一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆及其制备方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201710852520.9 | 申请日 | 2017-09-19 | 公开(公告)号 | CN107502116A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 安徽名士达新材料有限公司; | 发明人 | 吴浩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种木器用改性 丙烯酸 聚 氨 酯 水 性漆及其制备方法，该水性漆包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液40-60份、聚氨酯乳液40-55份、聚乙烯亚胺2-6份、聚乙烯醇缩丁 醛 1-3份、 偶联剂 4-7份、水镁石 纤维 0.5-3份、助剂5-8份、去离子水10-20份，本发明通过合理的配方组成和工艺改进制得的水性漆漆膜耐老化性、耐污性、耐 溶剂 性、抗紫外性、 耐磨性 等明显改善，整体相容性好，层间粘着 力 强，透明均匀不褪色，经济效益好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，其特征在于，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液40-60份、聚氨酯乳液40-55份、聚乙烯亚胺2-6份、聚乙烯醇缩丁醛1-3份、偶联剂4-7份、水镁石纤维0.5-3份、助剂5-8份、去离子水10-20份。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及水性漆及其制备技术领域，具体涉及一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆及其制备方法。 背景技术[0002] 环保和能源是21世纪我们面临的两大挑战，为了应对这一挑战，在木器涂料行业中，逐渐由高能耗、高污染的传统溶剂型涂料向环境友好、资源节约型的水性涂料转变。在家居装修中，最常见的有水性漆和油性漆，其中水性漆作为一种油漆的替代品具有以下优点：1、以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料有机溶剂(占涂料)在5％～15％之间，而阴极电泳涂料已降至1.2％以下，对降低污染节省资源效果显著。2、水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；对材质表面适应性好，涂层附着力强。3、涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗，并有效减少对施工人员的伤害。4、电泳涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性；电泳涂膜有最好的耐腐蚀性，厚膜阴极电泳涂层的耐盐雾性最高可达1200h。 [0003] 水性木器漆最重要的成分是其中的乳液，按乳液的化学结构分类可以分为水性硝基纤维素漆、水性醇酸树脂漆、水性环氧树脂漆、水性聚氨酯树脂漆、水性丙烯酸树脂漆、水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂漆等。经过长期的更新换代，现有的水性漆在耐水、耐溶剂、耐磨、保光、流平等性能上已有了一定程度的改进，但综合性能仍需不断完善，因此，研制出一种改性复合乳液以提高水性木器漆的综合性能非常必要。 发明内容[0004] 针对上述存在的问题，本发明提出了一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆及其制备方法，通过合理的配方组成和工艺改进制得的水性漆漆膜耐老化性、耐污性、耐溶剂性、抗紫外性、耐磨性等明显改善，整体相容性好，层间粘着力强，透明均匀不褪色，经济效益好。 [0005] 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： [0006] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液40-60份、聚氨酯乳液40-55份、聚乙烯亚胺2-6份、聚乙烯醇缩丁醛1-3份、偶联剂4-7份、水镁石纤维0.5-3份、助剂5-8份、去离子水10-20份。 [0008] 优选的，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物。 [0010] 优选的，助剂中各组分占助剂质量百分含量为乳化剂15-35％、防霉杀菌剂2-7％、消泡剂5-10％、成膜助剂3-6％、助溶剂余量。 [0011] 优选的，助溶剂为聚乙二醇、丙酮、甲基叔丁基醚、甲基异丁基酮、乙酸异丙酯、乙酸丙酯中的一种或多种组合物，其中聚乙二醇分子量为1000-1200。 [0012] 优选的，木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，制备方法如下： [0014] 2)将聚乙烯亚胺滴加到混合液一中，边加边搅拌，然后在55-60℃先恒温震荡15min再静置保温30-60min，得混合液二； [0015] 3)将丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液共混均匀，先向其中加入除助剂外的其他剩余组分，一次超声处理5-6min，然后将混合液二滴加至其中，滴加过程中进行二次超声处理，得混合液三； [0016] 4)将助剂加入混合液三中，65-80℃条件下先阶段搅拌1h，再静置放置1-4h，取出搅拌冷却至室温即可。 [0017] 优选的，步骤2)中边加边搅拌搅拌速度为40-60rpm，整个滴加时间≥30min。 [0018] 优选的，步骤3)中一次超声处理为28KHz，二次超声处理为22.5-23KHz，整个滴加过程时间≤15min。 [0019] 优选的，步骤4)中阶段搅拌具体为先80rpm搅拌10min，然后60rpm搅拌20min，再30rpm搅拌30min。 [0020] 由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过合理的配方组成和工艺改进制得的水性漆漆膜耐老化性、耐污性、耐溶剂性、抗紫外性、耐磨性等明显改善，整体相容性好，层间粘着力强，透明均匀不褪色，经济效益好。 [0021] 1)采用丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液复配，交叉补替性好，添加有水镁石纤维，一方面可作为补强添加剂提高漆膜的耐磨效果，另一方面水镁石羟基配合强反应性的聚乙烯亚胺，在偶联剂的作用下，不仅有利于了各乳液交联封端，稳定性、疏水性好，且有效促进了组分间的相容性，相较于物理混合，性能提升均匀稳定。 [0022] 2)聚乙烯亚胺含有大量伯胺、仲胺等高反应活性基团，通过化学键合，有效加快了乳液间的接枝交联，改性效率高，另外，聚乙烯亚胺协同聚乙烯醇缩丁醛有效提高了水性漆的粘附性能，与木材表面结合力强，且聚乙烯亚胺可与木材中含有的单宁等酸类物质反应结合，不仅有利于增强结合效果，同时有效减轻了木材变色、发黑的问题。 [0023] 3)纳米氧化锌具有良好的表面催化活性，不仅有利于促进反应进行，同时其具有的抗菌、耐磨、耐光、耐老化、高分散等优异性能，进一步提高了水性漆的综合性能。 [0024] 4)制备过程中将原料采用分步处理，一方面加大组分间配合作用，提高交联改性时的反应活性，有利于提高反应效率，另一方面合理的工艺处理，有效提高了水性漆的触变性以及成膜的平整柔韧性。 具体实施方式[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0026] 实施例1： [0027] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液45份、聚氨酯乳液40份、聚乙烯亚胺2份、聚乙烯醇缩丁醛2份、偶联剂4.5份、水镁石纤维0.5份、助剂7份、去离子水12份，还包括环氧树脂乳液25份、硅溶胶4份、纳米氧化锌2份。 [0028] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂20％、防霉杀菌剂2％、消泡剂8％、成膜助剂4％、助溶剂余量；助溶剂为聚乙二醇1000、丙酮的组合物。 [0029] 木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，制备方法如下： [0030] 1)按重量份称取原料，将水镁石纤维、聚乙烯醇缩丁醛加入去离子水中搅拌5-10min，然后置于液体研磨机内研磨1.8-2h，得混合液一； [0031] 2)将聚乙烯亚胺滴加到混合液一中，边加边搅拌，然后在55-60℃先恒温震荡15min再静置保温30-60min，得混合液二；边加边搅拌搅拌速度为40-60rpm，整个滴加时间≥30min； [0032] 3)将丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液共混均匀，先向其中加入除助剂外的其他剩余组分，一次超声处理5-6min，然后将混合液二滴加至其中，滴加过程中进行二次超声处理，得混合液三；一次超声处理为28KHz，二次超声处理为22.5-23KHz，整个滴加过程时间≤15min； [0033] 4)将助剂加入混合液三中，65-80℃条件下先阶段搅拌1h，具体为先80rpm搅拌10min，然后60rpm搅拌20min，再30rpm搅拌30min，再静置放置1-4h，取出搅拌冷却至室温即可。 [0034] 实施例2： [0035] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液50份、聚氨酯乳液42份、聚乙烯亚胺4份、聚乙烯醇缩丁醛2份、偶联剂6.5份、水镁石纤维2.5份、助剂6份、去离子水10份，还包括环氧树脂乳液30份、硅溶胶6份、纳米氧化锌2份。 [0036] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂22％、防霉杀菌剂3％、消泡剂5％、成膜助剂3％、助溶剂余量；助溶剂为聚乙二醇1000、丙酮、甲基叔丁基醚组合物。 [0037] 本实施例制备方法同实施例1。 [0038] 实施例3： [0039] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液60份、聚氨酯乳液50份、聚乙烯亚胺5份、聚乙烯醇缩丁醛1.5份、偶联剂7份、水镁石纤维3份、助剂6份、去离子水15份，还包括环氧树脂乳液15份、硅溶胶8份、纳米氧化锌1份。 [0040] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂30％、防霉杀菌剂6％、消泡剂10％、成膜助剂5％、助溶剂余量；助溶剂为聚乙二醇1200。 [0041] 本实施例制备方法同实施例1。 [0042] 实施例4： [0043] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液55份、聚氨酯乳液45份、聚乙烯亚胺6份、聚乙烯醇缩丁醛3份、偶联剂5份、水镁石纤维2份、助剂5份、去离子水13份，还包括环氧树脂乳液35份、硅溶胶11份、纳米氧化锌3份。 [0044] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂35％、防霉杀菌剂4％、消泡剂6％、成膜助剂5％、助溶剂余量；助溶剂为丙酮。 [0045] 本实施例制备方法同实施例1。 [0046] 实施例5： [0047] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液40份、聚氨酯乳液43份、聚乙烯亚胺3份、聚乙烯醇缩丁醛1份、偶联剂4份、水镁石纤维1份、助剂8份、去离子水20份，还包括环氧树脂乳液0份、硅溶胶0份、纳米氧化锌0份。 [0048] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂15％、防霉杀菌剂7％、消泡剂6％、成膜助剂6％、助溶剂余量；助溶剂为聚乙二醇1200、甲基叔丁基醚组合物。 [0049] 本实施例制备方法同实施例1。 [0050] 实施例6： [0051] 一种木器用改性丙烯酸聚氨酯水性漆，包括以下重量份数组分：丙烯酸酯乳液48份、聚氨酯乳液40份、聚乙烯亚胺4份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、偶联剂5份、水镁石纤维1.2份、助剂7份、去离子水14份，还包括环氧树脂乳液20份、硅溶胶4份、纳米氧化锌1.8份。 [0052] 其中，偶联剂为质量比2：1的γ―氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的组合物；助剂包括乳化剂、防霉杀菌剂、助溶剂、消泡剂、成膜助剂，各组分占助剂质量百分含量为乳化剂26％、防霉杀菌剂5.5％、消泡剂7％、成膜助剂4％、助溶剂余量；助溶剂为聚乙二醇1000、丙酮、甲基叔丁基醚组合物。 [0053] 本实施例制备方法同实施例1。 [0054] 将本发明实施例值得的产品进行性能测试，结构如下表： [0055] [0056] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈