
乙组份的制备：将亲水性脂肪族异氰酸酯固化剂加入配料罐中，加入乙基溶纤剂醋酸酯，充分混合均匀后，过滤得乙组份；
甲组份和乙组分按配比混合，得到所需的双组份水性木器漆。
本发明的相关具体实施例如下：
实施例1
一种环保型双组份水性木器漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：8；
甲组份：水性羟基丙烯酸树脂51wt.％、改性亲水醇酸树脂20wt.％、顺丁烯二酸酐2wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚3wt.％、二甲基乙醇胺0.6wt.％、二羟甲基丙酸0.6wt.％、烯丙基聚醚0.5wt.％、消泡剂0.1wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯90％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
实施例2
一种环保型双组份水性木器漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：9；
甲组份：水性羟基丙烯酸树脂53wt.％、改性亲水醇酸树脂15wt.％、顺丁烯二酸酐3wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚2wt.％、二乙醇胺1.0wt.％、二羟甲基丙酸0.8wt.％、烯丙基聚醚0.4wt.％、消泡剂0.2wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯93％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
实施例3
一种环保型双组份水性木器漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：10；
甲组份：水性环氧树脂55wt.％、改性亲水醇酸树脂10wt.％、顺丁烯二酸酐4wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚1wt.％、三乙胺1.2wt.％、N,N-二羟乙基单马来酰胺酸1.2wt.％、烯丙基聚醚0.3wt.％、消泡剂0.3wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯95％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
性能测试：
按照相关国家标准，对实施例1～3制得的环保型双组份水性木器漆进行检测，测试结果如表1所示。
表1
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 漆膜外观 | 平整、丰满 | 平整、丰满 | 平整、丰满 |
| 铅笔硬度，≥ | 4H | 4H | 4H |
| 表干，min，≤ | 30 | 30 | 30 |
| 实干，min，≤ | 20 | 20 | 20 |
| 附着力(划格间距)，级 | 1 | 1 | 1 |
| 耐水性，48h | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 |
| 耐沸水性，30min | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 |
| 耐碱性，50g/L NaHCO<sub>3</sub>,1h | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 | 漆膜无异常 |
| 耐干热性，70℃，15min，级 | 1 | 1 | 1 |
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)
1.一种环保型双组份水性木器漆，其特征在于，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为100：8～10；
甲组份：含有羟基的水性树脂51～55wt.％、改性亲水醇酸树脂10～20wt.％、顺丁烯二酸酐2～4wt.％、壬基酚聚氧乙烯醚1～3wt.％、催化剂0.6～1.2wt.％、亲水扩链剂0.6～1.2wt.％、流平剂0.3～0.5wt.％、消泡剂0.1～0.3wt.％、去离子水余量；
乙组份：亲水性脂肪族异氰酸酯90～95％、乙基溶纤剂醋酸酯余量。
2.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述含有羟基的水性树脂为水性羟基丙烯酸树脂或水性环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述改性亲水醇酸树脂的制备方法为：将苯乙烯、丙烯酸和40％引发剂总量混合，得到的混合物升温至130℃，缓慢滴入水性醇酸树脂和丙二醇甲醚的混合物中，1.5-2h内滴完，保温1h，再分两次各加入引发剂总量的30％，加入后各保温1h，降温至80℃，加酸或碱中和调pH至7.5-8.5，加水稀释至40％固含量。
4.根据权利要求3所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述苯乙烯的用量为水性醇酸树脂用量的30～32％，所述丙烯酸的用量为水性醇酸树脂用量的5～7％，所述引发剂总量为水性醇酸树脂用量的0.5-1％，所述引发剂为过氧化二叔丁基、三乙胺中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述水性醇酸树脂的K值为1.01～1.03。
6.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述催化剂为二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺中的一种。
7.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述亲水扩链剂为N,N-二羟乙基单马来酰胺酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
8.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述流平剂为烯丙基聚醚，烯丙基聚醚相对分子质量为1600，且全EO结构；烯丙基聚醚含氢硅油含氢量为0.13％。
9.根据权利要求1所述的环保型双组份水性木器漆，其特征在于，所述消泡剂为迪高Airex-902w、迪高Foamex-822按质量比1:1～2混合制得。
10.如权利要求1～9任一项所述的环保型双组份水性木器漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
甲组份的制备：先在配料罐中加入水，于搅拌下加入顺丁烯二酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚、催化剂、亲水扩链剂、流平剂、消泡剂，充分混合均匀后，过滤得到甲组份；
乙组份的制备：将亲水性脂肪族异氰酸酯固化剂加入配料罐中，加入乙基溶纤剂醋酸酯，充分混合均匀后，过滤得乙组份；
甲组份和乙组分按配比混合，得到所需的双组份水性木器漆。
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