CN117089233A - 一种染色木皮保护剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工涂料技术领域,具体公开了一种染色木皮保护剂及其制备方法与应用。该染色木皮保护剂中不含油漆,其原料组分包括水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂、助溶剂和去离子水。本发明的染色木皮保护剂创造性地将水性紫外光吸收剂和水性紫外光稳定剂直接分散于助溶剂和去离子水中,无需添加油漆,不仅与木材的结合性更强,且对染色木皮的颜色保护性好,不易变色或变色轻微,不会带来负作用,上下层附着力好,不影响保护剂的干性和硬度,抗划伤性好,透明性好,耐候性好。
Description
技术领域
本发明属于化工涂料技术领域,具体涉及一种染色木皮保护剂及其制备方法与应用。
背景技术
染色木皮又名科技木皮,是利用高科技加工技术,将天然木皮进行染色、缺陷处理后生成的美丽、精致的一种新型材料,既有天然木皮的纹理,又补全了天然木皮的部分缺陷。染色木皮可以在不改变天然木皮纹理的基础上改变颜色,同时颜色多样化丰富了设计师们的色彩想象空间,提升了木皮本身的使用价值,为汽车和居住环境增添了色彩。
木皮染色最大的价值表现在其无限的创造潜力上,在年复一年的潮流更迭中,在如同大自然染色木皮一般以天然木皮为基础,利用机器加工技术对天然木皮进行改色、或者修补缺陷等处理后获得的木皮;也有一些经过染色处理后的整木,称之为染色木,用此类染色木加工成的木皮也是染色木皮。染色木皮有着天然木皮原有的触感和纹理,经过加工后比天然木皮更具有观赏性、颜色鲜艳多样。且染色木皮经过加工后,那些天然木材原有的缺陷部分消除了,在加工的过程中剔除了天然木材虫洞,结疤等自然缺陷,这样比天然木皮的表面更加光滑,看的更加舒心。
目前,染色木皮的最大问题便是容易变色,如何让染色木皮不变色或轻微变色是亟待解决的技术问题。现有的解决方法一般是在油漆中加入紫外光吸收剂,但在油漆中直接加入紫外光吸收剂不但保护效果欠佳,而且还导致油漆慢干,甚至不干;同时,紫外光吸收剂单独使用效果并不理想,需与紫外光稳定剂配合使用才能发挥更好的效果,但紫外光稳定剂一般是胺类物质,胺类物质遇到聚氨酯类固化剂快速增稠胶化,导致油漆可使用时间短,甚至油漆刚调好,还没来得及使用就已胶化。
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,本发明提出一种染色木皮保护剂及其制备方法与应用,该染木皮保护剂无需添加于油漆中,具有对染色木皮颜色保护性好、无刺激味道、干速适中、附着力好、不影响上下层的附着力以及上层漆和底材木材的性能,对染色木皮的颜色具有良好的保护性,让染色木皮不易变色或变色轻微。
为解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种染色木皮保护剂,所述染色木皮保护剂中不含油漆,其原料组分包括水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂、助溶剂和去离子水。
具体地,现有的大部份紫外光吸收剂和稳定剂仅能有限溶于溶剂,少部份能分散于水性涂料中,但也不能溶解于水中,因此使用时需将其分散于油漆中。本发明的染色木皮保护剂以水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂、助溶剂和去离子水为主要原料,无需分散于油漆中即可达到完全溶解;与常规的紫外光吸收剂分散于油漆中相比,保护剂与木材的结合性能更强,且无刺激味道、干速适中、附着力好、不影响上下层的附着力,不影响上层漆的性能,也不影响底材木材的性能。使用时,只需在天然木皮上喷涂一遍染色木皮保护剂即可,对染色木皮的颜色具有良好的保护性,让染色木皮不易变色或变色轻微。
作为上述方案的进一步改进,所述水性紫外光吸收剂为苯并三氮唑类紫外光吸收剂。
优选的,所述水性紫外光吸收剂选自天津利安隆新材料股份有限公司的UV-1130。
作为上述方案的进一步改进,所述水性紫外光稳定剂为受阻胺类紫外光稳定剂。
优选的,所述水性紫外光稳定剂选自台湾奇钛科技股份有限公司的Chi guard353。
具体地,采用苯并三氮唑类紫外光吸收剂与受阻胺类紫外光稳定剂配合使用,更有利于保护剂对紫外光的吸收,避免紫外光对染色木皮的破坏。
作为上述方案的进一步改进,所述染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括水性紫外光吸收剂0.5-3份、水性紫外光稳定剂0.2-2份、助溶剂51-85份和去离子水15-50份。
优选的,所述助溶剂包括无水酒精和三乙二醇单丁醚。
优选的,所述无水酒精与三乙二醇单丁醚的质量比为(10-80):1。
具体地,本发明以无水酒精、三乙二醇单丁醚和去离子水为介质,利用木材对水和水性材料天然的亲和力,有利于木材对保护剂的吸收性能,可更好地保护木材。
本发明的第二方面提供了上述染色木皮保护剂的制备方法,包括以下步骤:
将各组分混合后,分散至澄清透明,制得所述染色木皮保护剂。
作为上述方案的进一步改进,所述的染色木皮保护剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将无水酒精、三乙二醇单丁醚、水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂混合,然后以第一转速分散,得预分散液;
(2)向所述预分散液中加入去离子水,然后以第二转速分散,静置消泡后,得所述染色木皮保护剂。
优选的,步骤(1)中,所述第一转速分散为以600-800转/分钟分散5-10分钟。
优选的,步骤(2)中,所述第二转速分散为在以900-1100转/分钟分散5-10分钟。
本发明的第三方面提供了上述染色木皮保护剂在汽车或家具行业的应用。
本发明的上述技术方案相对于现有技术,至少具有如下技术效果或优点:
(1)本发明的染色木皮保护剂创造性地将水性紫外光吸收剂和水性紫外光稳定剂直接分散于助溶剂和去离子水中,无需添加油漆,不仅与木材的结合性更强,且对染色木皮的颜色保护性好,不易变色或变色轻微,不会带来负作用,上下层附着力好,不影响保护剂的干性和硬度,且抗划伤性、透明性和耐候性俱佳。
(2)本发明的染色木皮保护剂相对于传统分散于油漆中的保护剂,具有施工性好、适用性强,对施工人员施工技巧熟练程度要求较低的特点,即使偏离标准施工条件也不会出现明显的不合格项如哑度不均、手感差和抗划伤性差、轻易变色等其它异常现象。同时,本发明的染色木皮保护剂贮存稳定性好、环保无异味,可替代进口同类产品,且成本远低于进口同类产品。
附图说明
图1为实施例1的耐变色测试结果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述,以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是,实施例只是用于对本发明做进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,所属领域技术熟练人员,根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整,应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的,均为市售产品;未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
本发明实施例1-9及对比例2-4所采用的原料,具体如下:
水性紫外光吸收剂:天津利安隆新材料股份有限公司的UV-1130;
水性紫外光稳定剂:台湾奇钛科技股份有限公司的Chi guard 353。
实施例1-9
实施例1-9的染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计,如表1所示。
表1:实施例1-9的染色木皮保护剂的原料组分表
实施例1-9的染色木皮保护剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将无水酒精、三乙二醇单丁醚、水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂混合,然后以600-800转/分钟的第一转速分散5-10分钟,得预分散液;
(2)向步骤(1)制得的预分散液中加入去离子水,然后以900-1100转/分钟的第二转速分散5-10分钟,至完全溶解为透明液体,停止分散,静置5-10min,得染色木皮保护剂。
对比例1
对比例1的染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括:
对比例1与实施例7的区别在于,对比例1的染色木皮保护剂的原料组分采用非亲水性的粉末状UV-P紫外光吸收剂(熔点128-132℃)代替实施例7的亲水性紫外光吸收剂和水性紫外光稳定剂,其他原料组分及用量均与实施例7相同。
对比例1的染色木皮保护剂的制备方法与实施例7相同。
对比例2
对比例2的染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括:
丙二醇甲醚醋酸酯 98.5份;
水性紫外光吸收剂 1.5份。
对比例2与实施例3的区别在于,对比例2的染色木皮保护剂的原料组分中不含水性紫外光稳定剂,且溶剂采用丙二醇甲醚醋酸酯。
对比例2的染色木皮保护剂的制备方法与实施例3相同。
对比例3
对比例3的染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括:
对比例3与实施例3的区别在于,对比例3的染色木皮保护剂的原料组分中未添加水性紫外光稳定剂,其他原料组分及用量均与实施例3相同。
对比例3的染色木皮保护剂的制备方法与实施例3相同。
对比例4
对比例4的染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括:
对比例4与实施例3的区别在于,对比例4的染色木皮保护剂的原料组分中未添加水性紫外光吸收剂,其他原料组分及用量均与实施例3相同。
对比例4的染色木皮保护剂的制备方法与实施例3相同。
性能测试
在已成型的染色木皮上分别喷涂一遍实施例1-9及对比例1-4制备的染色木皮保护剂,常温干燥1-2小时,观察并检测漆膜的性能,并与未喷涂染色木皮保护剂的原染色木皮(空白染色木皮)进行比较,具体如表2和表3所示。
其中:耐变化色性采用以下两种方法进行测试:
方法1:将喷涂一遍漆色木皮保护剂的样板遮挡一半,在阳光下暴晒7天,对比遮挡和未遮挡部分的色差变化△E值;该测试结果与实际结果更为接近。
方法2:依据标准GB/T23987-2009,采用涂料老化试验仪,同方法1进行照射7天,对比遮挡和未遮挡部分的色差变化△E值。其中:光源为:UVA(340);温度为:(60±3)℃;辐照度为:0.68w/m2。
表2:实施例1-9的漆色木皮保护剂及漆膜的性能测试结果表
表3:对比例1-4的漆色木皮保护剂及漆膜的性能测试结果表
由表2和表3可知,实施例1-7的染色木皮保护剂均具有较好的稳定性,且应用于染色木皮时,其漆膜均具有较好的附着力、柔韧性、硬度高、耐水性和耐汽油性好,且无气味,耐变色性(日晒)△E值为0.9-1.3,耐变色性(光照)△E值为0.7-1.0,相对于原染色木皮的耐变色性大大提高。
实施例8-9,由于溶剂的用量或种类有所不同,导致体系不稳定,发白,且有紫外光吸收剂和紫外光稳定剂析出,出现轻微的浑浊现象。
对比例1-4,由于采用其他紫外光吸收剂、不含有水性紫外光吸收剂或水性紫外光稳定剂,其漆膜的外观、附着力、硬度或抗划痕性都有一定程度的下降,尤其是耐变色性显著下降。
图1为喷一遍实施例1的染色木皮保护剂,并采用方法1进行耐变色测试的结果图,由图1可知,染色木皮在曝晒前后,仅有轻微变色。
对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换,而不必经过创造性的劳动。因此,本领域技术人员根据本发明的揭示,对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。上述实施例为本发明的优选实施例,凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化,均应属于本发明的保护范畴。
Claims (10)
1.一种染色木皮保护剂,其特征在于,所述染色木皮保护剂中不含油漆,其原料组分包括水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂、助溶剂和去离子水。
2.根据权利要求1所述的染色木皮保护剂,其特征在于,所述水性紫外光吸收剂为苯并三氮唑类紫外光吸收剂。
3.根据权利要求1所述的染色木皮保护剂,其特征在于,所述水性紫外光稳定剂为受阻胺类紫外光稳定剂。
4.根据权利要求1所述的染色木皮保护剂,其特征在于,所述染色木皮保护剂的原料组分,按重量份计包括水性紫外光吸收剂0.5-3份、水性紫外光稳定剂0.2-2份、助溶剂51-85份和去离子水15-50份。
5.根据权利要求1或4所述的染色木皮保护剂,其特征在于,所述助溶剂包括无水酒精和三乙二醇单丁醚。
6.根据权利要求5所述的染色木皮保护剂,其特征在于,无水酒精和三乙二醇单丁醚的质量比为(10-80):1
7.一种如权利要求1至6任意一项所述的染色木皮保护剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将各组分混合后,分散至澄清透明,制得所述染色木皮保护剂。
8.根据权利要求7所述的染色木皮保护剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将无水酒精、三乙二醇单丁醚、水性紫外光吸收剂、水性紫外光稳定剂混合,然后以第一转速分散,得预分散液;
(2)向所述预分散液中加入去离子水,然后以第二转速分散,静置消泡后,得所述染色木皮保护剂。
9.根据权利要求8所述的染色木皮保护剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述第一转速分散为以600-800转/分钟分散5-10分钟;和/或,步骤(2)中,所述第二转速分散为以900-1100转/分钟分散5-10分钟。
10.一种如权利要求1至6任意一项所述的染色木皮保护剂在汽车或家具行业的应用。
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