一种木器用高光环保漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木器用高光环保漆，所述环保漆组分及质量份数为如下：改性水性聚氨酯分散体50‑55份、水性丙烯酸聚氨酯分散体20‑25份、水性涂料分散剂0.2‑0.4份、水12‑15份、有机锡催化剂0.04‑0.06份、增稠剂0.2‑0.4份、表面活性剂1‑2份、乳液杀菌剂0.04‑0.06份、醋酸正丁酯0.005‑0.008份。本发明专利技术提供了一种利用水为分散介质的木器用高光环保漆，并提供了该环保漆的配方以及制备方法、涂装方法。本发明专利技术中的环保漆应用于木器中，漆层均匀硬度高、光泽饱满外观好，采用特殊的干燥工艺能够进一步提升其漆膜硬度，使漆层保护性能和外观效果更佳。

A high gloss environmental protection paint for wood and its preparation method

The invention discloses a high gloss green paint for woodwork, and the components and the mass fraction of the environment-friendly paint are as follows: modified waterborne polyurethane dispersions 50, 55 parts, water-borne acrylic polyurethane dispersions 20, 25 parts, water-borne coating dispersants 0.2, 0.4 parts, water 12, 15 parts, organotin catalytic agents 0.04, 0.06 parts, thickeners 0.2, 0.2, surfactant surfactants, emulsion fungicides 06 copies and 0.005 0.008 copies of n-butyl acetate. The invention provides a high-light environmental protection paint for woodwork using water as dispersing medium, and provides the formulation, preparation method and coating method of the environmental protection paint. The environmental protection paint in the present invention is applied to woodwork, and the paint layer has high uniformity, high hardness, full gloss and good appearance. The special drying process can further improve the hardness of the paint film, so that the protective performance and the appearance effect of the paint layer are better.

【技术实现步骤摘要】
一种木器用高光环保漆及其制备方法
本专利技术属于环保涂料领域，具体涉及一种木器用高光环保漆及其制备方法。
技术介绍
我国目前用于室内家具涂装的木器漆还是以溶剂型的涂料体系为主，主要包括硝基类、醇酸类、聚氨酯类等。其中，聚氨酯类双组份木器漆由于具有硬度高、坚韧性好、耐水耐油性高登优良性能，在木器涂装领域得到了广泛的应用。但是随着绿色环保家居概念被提出，溶剂型的涂料在生产和使用的过程中会产生大量有机挥发物的问题得到越来越多消费者的关注。溶剂型涂料产品所产生的VOC（VolatileOrganicCompound）排放量已经成为衡量涂料产品的重要指标之一，VOC不仅会造成严重的空气污染，而且对人体健康造成不可逆的伤害，需要在使用过程中得到有效控制。在有机型溶剂逐渐失去市场的同时，水性涂料应运而生。水性涂料即以水为分散介质的涂料体系，水性涂料无毒无害无污染无气味，同时还能节省大量的有机溶剂。聚氨酯（PU），即聚氨基甲酸酯（Polyurethane），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯基的聚合物材料，由长链多元醇构成的软段和多异氰酸酯以及小分子扩链剂等硬段组成。由于软硬两种链段的热力学不相容特性，形成了聚氨酯独特的微相分离结构，这种微观结构决定了其宏观上具有耐低温、耐磨、耐脆化、拉伸强度高、韧性和弹性好等优点，因而成为中高档木器用涂料体系的原料首选。现有市场上的水性木器涂料多为单组份的水性聚氨酯的分散体，涂膜的丰满度低，光泽度、耐磨性、柔韧性都与常用的溶剂型涂膜存在较大的差距。而双组份的水性聚氨酯木器漆的研究起步比较晚，现有的双组份聚氨酯木器漆质量与溶剂型的相比还存在一定的差距，究其原因，一方面是受限于水性聚氨酯在低温条件下固化工艺不成熟，另一方面受限于涂料体系的配方和涂装工艺。
技术实现思路
木器漆主要用于包括木制家具、办公用具、乐器等木材制品以及一些竹器、藤器的涂装，一方面起到美化装饰的作用，另一方面也起到保护木质制品表面的作用。木器表面用漆的要求根据不同的产品略有差别，主要包括具有一定的硬度、足够的丰满度、足够的光泽度、防霉变防虫蛀、耐黄变性能力、具有一定的附着力和耐污性等。应用于家具上的木器漆，考量的最重要的性能就是硬度和外观光泽度，硬度决定了该漆层对木制家具的保护能力，外观光泽度决定了该漆层应用后所产生的外观效果，两者是决定消费者购买木质产品与否的重要参数。为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用水为分散介质的木器用高光环保漆，并提供了该环保漆的配方以及制备方法、涂装方法。本专利技术中的环保漆应用于木器中，漆层均匀硬度高、光泽饱满外观好，采用特殊的干燥工艺能够进一步提升其漆膜硬度，使漆层保护性能和外观效果更佳。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术中提供的一种木器用高光环保漆组分及质量份数为如下：改性水性聚氨酯分散体50-55份水性丙烯酸聚氨酯分散体20-25份水性涂料分散剂0.2-0.4份水12-15份有机锡催化剂0.04-0.06份增稠剂0.2-0.4份表面活性剂1-2份乳液杀菌剂0.04-0.06份醋酸正丁酯0.005-0.008份。进一步地，所述有机锡催化剂为二丁烯二月桂酸酯或者二醋酸二丁基锡。进一步地，所述增稠剂为黄原胶或者卡拉胶。进一步地，所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法包括如下步骤：S01：将聚醚多元醇N210、环氧树脂E51和亚麻油以质量比（1.5-1.6）：1：（0.2-0.3）混合后在140-150℃、10-1-1000Pa真空度条件下干燥脱水2-4h；S02：将S01中的混合物与异佛尔酮二异氰酸酯以质量比（1.25-1.34）：1混合，在惰性气氛条件下搅拌反应3-4h；S03：向S02中的反应物中加入1，4-丁二醇反应1.5-2h，然后加入三羟甲基丙烷在82-85℃条件下反应3-4h，然后降温至60-65℃，再加入2，2-二羟甲基丙酸以及N-甲基吡咯烷酮，反应2-3h，然后自然冷却至室温，得到改性水性聚氨酯预聚体；S04：将S03中得到的聚氨酯预聚体用三乙胺中和至pH值为6.9-7.2，然后加去离子水高速乳化，减压蒸馏去除其中的残余有机物，得到改性水性聚氨酯分散体。本专利技术中改性水性聚氨酯所采用的是自乳化法的合成工艺，在聚氨酯分子链中引入具有成盐性的亲水基团，或者是带有亲水基的扩链剂，借助亲水基团的自乳化作用，在高速剪切分散的作用下制得水性聚氨酯。聚醚多元醇构成聚氨酯的软段，故其分子量的大小对聚氨酯产品的力学性能具有一定的影响，软段主要提供涂膜弹性、耐低温能力和耐水解性能，在本专利技术中采用分子量略小的聚醚多元醇N210作为原料，其原料外观透明度高，相容性好，能够增加聚氨酯整体的亲水性，宏观上使得漆膜的饱和度以及光泽度有非常大的改善。与形成的软段相适配的（本专利技术中软段分子量小，会带来漆膜拉伸强度低的问题），本专利技术中添加1，4-丁二醇作为一次扩链剂，然后再加入2，2-二羟甲基丙酸作为二次亲水扩链剂，同时控制上述扩链剂以及异佛尔酮二异氰酸酯的添加配比，利用控制环氧树脂加入量、反应体系中NCO/OH之比来控制聚氨酯预聚体分子量和黏度，从而获得较小粒径和良好外观的涂料体系。进一步地，S02中，惰性气氛为氩气气氛或者氮气气氛。进一步地，S03中，利用丙酮调节体系浓度使反应过程中固含量变化不超过5%。进一步地，S03中，反应物、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、2，2-二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮添加的质量比为1：（1.05-1.12）：（0.1-0.2）：（1.2-1.4）：（0.2-0.3）。进一步地，S03中，反应装置内持续搅拌，且设有回流冷凝装置。进一步地，S04中，乳化工艺为：将温度控制在35-38℃范围内，将聚氨酯预聚体在2000-3000r/min条件下分散30-40min，分散过程中控制温度不高于80℃。进一步地，所述表面活性剂为水性涂料润湿剂、消泡剂、流平剂、附着力促进剂、抗划伤剂、分散剂、杀菌剂中的一种或者多种的组合物。进一步地，所述环保漆的干燥方式为混合干燥，具体为：漆层均匀涂制于木器上以后，自然风干1-2min，然后在2000-2500W微波条件下干燥3-5min，然后放置于室温条件下使其自然干燥。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供了一种水性聚氨酯木器漆，具有绿色环保的特点，使用过程中无毒性、无VOC产生，对使用者身体无任何影响，对环境不产生有害物质。2、本专利技术中的木器用环保漆采用双组份聚氨酯构成主体成分，其中采用自制的改性水性聚氨酯分散体，提升了涂料体系整体的性能，使涂装后形成的漆膜硬度更高、涂膜丰满度和光泽度有非常大的改善。3、本专利技术中的木器用环保漆能够采用特殊的干燥工艺，进一步提升其漆膜硬度，使漆层保护性能和外观效果更佳。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明。1、改性水性聚氨酯分散体的制备通过多次试验确认最合适的反应物添加比例，试验①步骤如下：S01：将聚醚多元醇N210、环氧树脂E51和亚麻油以质量比1.52：1：0.24混合后在145℃、100-120Pa真空度条件下干燥脱水4h。S02：将S01中的混合物与异佛尔酮二异氰酸酯以质量比1.3：1混合，在氮气气氛条件下搅拌反应3.4h。S03：向S02中的反应物中加入1，4-丁二醇反应2h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木器用高光环保漆，其特征在于所述环保漆组分及质量份数为如下：改性水性聚氨酯分散体                50‑55份水性丙烯酸聚氨酯分散体              20‑25份水性涂料分散剂                      0.2‑0.4份水                                  12‑15份有机锡催化剂                        0.04‑0.06份增稠剂                              0.2‑0.4份表面活性剂                          1‑2份乳液杀菌剂                          0.04‑0.06份醋酸正丁酯                          0.005‑0.008份。

【技术特征摘要】
1.一种木器用高光环保漆，其特征在于所述环保漆组分及质量份数为如下：改性水性聚氨酯分散体50-55份水性丙烯酸聚氨酯分散体20-25份水性涂料分散剂0.2-0.4份水12-15份有机锡催化剂0.04-0.06份增稠剂0.2-0.4份表面活性剂1-2份乳液杀菌剂0.04-0.06份醋酸正丁酯0.005-0.008份。2.如权利要求1所述木器用高光环保漆，其特征在于：所述有机锡催化剂为二丁烯二月桂酸酯或者二醋酸二丁基锡；所述增稠剂为黄原胶或者卡拉胶。3.如权利要求1所述木器用高光环保漆，其特征在于：所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法包括如下步骤：S01：将聚醚多元醇N210、环氧树脂E51和亚麻油以质量比（1.5-1.6）：1：（0.2-0.3）混合后在140-150℃、10-1-1000Pa真空度条件下干燥脱水2-4h；S02：将S01中的混合物与异佛尔酮二异氰酸酯以质量比（1.25-1.34）：1混合，在惰性气氛条件下搅拌反应3-4h；S03：向S02中的反应物中加入1，4-丁二醇反应1.5-2h，然后加入三羟甲基丙烷在82-85℃条件下反应3-4h，然后降温至60-65℃，再加入2，2-二羟甲基丙酸以及N-甲基吡咯烷酮，反应2-3h，然后自然冷却至室温，得到改性水性聚氨酯预聚体；S04：将S03中得到的聚氨酯预聚体用三乙胺中和至pH值为6.9-7.2，然后加去离子水高速乳化，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹏鸿，
申请(专利权)人：佛山市高明区首邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44