一种水性双组份自消光木器涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性双组份自消光木器涂料及其制备方法。该方法首先将乳化剂和水加入反应器搅拌，然后滴加部分丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体混合液，进行反应得到核层树脂；待反应器溶液出现蓝光并有明显回流现象时，将剩下部分丙烯酸酯类和羟基丙烯酸类单体混合液滴加，进行反应得到壳层树脂；最后加中和剂并加蒸馏水高速分散，得到水性自消光羟基丙烯酸二级分散体；再与水性聚氨酯固化剂、助剂混合搅拌制备水性双组份自消光木器涂料。本发明专利技术的制备方法简易、环保，制得的涂料贮存稳定性高，漆膜消光性好，机械性能更强，而且耐化学品和耐沾污性能更优。

【技术实现步骤摘要】
一种水性双组份自消光木器涂料及其制备方法
本专利技术属于水性木器涂料领域，涉及一种水性双组份木器涂料，特别涉及一种水性双组份自消光木器涂料及其制备方法。
技术介绍
随着国内外多个法律、法规的逐步生效，对行业的管理日趋严格，大大限制了传统溶剂型涂料的生产和产品的使用。而水性涂料、环境友好型涂料标准的逐步出台，预示着新的机遇与挑战。水性涂料不可逆转的发展趋势，将是涂料企业未来的发展方向之一。高品质水性自消光木器涂料更是家具行业的一个重点方向，室内家具多采用了消光面，覆盖于居室外部的木质板材基本也消光外表。当面临选择亮光的还是消光的效果时，我们不仅仅局限于时尚和外观的需求。实践证明，易清洁性、光亮效果及触摸感觉等方面的要求也影响着我们的选择，涂膜消光后给人良好的质感和舒适的感觉，很受人们青睐。此外，经济实用也是选择涂料表面状态的另一个重要因素，当某些基材被擦伤、有轻微凹痕以及弄脏时，采用消光涂料可以掩饰这些缺陷，而涂覆亮光漆却难以掩盖此类瑕疵。目前市场上主要以外添加消光剂达到消光效果，但消光剂的加入会使涂料在干燥过程中形成微粗糙表面，其中研究最多的是二氧化硅，通过加入二氧化硅消光粉改性，所合成的涂料容易出现分散不均匀而导致清漆透明度不高，同时消光粉的加入会导致涂膜耐介质性能明显下降。消光树脂则主要是利用有机物特有的结构和基团吸收光线而消光。因此，为了获得环境友好且使其具有良好的消光性，采用乳液聚合半连续滴加方式合成可自消光的水性羟基丙烯酸分散体，结合哑光固化剂本身的特殊结构，从而从分子结构上产生良好的自消光性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种双组份自消光木器涂料的制备方法。本专利技术的目的还在于提供由上述制备方法制得的一种双组份自消光木器涂料。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。一种水性双组份自消光木器涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)在反应容器中加入乳化剂和蒸馏水，保温搅拌均匀，再滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体，升温并保温进行反应；(2)步骤(1)反应结束后，混合溶液出现蓝光并有明显回流现象时，滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体和羟基丙烯酸类单体，保温继续进行反应；(3)步骤(2)反应结束后，加入中和剂并搅拌均匀，再加入蒸馏水进行分散，降温，过滤出料，得到水性自消光羟基丙烯酸二级分散体；(4)在得到的水性自消光羟基丙烯酸二级分散体中加入消泡剂、润湿剂、流平剂及去离子水，混合均匀，再与水性聚氨酯固化剂混合搅拌均匀，得到所述水性双组份自消光木器涂料。优选的，步骤(1)中，所述乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和十二烷基硫酸钠的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的1％～2％。更优选的，步骤(1)中，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。更进一步优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵优选异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵。优选的，步骤(1)中，所述蒸馏水的添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的20％～40％，更优选30％～40％。优选的，步骤(1)中，所述保温搅拌均匀是在40～50℃下保温搅拌均匀。优选的，步骤(1)中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯的一种，更优选为质量比1:0.43～0.80的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯，其添加量占丙烯酸酯类单体总添加量的60％～75％。优选的，步骤(1)中，所述引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的0.5％～1.1％，更优选为0.8％～1.1％。更优选的，步骤(1)中，所述引发剂为过硫酸钾。优选的，步骤(1)中，所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的2.6％～5.1％，更优选为3.5％～4.5％。更优选的，步骤(1)中，所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。优选的，步骤(1)中，滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体的用时为4～5小时。优选的，步骤(1)中，所述升温是升温至70～75℃。优选的，步骤(1)中，所述反应的时间为1～1.5小时。通过步骤(1)的反应能得到疏水的核层树脂。优选的，步骤(2)中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯的一种。以步骤(1)和步骤(2)中的丙烯酸酯类单体的添加量为丙烯酸酯类单体总添加量。优选的，步骤(2)中，所述羟基丙烯酸类单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量的1.2wt％～2.9wt％，更优选为1.8％～2.7％。更优选的，步骤(2)中，所述羟基丙烯酸类单体为丙烯酸。优选的，步骤(2)中，滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体和羟基丙烯酸类单体用时3～4小时。优选的，步骤(2)中，所述保温继续进行反应是在70～75℃保温继续反应1～2小时。通过步骤(2)的反应能得到亲水的壳层树脂。优选的，步骤(3)中，所述中和剂为三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的0.9％～1.5％。更优选的，步骤(3)中，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，优选的，步骤(3)中，所述搅拌的时间为30～50分钟。优选的，步骤(3)中，所述分散的时间为1～1.5小时。优选的，步骤(3)中，所述蒸馏水与丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的质量比为0.8～0.9:1。优选的，步骤(3)中，所述水性自消光羟基丙烯酸二级分散体的固含量47±1.0％，羟基含量4.0±0.2％，粘度1200-2500mPa·s(25℃)，pH值6.5-9，酸值≤20，ΔTg＞50℃，贮存稳定性好。优选的，步骤(4)中，所述消泡剂为上海毅克化学科技有限公司牌号为YCK-660和YCK-670的消泡剂中的一种，其添加量为水性自消光羟基丙烯酸二级分散体质量的0.15％～0.2％。优选的，步骤(4)中，所述润湿剂为上海毅克化学科技有限公司牌号为YCK-1540的润湿剂，其添加量为水性自消光羟基丙烯酸二级分散体质量的0.3％～0.4％。优选的，步骤(4)中，所述流平剂为上海毅克化学科技有限公司牌号为YCK-2490和YCK-1470的流平剂中的一种，其添加量为水性自消光羟基丙烯酸二级分散体质量的0.15％～0.25％。优选的，步骤(4)中，所述去离子水的添加量为水性自消光羟基丙烯酸二级分散体质量的11％～15％。优选的，步骤(4)中，所述水性聚氨酯固化剂为德国拜耳公司牌号为XP2655(-NCO含量20.7％-21.7％，粘度3500±1000mPa·s，游离异氰酸酯含量小于0.3％)的水性聚氨酯固化剂，其添加量按照-NCO/-OH摩尔比1.4(n(-NCO)/n(-OH)＝1.4)加入。由上述任一项所述的制备方法制备的水性双组份自消光木器涂料。优选的，将所述水性双组份自消光木器涂料喷涂于木器样板上得到涂膜，室温保存7d并测试性能，光泽度20±1％，表干时间30±1.5min，实干时间6±0.5h，铅笔硬度3H，附着力0，抗冲击性±50kg·cm，耐水性≥165h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性双组份自消光木器涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在反应容器中加入乳化剂和蒸馏水，保温搅拌均匀，再滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体，升温并保温进行反应；（2）步骤（1）反应结束后，混合溶液出现蓝光并有明显回流现象时，滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体和羟基丙烯酸类单体，保温继续进行反应；（3）步骤（2）反应结束后，加入中和剂并搅拌均匀，再加入蒸馏水进行分散，降温，过滤出料，得到水性自消光羟基丙烯酸二级分散体；（4）在得到的水性自消光羟基丙烯酸二级分散体中加入消泡剂、润湿剂、流平剂及去离子水，混合均匀，再与水性聚氨酯固化剂混合搅拌均匀，得到所述水性双组份自消光木器涂料。

【技术特征摘要】
1.一种水性双组份自消光木器涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在反应容器中加入乳化剂和蒸馏水，保温搅拌均匀，再滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体，升温并保温进行反应；（2）步骤（1）反应结束后，混合溶液出现蓝光并有明显回流现象时，滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体和羟基丙烯酸类单体，保温继续进行反应；（3）步骤（2）反应结束后，加入中和剂并搅拌均匀，再加入蒸馏水进行分散，降温，过滤出料，得到水性自消光羟基丙烯酸二级分散体；（4）在得到的水性自消光羟基丙烯酸二级分散体中加入消泡剂、润湿剂、流平剂及去离子水，混合均匀，再与水性聚氨酯固化剂混合搅拌均匀，得到所述水性双组份自消光木器涂料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和十二烷基硫酸钠的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的1%~2%；所述蒸馏水的添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的20%~40%；所述保温搅拌均匀是在40~50℃下保温搅拌均匀；滴加混合均匀的丙烯酸酯类单体、引发剂和功能单体的用时为4~5小时；所述升温是升温至70~75℃；所述反应的时间为1~1.5小时。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯的一种，其添加量占丙烯酸酯类单体总添加量的60%~75%。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的0.5%~1.1%；所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的一种，其添加量为丙烯酸酯类单体总添加量和羟基丙烯酸类单体添加量的总质量的2.6%~5.1%。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄洪，胡天科，司徒粤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44