一种水性木器漆乳液及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水性木器漆乳液及其制备方法，所述水性木器漆乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：去离子水400

【技术实现步骤摘要】
一种水性木器漆乳液及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料
，涉及一种水性木器漆乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着人民生活水平的提高、环保意识的增强，人们越来越注意到溶剂型木器涂料的危害性，因为在油漆中含有的有机溶剂会有较强的挥发性，而这些挥发的气体中往往含有许多对人体有害的物质，人们在长期吸入后会造成一些恶性疾病，而水性木器漆涂料是一种以水为分散介质的环保型涂料，而且随着人们对于健康环保理解的加深，以及各方面生活环境的影响，所以当水性木器漆涂料在20世纪90年代在我国首次面世时，由于其环保性、生产简单，同时具有良好的适用性而受到广泛的欢迎。
[0003]目前市场上水性木器漆涂料主要是以水性丙烯酸乳液为主要成膜物质，而且水性丙烯酸乳液在水性木器漆涂料中的占比达到80％以上，所以水性丙烯酸乳液的好坏直接关系到水性木器漆涂料的使用效果，水性木器漆乳液主要包括单组份和双组份水性丙烯酸乳液，双组份水性丙烯酸乳液虽然在性能上相比较单组份水性丙烯酸乳液较好，但是双组份水性丙烯酸乳液应用在水性木器漆涂料中时，涂料施工复杂，成本高，而且含有一定量的溶剂，这些因素导致水性双组份乳液在木器涂料的应用受到极大的限制，所以目前水性木器漆涂料的成膜物质主要以单组份水性丙烯乳液为主，但是单组份水性丙烯乳液的硬度低，成膜性差、耐性以及附着力差，这些因素极大影响了单组份水性丙烯酸乳液在水性木器漆涂料中的广泛应用。
[0004]CN110964400A公开了一种水性木器漆乳液，其采用三层结构的聚合工艺，而且限制每层结构的Tg，并且引入双丙酮丙烯酰胺与己二酸二酰肼的自交联体系合成单组分水性丙烯乳液，该方案合成的水性丙烯酸乳液应用在水性木器漆涂料具有干燥快、硬度高、成膜性好、耐性好以及附着力好的特点，但是乳液合成过程工艺较为复杂，在实际生产过程中，生产效率以及生产成本较高，而且该方案合成的水性丙烯酸乳液柔韧性较差，在实际应用中当水性木器漆涂料的硬度较高，而柔韧性较差时，涂层就有明显的脆性倾向，所以在边角和弯曲位置涂层极易出现开裂甚至脱层的现象，而且木器物件在运输或者搬运过程中，当出现磕碰现象，涂层也极易出现开裂甚至脱层的现象，严重影响木器物件的美观，会极大影响单组份水性木器漆涂料推广以及正常使用。
[0005]因此，在本领域中，期望开发一种硬度高、成膜性好、干燥速度快并且柔韧性好的水性木器漆乳液。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种水性木器漆乳液及其制备方法。本专利技术在乳液合成过程中采用相对CN110964400A中的三层工艺更为简单的核壳工艺，通过设定核单体Tg在90～110℃，以及壳单体Tg在
‑
40～
‑
20℃，可以获得高Tg，低成膜温度的水性丙烯酸乳液，从而可以获得高硬度、成膜性好、干燥速度快、并柔韧性好的水性木器
漆乳液。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种水性木器漆乳液，所述水性木器漆乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0009][0010][0011]所述内交联剂包括乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；
[0012]所述功能单体包括甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲。
[0013]本专利技术通过控制核壳单体滴加工艺，使得核单体Tg在90～110℃，以及壳单体Tg在
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40～
‑
20℃，从而可以获得高Tg、低成膜温度的水性丙烯酸乳液；并通过引入内交联剂乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，一方面引入柔性链段，可以提高乳液的柔韧性，另一方面使乳液结构由线性结构变成致密的网状结构，可以提高干燥速度和以及耐性；通过引入功能单体甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲，一方面可以提高乳液的Tg，另一方面可以提高乳液的内聚力，这样可以明显提高乳液硬度和附着力。这三个方面共同作用使合成的水性木器漆乳液成膜后不仅具有较高的硬度、较快的干燥速度、较好的耐性，还具有较好的柔韧性，更好的满足水性木器漆涂料对水性木器乳液的需求，更好的扩大水性木器漆涂料的使用范围。
[0014]在本专利技术中，在乳液合成过程中引入乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯是一种含柔性链段的三官能团内交联剂，有多个反应点，一方面其柔性链可以赋予聚合物分子很好的柔性；另一方面在乳液聚合过程中，三官能团的内交联剂可以与其他单体进行交联，使乳液由线性结构变成更加致密的网状结构，增加乳液的交联密度，从而增加乳液成膜时的干燥速度、乳液漆膜耐性以及硬度。
[0015]在本专利技术中，在乳液合成过程中引入甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲(MAEEU)，甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲(MAEEU)是一种含有脲基的高Tg功能单体，其Tg达到155℃，一方面高Tg可以赋予聚合物分子很好的刚性，可以明显提高聚合物成膜后的硬度，另一方面脲基本身具有很好的内聚力，可以明显提高乳液的附着力。
[0016]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，去离子水的用量可以为400份、450份、500份、550份、600份、650份、700份、750份或800份等。
[0017]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，乳化剂的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份或22份等。
[0018]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，苯乙烯的用量可以为50份、60份、70份、80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份或150份等。
[0019]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，甲基丙烯酸甲酯的用量可以为190份、200份、230份、250份、280份、300份、330份、350份、380份或400份等。
[0020]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，丙烯酸丁酯的用量可以为0份、1份、3份、5份、8份、10份、13份、15份、18份、20份、23份、25份、28份或30份等。
[0021]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，丙烯酸异辛酯的用量可以为130份、140份、150份、160份、170份、180份、190份、200份、210份、220份、230份、240份、250份或260份等。
[0022]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，甲基丙烯酸的用量可以为12份、15份、18份、20份、22份或24份等。
[0023]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，内交联剂的用量可以为4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
[0024]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，功能单体的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
[0025]在本专利技术中，所述水性木器漆乳液的制备原料中，引发剂的用量可以为1.2份、1.5份、1.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性木器漆乳液，其特征在于，所述水性木器漆乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：所述内交联剂包括乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述功能单体包括甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲。2.根据权利要求1所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述乳化剂为反应型乳化剂，包括SR
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10、AR
‑
10或LR
‑
10中的任意一种或者至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的任意一种或者至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢和/或叔丁基过氧化异丙苯。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述还原剂包括亚硫酸氢钠或抗坏血酸。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述PH调节剂包括
25％浓度的氨水。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的水性木器漆乳液，其特征在于，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂；优选地，所述杀菌剂包括卡松和/或BIT。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的水性木器漆乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(a)釜底溶液的制备：向反应器中加入200
‑
400份去离子水和4
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8份乳化剂，搅拌，得到釜底溶液；(b)核单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100
‑
200份去离子水和3
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7份乳化剂，搅拌，而后加入苯乙烯50
‑
150份、甲基丙烯酸甲酯150
‑
320份、甲基丙烯酸5
‑
9份、丙烯酸丁酯0
‑
30份、内交联剂1
‑
3份、功能单体4
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8份和引发剂0.4
‑
1份，继续搅拌，得到核单体预乳化液；(c)将步骤(a)中的反应器升温，取2
‑
5份步骤(b)得到的核单体预乳化液加入至反应器中，并加入0.4
‑
1份引发剂，保温；(d)将剩余的核单体预乳化液滴加至反应器中，滴加完毕后保温，得到核单体乳化液；(e)壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐向业，杨荣宝，李金钟，
申请(专利权)人：亚士创能新材料滁州有限公司，
类型：发明
国别省市：