一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺和应用制造技术

本发明专利技术涉及木器漆技术领域，且公开了一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺和应用，含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体在丙烯酸树脂中形成物理交联位点，与丙烯酸树脂聚合物之间形成较强的界面作用，可以显著促进应力分散和界面载荷传递，从而起到很好的增强增韧的作用，得到的丙烯酸树脂木器漆具有强度大，弹性高的优点，并且有机硅弹性体结构中含有的有机硅季铵盐抗菌基团，可以有效抑制和杀灭大肠杆菌等微生物，起到优异的抗菌作用，拓展了丙烯酸树脂在木质餐桌茶几、木地板、木质马桶盖等家居建材领域，以及木质古建筑防护等方面发展和应用。方面发展和应用。方面发展和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺和应用
[0001]

[0002]本专利技术涉及木器漆
，具体为一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺和应用。

技术介绍

[0003]丙烯酸树脂木器漆是日常生活和工业生产常见的油漆涂料，广泛应用在木质餐桌茶几、木地板、木质马桶盖等家居建材领域，以及木质古建筑防护等方面，近年来拓展丙烯酸树脂漆的实际应用，对丙烯酸树脂木器漆进行改性，改善其力学强度、弹性等力学性能，赋予其抗菌性等新功能成为研究热点，如申请号为202110201497.3的专利《一种聚乳酸改性丙烯酸树脂缓释抗菌剂及制备方法和应用》，报道了以笼状物质为载体，通过低压吸附填充抗菌剂，制成聚乳酸改性丙烯酸树脂缓释抗菌剂，在应用在防腐抗菌木器漆中，可长效抗菌性，且具有低毒性和绿色环保。
[0004]有机硅聚合物具有弹性高、韧性好，耐水性强，在增韧剂、弹性体、抗菌剂等方面有着广阔的应用前景，如文献《核壳型有机硅改性丙烯酸树脂织物涂层剂的研制》报道了乙烯基有机硅和甲基丙烯酸缩水甘油酯对丙烯酸树脂进行改性，通过核壳乳液聚合技术制备出核壳型有机硅改性丙烯酸酯乳液，制成的涂膜具有优良的耐水性,较好的机械强度和粘接力；本专利技术合成新型的含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，对水性丙烯酸树脂改性，旨在通过丙烯酸树脂木器漆的力学强度、弹性和抗菌性能。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题本专利技术提供了一种抗菌性优良、强度大、高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆。
[0006]（二）技术方案一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆，包括如下质量百分比的组分制备而成，89
‑
98%的水性丙烯酸树脂、0.5
‑
1.5%的消泡剂、0.4
‑
1%的流平剂、0.1
‑
0.5%的润湿分散剂，所述水性丙烯酸树脂木器漆包括含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，含量为1
‑
8%。制备工艺为：将水性丙烯酸树脂、消泡剂、流平剂、润湿分散剂加入到去离子水中，分散均匀后加入含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，高速剪切乳化得到高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆。
[0007]优选的，所述有机硅弹性体的制备工艺为：将干燥脱水的聚乙二醇和异氰酸酯单体在氮气气氛中，升温至65
‑
80 ℃中反应2
‑
3 h，然后温度降至45
‑
55 ℃，加入四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体、二月桂酸二丁基锡和N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂，反应1
‑
2 h，反应后干燥溶剂，然后在50
‑
70 ℃热处理18
‑
36 h，得到含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体。
[0008]优选的，所述异氰酸酯单体、聚乙二醇、四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体的摩尔比的1:0.7
‑
0.9:0.03
‑
0.1。
[0009]优选的，所述异氰酸酯单体包括异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、4,4'
‑
二苯甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯的任意一种。
[0010]优选的，所述二月桂酸二丁基锡的用量为反应物总摩尔量的0.1
‑
0.3%。
[0011]优选的，所述四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体的制备工艺为：S1：向甲苯中加入摩尔比为1:2.2
‑
3的1,3
‑
二(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷和N,N
‑
二甲基乙二胺，升温至60
‑
90 ℃反应12
‑
24 h，反应后旋蒸除去溶剂，乙醚洗涤并干燥，得到1,3
‑
二(羟基叔胺丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷。
[0012]S2：向异丙醇中加入摩尔比为1:2
‑
2.5的1,3
‑
二(羟基叔胺丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷和2
‑
氯乙醇，升温至80
‑
110 ℃反应18
‑
36 h，反应后旋蒸除去溶剂，乙醚洗涤并干燥，得到四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体。
[0013]（三）有益的技术效果利用1,3
‑
二(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷和N,N
‑
二甲基乙二胺发生开环反应，然后与2
‑
氯乙醇发生季铵化反应，合成了一种新型的四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体，以其四羟基官能团作为超支化聚合物位点，与聚乙二醇和异氰酸酯单体发生聚合反应，得到含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，对丙烯酸树脂改性，得到高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆。
[0014]有机硅弹性体在丙烯酸树脂中形成物理交联位点，与丙烯酸树脂聚合物之间形成较强的界面作用，可以显著促进应力分散和界面载荷传递，从而起到很好的增强增韧的作用，提高了丙烯酸树脂的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量等性能，得到的丙烯酸树脂木器漆具有强度大，弹性高的优点，并且有机硅弹性体结构中含有的有机硅季铵盐抗菌基团，可以有效抑制和杀灭大肠杆菌等微生物，起到优异的抗菌作用，拓展了丙烯酸树脂在木质餐桌茶几、木地板、木质马桶盖等家居建材领域，以及木质古建筑防护等方面发展和应用。
附图说明
[0015]图1是四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体的合成路线。
[0016]图2是水性丙烯酸树脂木器漆的拉伸性能表。
[0017]图3是水性丙烯酸树脂木器漆的弯曲性能表。
[0018]图4是水性丙烯酸树脂木器漆的抗菌性能表。
具体实施方式
[0019]参考期刊：有机硅材料. 2015,29(04)，文献《1,3
‑
二(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷的合成》的方法，制备1,3
‑
二(羟基叔胺丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷：将四甲基二硅氧烷在氮气气氛中滴加到三口烧瓶中，升温至60 ℃并滴加氯铂酸的异丙醇溶液，搅拌均匀后加入烯丙基缩水甘油醚，并升温至80 ℃反应3 h，得到1,3
‑
二(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷。
[0020]水性丙烯酸树脂的制备工艺：向正丁醇中加入质量百分比为50%的丙烯酸丁酯、
27%的甲基丙烯酸甲酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆，包括如下质量百分比的组分制备而成，89
‑
98%的水性丙烯酸树脂、0.5
‑
1.5%的消泡剂、0.4
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1%的流平剂、0.1
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0.5%的润湿分散剂、其特征在于：所述水性丙烯酸树脂木器漆包括含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，含量为1
‑
8%。2.一种如权利要求1所述的高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺：其特征在于：所述制备工艺为：将水性丙烯酸树脂、消泡剂、流平剂、润湿分散剂加入到去离子水中，分散均匀后加入含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体，高速剪切乳化得到高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆。3.根据权利要求2所述的高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺：其特征在于：所述有机硅弹性体的制备工艺为：将干燥脱水的聚乙二醇和异氰酸酯单体在氮气气氛中，升温至65
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80 ℃中反应2
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3 h，然后温度降至45
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55 ℃，加入四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体、二月桂酸二丁基锡和N,N
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二甲基甲酰胺溶剂，反应1
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2 h，反应后干燥溶剂，然后在50
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70 ℃热处理18
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36 h，得到含有超支化季铵盐结构的有机硅弹性体。4.根据权利要求3所述的高弹性的水性丙烯酸树脂木器漆的制备工艺：其特征在于：所述异氰酸酯单体、聚乙二醇、四羟基四甲基二硅氧烷季铵盐单体的摩尔比的1:0.7
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0.9:0.03
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0.1。5.根据权利要求3或4所述的高弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：方贤勇，
申请(专利权)人：金华市万融洁具有限公司，
类型：发明
国别省市：