CN115851063A - 一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液及其制备和应用，所述改性聚丙烯酸乳液的原料包括以重量份计的以下组分：丙烯酸酯类单体200～400份、丙烯酸类单体30～50份、苯乙烯单体0～100份、抗渗色助剂20～30份、乳化剂1～20份、引发剂1～5份；其中，所述乳化剂包括阴离子型乳化剂及非离子型乳化剂。本发明将防渗色金属化合物直接作为制备乳液的原料，解决了防渗色原料与乳液物理混合时出现配伍性不良的问题，同时采用阴/非离子型乳化剂，所制得乳液与后期制漆助剂匹配型好，更有利于家具厂的施工。
Description
技术领域
本发明属于木器封闭底漆领域，具体涉及一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液及其制备和应用。
背景技术
水性木器漆具有低危害、低污染的特性，是一种健康、环保的涂料。按不同的施工工序，水性木器漆主要分为：腻子、底漆、面漆等。其中，底漆是指多层涂装时直接涂到底材上的涂料，主要用于封固底材(木材)白身，平衡材质，增加密着性以及增加上涂面漆附着力等。
在制作实色涂装时，特别是白色涂装，木材中的单宁酸及其他色素等渗出会使涂膜变色，严重影响涂膜外观。出现渗色的原理是：水性木器漆作为以水作为分散介质的分散体系，在具有亲水特性的木材表面进行涂装时，其中的水分逐渐渗透进木材内，并溶解木材中的水溶性有色物质。有色物质溶于水后，随着漆膜干燥逐渐扩散，最终扩散到涂料表面，形成黄色或棕色的色斑，甚至使得整个涂膜发黄。
因此，如何找到一种水性漆能够在面对单宁酸比较重的基材时，实现水性体系对单宁酸的良好封闭效果，避免出现上述涂装弊病已成为行业内亟待解决的问题。
目前较多防渗色乳液为阳离子型乳液，其胺基能与木纤维中的羟基反应从而产生良好的附着力，相较于阴离子型乳液具有更好的封闭性，但目前市面上的水性木器漆助剂以阴离子型为主，因此这些阳离子型乳液与助剂的匹配性不好，底面漆的配套不方便，不利于家具厂的具体施工。
为加强阴离子型乳液的封闭性，一般采用先制备乳液，再将乳液与具有防渗色作用的原料混合的工艺。但此类工艺中乳液与防渗色原料之间只是进行简单的物理混合，很多情况下两者之间会出现配伍性不良的现象，还存在着存储不稳定的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液，在具有优秀的封闭性的同时能够与市面上的主流的水性木器漆助剂相匹配。
本发明还提供所述改性聚丙烯酸乳液的制备方法和应用。
根据本发明的一个方面，提出了一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液，所述改性聚丙烯酸乳液的原料包括以重量份计的以下组分：丙烯酸酯类单体200～400份、丙烯酸类单体30～50份、苯乙烯单体0～100份、抗渗色助剂20～30份、乳化剂1～20份、引发剂1～5份、水450～750份；其中，所述乳化剂包括阴离子型乳化剂及非离子型乳化剂。
在本发明的一些优选的实施方式中，加入的苯乙烯单体可以为0～95份，在一定范围内苯乙烯单体可用于替代丙烯酸酯类单体，可以降低生产成本。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述抗渗色助剂包括碳酸锆铵及美国海洛斯Halox Xtain L-44中的至少一种，所述抗渗色助剂中含有锆盐，对羟基及羧基等有机物具有较强的结合力。木材中的有色物质主要包括多酚类色素(如单宁酸)和黄酮类色素，锆离子与色素分子通过发生络合反应达到封闭色素的效果。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述阴离子型乳化剂包括脂肪醇硫酸盐及脂肪醇硫酸酯盐中的至少一种，所述非离子型乳化剂包括脂肪醇聚氧亚烷基醚。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述阴离子型乳化剂包括十二醇硫酸钠及月桂醇硫酸酯钠盐中的至少一种，所述非离子型乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚。
在本发明的一些实施方式中，所述改性聚丙烯酸乳液的制备原料还包括以重量份计的以下组分：缓冲剂0.1～1份、氧化剂0.1～0.5份、还原剂0.1～0.5份。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述缓冲剂包括碳酸钠及碳酸氢钠中的至少一种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述还原剂包括亚硫酸氢钠及L-抗坏血酸中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述改性聚丙烯酸乳液的原料还包括pH调节剂。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述pH调节剂包括氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和乙醇胺类化合物中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸及丙烯酸中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述改性聚丙烯酸乳液的pH＝8.5～9。
根据本发明的再一个方面，提出了所述改性聚丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1制备一段预乳液：将配方量30％～40％的水、配方量30％～40％的乳化剂、配方量40％～50％的丙烯酸酯类单体、配方量20％～30％的丙烯酸类单体和配方量40％～50％的苯乙烯单体混合，搅拌得到一段预乳液；
S2制备一段丙烯酸乳液：将配方量20％～30％的水和配方量30％～40％的乳化剂混合加热，加入5％～10％步骤S1得到的所述一段预乳液，再加入配方量20％～30％的引发剂，反应得到种子乳液；再加入剩余部分的所述一段预乳液和配方量30％～40％的引发剂，保温反应，得到一段丙烯酸乳液；
S3制备二段预乳液：将剩余部分的水、剩余部分的乳化剂、剩余部分的丙烯酸酯类单体、剩余部分的丙烯酸类单体和剩余部分的苯乙烯单体混合，搅拌得到二段预乳液；
S4制备丙烯酸乳液：将步骤S3得到的所述二段预乳液滴加到步骤S2得到的所述一段丙烯酸乳液中，并加入剩余部分的引发剂，保温反应，得到丙烯酸乳液；
S5步骤S4反应结束后加入配方量的抗渗色助剂加热反应，得到改性聚丙烯酸乳液。在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S2中还加入配方量的缓冲剂与所述水和所述乳化剂混合加热；步骤S4所述丙烯酸乳液还与配方量的氧化剂、配方量的还原剂依次混合进行反应。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S4所述丙烯酸乳液在30～70℃的温度下依次加入所述氧化剂和所述还原剂，所述氧化剂和所述还原剂的加料时间分别独立为25～40min，加料全部完毕后反应的时间为20～30min。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中所述搅拌的时间为25～40min。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中所述加热的温度为70～90℃，所述保温反应的温度为70～90℃，保温时间为45～60min。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S2中所述加热的温度为80～84℃，所述保温反应的温度为80～84℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中所述搅拌的时间为25～40min。
在本发明的一些实施方式中，步骤S4中所述保温反应的温度为70～90℃，时间为45～60min。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S4中所述保温反应的温度为80～84℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S5中所述加热反应的温度为45～50℃，时间为120～180min。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S5中加入抗渗色助剂反应结束后还加入pH调节剂将体系pH调至8.5～9，所述调节体系pH的温度为30～50℃，时间为20～30min。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S5中加入抗渗色助剂反应结束后还加入消泡剂和/或防腐剂进行搅拌，所述搅拌的温度为30～50℃，时间为20～30min。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述消泡剂的用量可为0.1～1份，所述消泡剂包括有机硅类化合物。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述防腐剂的用量可为0.1～1份，所述防腐剂包括5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮及2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少一种。
由于防腐剂的用量较少，在加入防腐剂搅拌过后，改性聚丙烯酸乳液的pH仍在8.5～9范围内，在此pH范围内所述改性聚丙烯酸乳液的稳定性和封闭性均较好，若pH偏低，乳液的稳定性会下降；若pH偏高，则乳液的封闭性下降。
根据本发明的第三方面，提出了所述改性聚丙烯酸乳液在防止木材渗色中的应用。
更具体地，本发明提出了所述改性聚丙烯酸乳液在制备水性木器封闭底漆中的应用。
本发明还提供一种木器封闭底漆，其制备原料包括所述改性聚丙烯酸乳液。
所述木器封闭底漆的制备原料包括：改性聚丙烯酸乳液、助溶剂、消泡剂、流平剂、增稠剂。
本发明相较于现有技术，至少具有以下有益效果：
1、本申请通过在乳液的制备原料中加入含有锆元素的抗渗色助剂，并加热反应，同时合理调控各类单体，尤其是合理调控含有羧基的丙烯酸类单体用量过量于抗渗色助剂的用量，可避免抗渗色助剂的加入影响乳液的稳定性。同时乳液中与聚合物连接的锆离子能够与上渗到木材表面的色素进行络合反应，从而实现封闭色素的效果。另外，现有技术在制备水性木器漆时，一般先制备乳液，再将乳液与具有防渗色作用的原料混合的工艺，乳液与防渗色原料之间只是进行简单的物理混合，但大多数情况下两者之间并不能很好的混合，存在不稳定以及防渗色效果有限的问题，而本申请将防渗色金属化合物直接作为制备乳液的原料，防渗色金属化合物与反应单体以化学键的形式连接，形成稳定的体系，提高防渗色性能。
2、本发明的改性聚丙烯酸乳液具有的封闭单宁酸的性能，完全满足水性木器漆乳液的要求。通过金属螯合技术，在乳液聚合过程中加入含锆抗渗色助剂，由于单宁酸类物质对锆很敏感，因此能够与锆发生络合反应从而实现防止基材中色素上渗。同时，本发明的改性聚丙烯酸乳液能有效改善现有技术中，通过在制漆过程中后加抗渗色金属化合物存在的存储过程中出现沉淀，不溶等不稳定的现象，保证了封闭性能和存储稳定性。
3、本发明的改性聚丙烯酸乳液，通过阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的联用，一定程度上克服了单独采用阴离子表面活性剂时离子稳定性较差、单独采用非离子表面活性剂时热稳定性较差的缺点，具有良好的综合性能，同时具有良好的乳化、发泡、渗透和分散能力，与后期制漆助剂匹配型好，底面漆配套容易的优点，更有利于家具厂的施工。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液，可包括如下表1所示的制备原料：
表1.改性丙烯酸乳液的制备原料(表中所有制备原料的总和为1000g)
实施例1
本实施例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、1g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g十二醇硫酸钠、80g甲基丙烯酸甲酯、43g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸和70g苯乙烯混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、2g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二醇硫酸钠和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入12.29g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.35g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇硫酸钠、44.6g甲基丙烯酸甲酯、88.3g丙烯酸丁酯、17g丙烯酸异辛酯、25g甲基丙烯酸和20.5g苯乙烯混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.35g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)将30g碳酸锆铵加入反应体系中，50℃保温2h。
(7)降温至40℃加入适量的氨水调节pH至8.5，依次加入1g 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和0.5g迪高Tego 822，搅拌20min，过滤出料，即得改性聚丙烯酸乳液。
实施例2
本实施例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、0.9g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g十二醇硫酸钠、144g甲基丙烯酸甲酯、61g丙烯酸丁酯和14g甲基丙烯酸混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、1.6g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二醇硫酸钠和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入13.14g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.35g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇硫酸钠、90.6g甲基丙烯酸甲酯、41g丙烯酸丁酯、23g丙烯酸异辛酯和31g甲基丙烯酸混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.35g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)将25g的L-44加入反应体系中，50℃保温2h。
(7)降温至40℃加入适量的氨水调节pH至8.8，依次加入1g 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和0.5g迪高Tego 822，搅拌20min，过滤出料，即得改性聚丙烯酸乳液。
实施例3
本实施例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、1.5g脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5g月桂醇硫酸酯钠盐、84g甲基丙烯酸甲酯、34g丙烯酸丁酯、8g丙烯酸异辛酯、12g丙烯酸和55g苯乙烯混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、2.5g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g月桂醇硫酸酯钠盐和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入13.58g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.35g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯钠盐、83.6g甲基丙烯酸甲酯、62g丙烯酸丁酯、32g丙烯酸异辛酯、18g丙烯酸和15g苯乙烯混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.3g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)将22g碳酸锆铵加入反应体系中，50℃保温2h。
(7)降温至40℃加入适量的氨水调节pH至8.6，依次加入1g 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和0.5g迪高Tego 822，搅拌20min，过滤出料，即得改性聚丙烯酸乳液。
对比例1
本对比例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，与实施例3的区别主要在于，丙烯酸的投料量少于碳酸锆铵的投料量，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、1.5g脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5g月桂醇硫酸酯钠盐、84g甲基丙烯酸甲酯、44g丙烯酸丁酯、8g丙烯酸异辛酯、4g丙烯酸和55g苯乙烯混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、2.5g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g月桂醇硫酸酯钠盐和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入13.58g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.3g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯钠盐、83.6g甲基丙烯酸甲酯、72g丙烯酸丁酯、32g丙烯酸异辛酯、6g丙烯酸和15g苯乙烯混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.3g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)将22g碳酸锆铵加入反应体系中，50℃保温2h。
步骤(6)的反应体系粘度过大，无法搅拌，实验无法继续进行。
对比例2
本对比例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，与实施例1的区别主要在于，未加入抗渗色助剂，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、1g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g十二醇硫酸钠、80g甲基丙烯酸甲酯、43g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸和70g苯乙烯混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、2g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二醇硫酸钠和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入12.29g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.35g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇硫酸钠、44.6g甲基丙烯酸甲酯、88.3g丙烯酸丁酯、17g丙烯酸异辛酯、25g甲基丙烯酸和20.5g苯乙烯混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.35g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)降温至40℃加入适量的氨水调节pH至8.5，依次加入1g 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和0.5g迪高Tego 822，搅拌20min，过滤出料，即得改性聚丙烯酸乳液。
对比例3
本对比例的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，与实施例1的区别主要在于，抗渗色助剂未在改性聚丙烯酸乳液制备过程中加入，而是在本对比例制得的改性聚丙烯酸乳液制成水性木器封闭底漆后加入混合，具体包括以下步骤：
(1)制备一段预乳液：将175g去离子水、1g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g十二醇硫酸钠、80g甲基丙烯酸甲酯、43g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸和70g苯乙烯混合，搅拌30min得到一段预乳液。
(2)制备一段丙烯酸乳液：在反应釜中依次加入175g去离子水、2g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二醇硫酸钠和0.16g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃。然后加入12.29g步骤(1)制备得到的一段预乳液搅拌，加入0.5g过硫酸铵搅拌，反应得到种子乳液。再在2.5h内分别滴加入剩余的一段预乳液和0.35g过硫酸铵溶液搅拌保温反应45min，得到一段丙烯酸乳液。
(3)制备二段预乳液：将剩余的去离子水、剩余的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇硫酸钠、44.6g甲基丙烯酸甲酯、88.3g丙烯酸丁酯、17g丙烯酸异辛酯、25g甲基丙烯酸和20.5g苯乙烯混合搅拌25min，得到二段预乳液。
(4)制备丙烯酸乳液：在2.5h内向步骤(2)所述一段丙烯酸乳液分别滴加步骤(3)制备得到的二段预乳液及0.35g过硫酸铵溶液，保温(80℃)反应60min，反应结束后冷却至65℃，得到丙烯酸乳液。
(5)将0.4g叔丁基过氧化氢溶于10g去离子水中得到叔丁基过氧化氢溶液，将0.4gL-抗坏血酸溶于10g去离子水中得到L-抗坏血酸溶液。在65℃下，向反应釜中分别依次加入叔丁基过氧化氢溶液和L-抗坏血酸溶液，65℃保温25min。
(6)降温至40℃加入适量的氨水调节pH至8.5，依次加入1g 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和0.5g迪高Tego 822，搅拌20min，过滤出料，即得改性聚丙烯酸乳液。
制备得到的改性聚丙烯酸乳液在制成水性木器封闭底漆后与30g碳酸锆铵进行混合，具体性能详见试验例。
试验例
本试验例测试了实施例1～3和对比例2～3制备的改性聚丙烯酸乳液的性能。其中：
将实施例1～3和对比例2～3制备的改性聚丙烯酸乳液分别按照如下表2的配方制成水性木器封闭底漆，其中对比例3所制得的水性木器封闭底漆还与30g碳酸锆铵进行混合，并按照GB23999《室内装饰装修用水性木器涂料》性能检测对水性木器底漆的性能进行检测，结果如表3所示。
表2.水性木器封闭底漆配方
表3.水性木器封闭底漆性能
表3的测试结果反映，使用实施例1～3、对比例2的改性聚丙烯酸乳液制作的水性木器封闭底漆具有良好的存储稳定性，其他基本性能均满足国标要求。
使用对比例3的改性聚丙烯酸乳液制成的水性木器封闭底漆与抗渗色助剂混合后，存储稳定性不好，不能满足国标要求。
对使用实施例1～3、对比例2制得的改性聚丙烯酸乳液制成的水性木器封闭底漆的色素封闭性能进行测试，性能测试工艺为：基材(240#砂纸打磨处理)→喷涂水性封闭木器底漆(室温干燥3h)→400#砂纸轻磨→喷涂水性白漆(室温干燥2h)→常温放置3个月观测封闭效果。
以未喷涂水性木器封闭底漆的白漆样板作对比(空白)，封闭性能测试结果如下，基材为红橡木：
抗渗色性能评估方法：
目测：以未喷涂水性木器封闭底漆的白漆样板为标准，评分标准如表4所示：
表4.抗渗色性能的目测评分标准
| 等级 | 目测指标(与标准板对比) |
| 1级 | 漆膜几乎看不到渗色现象 |
| 2级 | 漆膜渗色现象明显改善 |
| 3级 | 漆膜渗色现象改善 |
| 4级 | 漆膜仍有明显的渗色现象 |
测试结果如表5所示：
表5.抗渗色性能评估表
| 目测抗渗色 | |
| 实施例1 | 1级 |
| 实施例2 | 1级 |
| 实施例3 | 2级 |
| 对比例2 | 4级 |
测试结果反映，对比例2未使用金属离子改性的封闭底漆样板变色严重，而使用实施例1～3的改性聚丙烯酸乳液制作的水性木器封闭底漆对基材具有良好的封闭效果，样板均没有发生明显变色现象，说明水性木器封闭底漆能够有效地封闭住木材中的单宁酸，避免单宁酸影响漆膜外观。
由于对比例1投料中丙烯酸的用量少于碳酸锆铵的用量，碳酸锆铵未反应完全，使得乳液破乳，导致体系粘度过大，未能继续反应得到改性聚丙烯酸乳液。
由于使用对比例3的改性聚丙烯酸乳液制成的水性木器封闭底漆与抗渗色助剂混合效果不好，存储稳定性差，不能用作水性木器封闭底漆进行测试。
上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种木器封闭底漆用改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述改性聚丙烯酸乳液的制备原料包括以重量份计的以下组分：丙烯酸酯类单体200～400份、丙烯酸类单体30～50份、苯乙烯单体0～100份、抗渗色助剂20～30份、乳化剂1～20份、引发剂1～5份、水450～750份；其中，所述乳化剂包括阴离子型乳化剂及非离子型乳化剂。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述改性聚丙烯酸乳液的制备原料还包括以重量份计的以下组分：缓冲剂0.1～1份、氧化剂0.1～0.5份、还原剂0.1～0.5份。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述抗渗色助剂包括碳酸锆铵及美国海洛斯Halox Xtain L-44中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸及丙烯酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的改性聚丙烯酸乳液，其特征在于，所述改性聚丙烯酸乳液的pH＝8.5～9。
7.权利要求1～6任一项所述改性聚丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1制备一段预乳液：将配方量30％～40％的水、配方量30％～40％的乳化剂、配方量40％～50％的丙烯酸酯类单体、配方量20％～30％的丙烯酸类单体和配方量40％～50％的苯乙烯单体混合，搅拌得到一段预乳液；
S2制备一段丙烯酸乳液：将配方量20％～30％的水和配方量30％～40％的乳化剂混合加热，加入5％～10％步骤S1得到的所述一段预乳液，再加入配方量20％～30％的引发剂，反应得到种子乳液；再加入剩余部分的所述一段预乳液和配方量30％～40％的引发剂，保温反应，得到一段丙烯酸乳液；
S3制备二段预乳液：将剩余部分的水、剩余部分的乳化剂、剩余部分的丙烯酸酯类单体、剩余部分的丙烯酸类单体和剩余部分的苯乙烯单体混合，搅拌得到二段预乳液；
S4制备丙烯酸乳液：将步骤S3得到的所述二段预乳液滴加到步骤S2得到的所述一段丙烯酸乳液中，并加入剩余部分的引发剂，保温反应，得到丙烯酸乳液；
S5步骤S4反应结束后加入配方量的抗渗色助剂加热反应，得到改性聚丙烯酸乳液。
8.根据权利要求7所述的改性聚丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，步骤S2中还加入配方量的缓冲剂与所述水和所述乳化剂混合加热；步骤S4所述丙烯酸乳液还与配方量的氧化剂、配方量的还原剂依次混合进行反应；步骤S5中所述加热反应温度为45～50℃。
9.权利要求1～6任一项所述改性聚丙烯酸乳液在防止木材渗色中的应用。
10.权利要求1～6任一项所述改性聚丙烯酸乳液在制备水性木器封闭底漆中的应用。
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