一种高固化水性木器漆的制备方法

技术领域

本发明涉及环保涂料制备技术领域，具体为一种高固化水性木器漆的制备方法。

背景技术

目前，环境和能源是人们面临的两大挑战，为了应对这种挑战，国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，涂料工业正在由高污染和高能耗产品逐渐转向水性河辐射固化等高性能环保产品，现在已成为涂料发展的方向，随着中国《室内用水性木器涂料》化工行业标准的出台，水性木器涂料得到迅速发展，水性木器漆是以水为溶剂，具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好和易于改性等优点，为了获得具有高固化水性木器漆，需要解决水性木器漆具粘度，因此在施工时需要加水，针对木材性质不同，设计适合的涂料和选择合理的涂装方案，也就是说涂料和涂装要适合木材的性能要求，目前，高固化水性木器漆，上层涂料的中水对下层表面不存在溶解作用特别是耐水性好的树脂，层间附着力是依靠基材润湿剂和成膜助剂得以提高的，经多年实践经验发现水漆涂层的间附着力一般都很好，甚至忧于溶剂型涂料，高强度撞击很少有层间剥离现象，大多是随木材整体破损。

但是由于构成水性木器漆的主体溶剂是水和溶剂(如成膜助剂)共存挥发速度均比有机溶剂慢，4h室温干燥后，水份挥发不足60％，树脂干燥后，硬度低，涂膜丰满度差，在水性丙烯酸体系中，一般为了得到高硬度的漆膜，往往需要成膜聚合物的玻璃化转变温度较高，然而，高转变温度的聚合物制得的木器漆成膜温度也很高，不易在室温下得到高质量的漆膜，这是成膜温度和漆膜硬度之间的矛盾，由上可知，目前的丙烯酸树脂类水性木器漆存在诸多缺陷，性能仍有待提高，故而提出一种高固化水性木器漆的制备方法来解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高固化水性木器漆的制备方法，具备性能优异的优点，解决了目前的丙烯酸树脂类水性木器漆存在诸多缺陷，性能仍有待提高的问题。

(二)技术方案

为实现上性能优异的目的，本发明提供如下技术方案：一种高固化水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：

1)在反应罐中，开动搅拌分别加入氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸树脂乳液搅拌速度由慢慢加速到30HZ，保持搅拌30分钟；

2)再向反应罐中慢慢加入颜料，并保持低速搅拌20分钟；

3)继续向反应罐中再加入润湿分散剂、有机硅流平剂、增稠剂、成膜剂、消泡剂、防腐剂和偶联剂将搅拌调到中速，并保持搅拌20分钟；

4)最后向反应罐中慢慢加入水固化剂，中速搅拌10分钟再加入去离子水高速分散30分钟，即可制得上述高固化水性木器漆。

优选的，所述氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂80-100份、丙烯酸树脂乳液5-10份、润湿分散剂10-15份、有机硅流平剂0.1-1份、增稠剂0.1-1份、成膜剂10-20份、消泡剂0-0.5份、防腐剂0.1-1份、颜料0-30份、水固化剂5-15份、偶联剂0.5-2份和去离子水30-70份。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高固化水性木器漆的制备方法，具备以下有益效果：

1、该高固化水性木器漆的制备方法，通过采用的氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸树脂乳液及其他原料均为绿色环保产品，采用水为溶剂，未采用有机溶剂，不会释放出有毒有害气体，VOC含量远远低于油漆，不会对环境及人体造成伤害。

2、该高固化水性木器漆的制备方法，通过水、醇为分散体，颜料色粉在水性分散体中悬浮，高固化水性木器漆的粘性是依靠增稠剂和成膜剂制成，这种结构的高固化水性木器漆粘性保持了溶剂型木器漆的稳定性。

3、该高固化水性木器漆的制备方法，通过在清漆的基础上再加水性固化剂，使其表面固化成膜，形成保护，降低水过多造成的粘性增加，使物体表面丰滿度高光泽好，避免色漆还会出现颜料沉淀、浮色发花、鲜艳度下降和贮存稳定性不好等不良现象。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。

实施例一：

一种高固化水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：

将氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂100份再搅拌下加入反应罐中，调整搅拌变频器到20HZ，在常温下依次加入丙烯酸树脂乳液5份、润湿分散剂12份、有机硅流平剂1份、增稠剂1份、成膜剂20份、消泡剂0.5份、防腐剂1份和去离子水70份混合搅拌30min，然后慢慢加入颜料30份，偶联剂2份和水固化剂15份，即可制得上述高固化水性木器漆。

高固化水性木器漆的具体材制备料为：

氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂选用可溶性聚酰亚胺改性丙烯酸树脂、氟硅改性丙烯酸树脂或丙烯酸改性树脂ELASTENE2468；

润湿分散剂选用winsperesr4080A、润湿分散剂CF-5040、winsperesr4000、润湿分散剂S或润湿分散剂W；

有机硅流平剂选用迪高TEGO流平剂(FIOW425)、KAN-1033、流平剂CM、迪克有机硅流平剂(BYK-300、BYK-333)、水性流平剂(LEVALIVE W-2540)或TEGO GLIDE B1484；

增稠剂选用特殊改性聚醚硅油、DISPERBYK-111或EVONIK SURFYNOL4

成膜剂：十二碳醇脂(Texanol醇脂-12)、乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚醋酸酯或3-乙氧基丙酸乙酯EEP；

消泡剂选用聚醚类消泡剂(GF型、GPE型、GPES)、型磷酸三丁酯消泡剂或聚二甲基硅甲烷；

防腐剂选用水性防腐剂MB-11、涂料防霉剂、涂料杀菌剂、ACP防腐剂、LXZ防腐剂或BAC-106D防腐剂；

偶联剂选用钛酸酯偶联剂TM-139、水性硅烷偶联剂MP200、有机硅偶联剂、水性聚氨酯偶联剂(丙X酸体系)、偶联剂GT2000或氨基烷基偶联剂KH-550；

水固化剂选用水性环氧固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂或木器漆固化剂。

实施例二：

一种高固化水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：

在搅拌下将氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂80份加入反应罐中，调整搅拌变频器到20HZ，在常温下依次加入丙烯酸树脂乳液3份、润湿分散剂8份、有机硅流平剂0.1份、增稠剂0.1份、成膜剂13份、消泡剂0.1份、防腐剂0.5份和去离子水30份混合搅拌30min，然后慢慢加入颜料10份，偶联剂0.5份和水固化剂5份，待颜料全部润湿后调整搅拌变频器到30HZ，再搅拌30分钟，得到高固化水性木器漆。

实施例三：

一种高固化水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：

将氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂100份在搅拌下加入反应罐中，调整搅拌变频器到20HZ，在常温下依次加入丙烯酸树脂乳液5份、润湿分散剂winsperesr12份、有机硅流平剂1份、增稠剂1份、成膜剂十二碳醇脂20份、消泡剂聚醚GPES0.5份、防腐剂MB-111份和去离子水70份混合搅拌30min，然后慢慢加入颜料30份、偶联剂2份和水固化剂15份，待颜料全部润湿后调整搅拌变频器到30HZ，再搅拌30分钟，得到高固化水性木器漆。

实施例四：

一种高固化水性木器漆的制备方法，包括以下步骤：

将可溶性聚酰亚胺改性丙烯酸树脂100份在搅拌下加入反应罐中，调整搅拌变频器到20HZ，在常温下依次加入丙烯酸树脂乳液5份、润湿分散剂CF-504012份、有机硅流平剂TEGO FLOW4251份、增稠剂特殊改性聚醚硅油1份、成膜剂丙二醇甲醚PM20份、消泡剂0.5份、防腐剂(涂料杀菌剂)1份和去离子水70份混合搅拌30min，然后慢慢加入颜料30份、偶联剂2份和水固化剂15份，待颜料全部润湿后调整搅拌变频器到30HZ，再搅拌30分钟，得到高固化水性木器漆。

对比例:取市场上常见的高固化水性木器漆

实验例：相同条件下施工将实施例1-4和对比例1的高固化水性木器漆分别喷于柳木板表面，喷四次(厚度约为40微米)，漆膜完全干燥后，进行性能测试

由图表的结果可以看出，本发明提供的高固化水性木器漆，漆膜硬度高，成膜氧化指数高，抗水性对比样通透性不好，300hr时有泛白、有泡的现象，实例1-4的样品各项指标效果都很好，通过上表的结果可以看出，采用本发明的方法得到的高固化水性木器漆，硬度在2H以上，高于对比样品，附着力、冲击力和弯曲试验的测试均达到合格标准。

本发明的有益效果是：本发明采用的氟聚酰亚胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸树脂乳液及其他原料均为绿色环保产品，采用水为溶剂，未采用有机溶剂，不会释放出有毒有害气体，VOC含量远远低于油漆，不会对环境及人体造成伤害，通过水、醇为分散体，颜料色粉在水性分散体中悬浮，高固化水性木器漆的粘性是依靠增稠剂和成膜剂制成，这种结构的高固化水性木器漆粘性保持了溶剂型木器漆的稳定性，通过在清漆的基础上再加水性固化剂，使其表面固化成膜，形成保护，降低水过多造成的粘性增加，使物体表面丰滿度高光泽好，避免色漆还会出现颜料沉淀、浮色发花、鲜艳度下降和贮存稳定性不好等不良现象，解决了目前的丙烯酸树脂类水性木器漆存在诸多缺陷，性能仍有待提高的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。