一种UV阻燃木器涂料及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种UV阻燃木器涂料及其制造方法，该UV阻燃木器涂料分为前序涂料组份和后续涂料组份，其中前序涂料组份是通过阿斯培真菌分解苹果皮、菠萝皮细胞壁后获得的有机质经胶原活化酶活化后获得的包括果胶、菠萝蛋白酶为主要成份的植物有机胶质混合体；后续涂料组份是由含质量分数为15％‑20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含质量分数为25％‑30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、封闭型异氰酸酯交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末在初聚合后再经电离羟化改性，然后采用乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂2份‑3份进行饱和化封闭而获得。本与木质纤维结合力好、紫外光硬化效果好、耐高温、自阻燃、工艺过程绿色环保、不含甲醛。

A UV Flame Retardant Wood Coating and Its Manufacturing Method

The invention discloses an UV flame-retardant wood coatings and its manufacturing method. The UV flame-retardant wood coatings are divided into a preceding paint component and a subsequent paint component, in which the preceding paint component is a mixture of plant organic gums with pectin and bromelain as the main components obtained by collagen activating enzymes after the cell walls of apple peel and pineapple peel are decomposed by Aspergillus fungi. Subsequent coating components are water solution containing 15%-20% unsaturated group polyether polyols, water solution containing 25%-30% unsaturated group polyester polyols, blocked isocyanate crosslinking agent, defoamer, magnesium hydroxide powder after initial polymerization and then modified by ionization hydroxylation, then using vinyl trimethoxyethoxysilane blocking agent 2. Three copies were obtained by saturation sealing. It has good adhesion with wood fiber, good UV hardening effect, high temperature resistance, self-flame retardant, green process, no formaldehyde.

【技术实现步骤摘要】
一种UV阻燃木器涂料及其制造方法
本专利技术涉及环保涂料领域，尤其涉及一种UV阻燃木器涂料及其制造方法。
技术介绍
木材制品包括实木及人造板的制品，木制品上所用的涂料统称为木器涂料，它包括家具、门窗、护墙板、地板、日常生活用品、木制乐器、体育用品、文具、儿童玩具等所选用涂料，一般来说木器涂料以家具涂料为主。木材是天然产物，组织构造复杂，材质不均匀，多孔、亲水膨缩。作为工业材料，可以说是不适宜的。但其特殊的纹理、外表及材色具有自然美，引人入胜，拥有巨大魅力。所以人们还是用其制作家具，装修居室。传统的油漆加工用传统的聚氨酯涂料PU溶剂型类型油漆为主，最少需要连续三次以上的喷漆，打磨，几天时间的生产周期，大量的用工需求和场地占用使的家具行业的利润急剧下降，成本不断增加，还存在着VOC较大，对环境产生不利影响，同时耐高温性能也无法恭维。因此完全意义上的环保阻燃木器涂料还未真正出现，因此目前市场上仍没有一种与木质纤维结合力好、紫外光硬化效果好、耐高温、自阻燃、工艺过程绿色环保、不含甲醛的木器涂料。因此市场上急需一种与木质纤维结合力好、紫外光硬化效果好、耐高温、自阻燃、工艺过程绿色环保、不含甲醛的木器涂料。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术旨在提供一种与木质纤维结合力好、紫外光硬化效果好、耐高温、自阻燃、工艺过程绿色环保、不含甲醛的木器涂料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种UV阻燃木器涂料的制造方法，包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备洗净的废弃苹果皮12份-15份、洗净的废弃菠萝皮12份-15份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、封闭型异氰酸酯交联剂0.5份-1份、消泡剂0.1份-0.2份、乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、含质量浓度1×107cfu/ml-1×108cfu/ml的阿斯培真菌菌剂3份-5份；②分解活化辅料准备：含质量分数1％的胶原活化酶水剂2份-3份；2)胶质的制造①将阶段1)中步骤①获得的洗净的废弃苹果皮和洗净的废弃菠萝皮机械切碎至粒径1mm-2mm的颗粒并混合均匀，获得混合颗粒；再在混合颗粒内添加颗粒总质量40％的水并调成稠糊状，获得待用浆料；②在步骤①获得的待用浆料内植入将阶段1)中步骤①获得的阿斯培真菌菌剂，控制温度35℃-38℃，以每小时搅拌1min的规律间隔搅拌3天-4天，获得原质释放基质；③在②获得的原质释放基质内加入阶段1)中步骤②获得的胶原活化酶水剂，并混合搅拌均匀，然后对混合物进行密封处理，保持3天-5天；④将步骤③密封后的混合物取出后进行固液分离，将固体部分丢弃，液体部分采用40℃-50℃缓慢烘干，至液体部分自由水质量分数降低为15％-18％，成为胶胨状态，即获得所需胶质；3)UV涂料主体的制造①将阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、封闭型异氰酸酯交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末混合并搅拌均匀，即获得UV涂料主体原液；②将步骤①获得的UV涂料主体原液升温至75℃-85℃，保温1h-1.5h，获得所需UV涂料主体；4)表面强化处理①将纯净水通电至使其电离，获得等离子化羟基，施加磁场使羟基注入阶段3)步骤②获得的UV涂料主体中，持续5min-8min，完成UV涂料主体羟代改性，获得羟代改性UV涂料主体；②将步骤①获得的羟代改性UV涂料主体与阶段1)步骤①获得的乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂混合并搅拌均匀，获得表面强化UV涂料主体，将阶段2)步骤④获得的胶质与表面强化UV涂料主体按先后顺序连续刷涂在木器表面后，采用紫外线光子照射进行固化，照射时间1s-2s，即获得所需UV阻燃木器涂料。采用上述方法制造的UV阻燃木器涂料，该UV阻燃木器涂料分为前序涂料组份和后续涂料组份，其中前序涂料组份是通过阿斯培真菌分解按重量份计洗净的废弃苹果皮12份-15份、洗净的废弃菠萝皮12份-15份的细胞壁后获得的有机质，再经胶原活化酶活化后获得的包括纤维素分解获得的糖元、果胶、菠萝蛋白酶为主要成份的植物有机质混合体；后续涂料组份是由按重量份计含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、封闭型异氰酸酯交联剂0.5份-1份、消泡剂0.1份-0.2份、氢氧化镁粉末3份-5份在初聚合后再经电离羟化改性，然后采用乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂2份-3份进行饱和化封闭而获得。与现有技术相比较，由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下优点：(1)不同于常规木器用漆，也不同于常规的UV木器涂料，本专利技术采用的工艺没有高温、也没有具有污染属性的化工原料和生产工艺，相反多使用来源广泛、无污染属性的废弃物或低价格材料，因此本专利技术是本
的环保创新技术，工艺过程绿色环保且成本低廉。(2)众所周知，聚氨酯紫外光固化涂料(UV涂料)内一般都要添加结合力促进剂和成膜助剂，根据色彩需求还会添加不同的化工颜料，这些物质多数都是本身有污染属性或相关生产过程中会造成污染的，尤其当应用于木器时，由于木器本身的结构是疏孔结构，并会随着时间的流逝或温度的升温逐渐脱去水分，因此常规的木器用涂料一般都要用带胶粘剂的底其涂层，而众所周知的是，市售的常规木器用胶粘剂，无一不含有毒物质——甲醛，而本专利技术利用经胶原活化酶活化处理后的果胶质与纤维素分解的糖元本身就具有相当出色的粘度和稳定性，兼之同为植物体，细胞结构类似，因此本专利技术与木器的结合力属于自然亲和地结合，胶粘效果好、结合力强，自然防止了使用甲醛的危害；这里值得一提的是，废弃的菠萝皮及附在皮下的少量菠萝果肉内还含有相当丰富的菠萝蛋白酶，这种成份天然存在，能够直接破坏没有细胞壁保护的细胞(吃未经水泡过的菠萝易仍嘴就是这个原理)，这里面就包括发各种会腐蚀木质本体或涂料的微生物，尤其是致腐菌等。(3)本专利技术的主体材料是以聚醚型聚氨酯为主，聚酯型聚氨酯为辅，根据现有技术数据，聚醚型聚氨酯拉伸比大、柔韧性好，但强度不足，聚酯型聚氨酯拉伸比小、韧性差，但强度很高，加之以消泡剂和氢氧化镁，使初步获得的聚氨酯原液内的聚氨酯具有非常好的拉伸比和柔韧性，同时有一定的聚酯型聚氨酯作为支撑，强度也能基本满足使用要求，经过羟化改性后，获得一定的碱硬化效果，然后又科学地利用了乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷在常温的紫外光(其实自然阳光就足够了)下会与羟基(-OH)反应进成硅烷反应物憎水封闭致密膜层，堵住绝大多数木质疏孔，这会使本专利技术在木器表面快速成膜硬化，并且这层涂料具有明显的憎水反应，能大大提高本专利技术的使用性能，紫外光硬化效果好。(4)由于本身不保合的聚氨酯支链均在紫外线的照射下与乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷反应形成了饱和链，本专利技术的化学稳定性相较于其它UV涂料的常规聚氨酯丙烯酸大大提高，根据实测，燃点(着火点)约为250℃，高于常规水性聚氨酯的180℃，耐高温性能好，更由于本专利技术添加了无卤无机阻燃剂——含羟基的氢氧化镁，利用(-OH)与乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷牢固结合，又在燃烧时起到明显的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV阻燃木器涂料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备洗净的废弃苹果皮12份‑15份、洗净的废弃菠萝皮12份‑15份、含有质量分数为15％‑20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份‑80份、含有质量分数为25％‑30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份‑12份、封闭型异氰酸酯交联剂0.5份‑1份、消泡剂0.1份‑0.2份、乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂2份‑3份、氢氧化镁粉末3份‑5份、含质量浓度1×107cfu/ml‑1×108cfu/ml的阿斯培真菌菌剂3份‑5份；②分解活化辅料准备：含质量分数1％的胶原活化酶水剂2份‑3份；2)胶质的制造①将阶段1)中步骤①获得的洗净的废弃苹果皮和洗净的废弃菠萝皮机械切碎至粒径1mm‑2mm的颗粒并混合均匀，获得混合颗粒；再在混合颗粒内添加颗粒总质量40％的水并调成稠糊状，获得待用浆料；②在步骤①获得的待用浆料内植入将阶段1)中步骤①获得的阿斯培真菌菌剂，控制温度35℃‑38℃，以每小时搅拌1min的规律间隔搅拌3天‑4天，获得原质释放基质；③在②获得的原质释放基质内加入阶段1)中步骤②获得的胶原活化酶水剂，并混合搅拌均匀，然后对混合物进行密封处理，保持3天‑5天；④将步骤③密封后的混合物取出后进行固液分离，将固体部分丢弃，液体部分采用40℃‑50℃缓慢烘干，至液体部分自由水质量分数降低为15％‑18％，成为胶胨状态，即获得所需胶质；3)UV涂料主体的制造①将阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、封闭型异氰酸酯交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末混合并搅拌均匀，即获得UV涂料主体原液；②将步骤①获得的UV涂料主体原液升温至75℃‑85℃，保温1h‑1.5h，获得所需UV涂料主体；4)表面强化处理①将纯净水通电至使其电离，获得等离子化羟基，施加磁场使羟基注入阶段3)步骤②获得的UV涂料主体中，持续5min‑8min，完成UV涂料主体羟代改性，获得羟代改性UV涂料主体；②将步骤①获得的羟代改性UV涂料主体与阶段1)步骤①获得的乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂混合并搅拌均匀，获得表面强化UV涂料主体，将阶段2)步骤④获得的胶质与表面强化UV涂料主体按先后顺序连续刷涂在木器表面后，采用紫外线光子照射进行固化，照射时间1s‑2s，即获得所需UV阻燃木器涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种UV阻燃木器涂料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)原材料准备①原材料准备：按重量份准备洗净的废弃苹果皮12份-15份、洗净的废弃菠萝皮12份-15份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、封闭型异氰酸酯交联剂0.5份-1份、消泡剂0.1份-0.2份、乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、含质量浓度1×107cfu/ml-1×108cfu/ml的阿斯培真菌菌剂3份-5份；②分解活化辅料准备：含质量分数1％的胶原活化酶水剂2份-3份；2)胶质的制造①将阶段1)中步骤①获得的洗净的废弃苹果皮和洗净的废弃菠萝皮机械切碎至粒径1mm-2mm的颗粒并混合均匀，获得混合颗粒；再在混合颗粒内添加颗粒总质量40％的水并调成稠糊状，获得待用浆料；②在步骤①获得的待用浆料内植入将阶段1)中步骤①获得的阿斯培真菌菌剂，控制温度35℃-38℃，以每小时搅拌1min的规律间隔搅拌3天-4天，获得原质释放基质；③在②获得的原质释放基质内加入阶段1)中步骤②获得的胶原活化酶水剂，并混合搅拌均匀，然后对混合物进行密封处理，保持3天-5天；④将步骤③密封后的混合物取出后进行固液分离，将固体部分丢弃，液体部分采用40℃-50℃缓慢烘干，至液体部分自由水质量分数降低为15％-18％，成为胶胨状态，即获得所需胶质；3)UV涂料主体的制造①将阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志飞，常红言，
申请(专利权)人：江苏海田技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32