快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法及其产品与流程

文档序号:11805749阅读:151来源:国知局

本发明涉及涂料领域,具体涉及一种快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法。



背景技术:

木器漆是使用于木材、木板、密度板、家具、厨柜、办公桌、纸面板等场所的一种保护、装饰性涂料,在我国,木器漆的生产、使用量仅次于工业漆,年用量已经超过四十万吨。

木器漆的发展经历了几个阶段,最早的是单组分的生漆(又叫国漆、大漆),是以天然的桐油、亚麻油为主要原材料。后来随着化学工业的发展、高分子聚合物的出现,木器漆行业出现了醇酸类漆,开始时是以单组分的醇酸调和漆、磁漆为主要产品。到了六十年代,我国引进技术,成功开发出了溶剂型双组分聚氨酯醇酸木器漆。这种以聚氨酯树脂为固化剂、以短油醇酸树脂为漆基树脂的溶剂型双组分木器漆,附着力强、手感好、硬度高,具有很高、很好的装饰效果,满足了人们的高品味生活的需求。然而,该溶剂型双组分聚氨酯醇酸木器漆以有机溶剂为稀释剂,影响环境。同时,由于聚氨酯树脂固化剂以甲苯二异氰酸酯(TDI)为原材料,其中会残留游离TDI,而释放到空气的TDI属于有毒化学品,严重影响、威胁到人们的身体健康。目前,虽然行业一再要求降低游离TDI含量,降低有机溶剂用量,但是由于技术方面的困难,难以彻底消除聚氨酯固化剂中的游离TDI。所以,涂料行业在七十年代将木器漆研究方向转向了环保、健康的水性涂料领域。

水性木器漆在我国研究比较早的,但是直到八十年,才有为数不多的品种问世,其中有单组分的,也有双组分的。水性木器漆有三大技术瓶颈影响了水性木器漆的推广和使用:一是硬度低;二是干燥速度慢;三是丰满度不能满足人们要求。自交联单组分使用了适度的自交联技术,漆膜的硬度、丰满度较挥发干燥型单组分有所提高,但是硬度、丰满度仍然达不到双组分体系的指标、要求。双组分是以聚氨酯固化剂分子结构上的可反应性基团-NCO和乙组份(漆基树脂)分子结构上可反应性基团-OH(羟基)进行交联反应,所以双组分水性木器漆的硬度、丰满度都能满足市场需求。然而,由于都采取了以水为溶剂、稀释剂,还有在漆中加入的高沸点有机醇醚类的有机共溶剂,导致漆膜干燥速度较慢,特别是在寒冷的冬季,更是严重影响了木器漆的正常施工。

哑光涂料色泽柔和,外观平整,能在一定程度上掩饰涂层表面缺陷,而高光涂料对人眼睛有一定的刺激,长时间让人的视觉容易疲劳。哑光涂料克服了高光涂料这一缺点,符合人们的审美需求。人们对高品质生活的追求使得水性哑光涂料的需求越来越大,开发高性能低成本的水性涂料成为研究热点。

目前,硬度方面以双组分水性聚氨酯木器漆为最好,即以含可交联基团-NCO的水性聚氨酯树脂为固化剂,以水性含羟基丙烯酸树脂或水性含羟基聚酯树脂为漆基树脂。漆膜的固化是通过NCO同活性羟基进行交联反应实现的。

然而,由于技术性因素,目前乙组分(漆基树脂)分子结构上可反应活性羟基(-OH)为仲羟基,影响了水性木器漆的固化交联、干燥速度。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术水性木器漆的干燥速度慢的不足,提供一种新的快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术手段:

一种快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法,包括甲组分与乙组分,甲组分与乙组分的重量配比为2-4:1,所述甲组分原料包括如下以重量份计的组分:丙烯酸丁酯5-20份,丙烯酸1-5份,乙醇10-40份,消光剂0.1-5份,甲基丙烯酸甲酯5-25份,引发剂0.1-2份;乙组分为聚氨酯固化剂。

快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法,制备过程如下:

首先制备甲组分,根据上述原料配方和如下步骤获得:

(1)将引发剂均匀分成四份,用十倍的乙醇溶解均匀得到四份引发剂的乙醇溶液;

(2)将丙烯酸、丙烯酸丁酯、消光剂、甲基丙烯酸甲酯投入高位槽,同时投入一份步骤(1)得到的引发剂的乙醇溶液,搅拌混合、溶解均匀备用;

(3)将余下的乙醇投入反应釜,同时加入一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液,通蒸气、开搅拌,至回流并保持回流,开始滴加步骤(2)所得混合物,控制滴加速度,使步骤(2)所得混合物在3.5-4小时内滴完。滴完后继续保持回流0.8~1.2小时,补加一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液继续保持回流0.8~1.2小时,再补加最后的一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液,继续保持回流1.5~2.5小时,取样检验,以转化率≥99.8%为合格,合格后即得甲组分。

最后是漆成品的制备:使用时,将组分甲与组分乙按重量比为2-4:1的比例加水搅拌均匀即可。

快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法,包括甲组分与乙组分,甲组分与乙组分的重量配比为3:1,所述甲组分原料包括如下以重量份计的组分:丙烯酸丁酯15份,丙烯酸4份,乙醇30份,消光剂3份,甲基丙烯酸甲酯20份,引发剂1份;乙组分为聚氨酯固化剂。

消光剂选用经蜡处理的二氧化硅和有机蜡粉的一种。

引发剂为选自过硫酸钾、过硫酸铵及过硫酸钠中的一种或多种的组合。

本发明中,各原料组分一般从商业来源获得。

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优势:

使用乙醇代替去离子水作为水性木器漆的溶剂,利于提高干燥速度,而且本发明配方中不使用高沸点的醇醚类有机共溶剂,减少了有机溶剂挥发对环境造成的污染。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步详细的说明,但本发明不限于这些实施例。

实施例1

本实施例提供一种快干型水性双组分丙烯酸哑光木器漆的制备方法,包括甲组分与乙组分,甲组分与乙组分的重量配比为3:1,所述甲组分原料包括如下以重量份计的组分:丙烯酸丁酯15份,丙烯酸4份,乙醇30份,消光剂3份,甲基丙烯酸甲酯20份,引发剂1份;乙组分为聚氨酯固化剂。

消光剂选用经蜡处理的二氧化硅。

引发剂为选自过硫酸钾。

引发剂为选自过硫酸钾。

(1)将引发剂均匀分成四份,用10倍的乙醇溶解均匀得到四份引发剂的乙醇溶液;

(2)将丙烯酸、丙烯酸丁酯、消光剂、甲基丙烯酸甲酯投入高位槽,同时投入一份步骤(1)得到的引发剂的乙醇溶液,搅拌混合、溶解均匀备用;

(3)将余下的乙醇投入反应釜,同时加入一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液,通蒸气、开搅拌,至回流并保持回流,开始滴加步骤(2)所得混合物,控制滴加速度,使步骤(2)所得混合物在4小时内滴完。滴完后继续保持回流0.8小时,补加一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液继续保持回流1.2小时,再补加最后的一份步骤(1)所得引发剂的乙醇溶液,继续保持回流2小时,取样检验,以转化率≥99.8%为合格,合格后即得甲组分。

最后是漆成品的制备:使用时,将组分甲与组分乙按重量比为3:1的比例加水搅拌均匀即可。

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