一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及木器清漆，具体涉及一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 木器漆涂覆在木器制品上，不仅赋予木器制品诸如颜色、光泽等所需的美学特性， 但更重要是使木器避免因潮湿、辐射、生物降解、力学化学损伤而引起的破坏。木器漆按分 散介质划分，它可分为油性木器漆和水性木器漆。但目前我国木器漆还是溶剂型居多，溶剂 型木器漆在成膜过程中排放大量的挥发性有机物（V0C)，严重污染环境，并危害工作人员的 身体健康。而长期置接触有机溶剂，可能会出现记忆力下降、精力难以集中、疲劳、头痛以及 变性等精神神经症状。此外，有些挥发性有机物可能会导致同温层的臭氧破坏，而在对流层 形成臭氧从而导致全球变暖。
[0003] 水性木器漆以水为分散介质，极大的降低了V0C的排放量而备受推崇。其中水性 丙烯酸酯乳液固含高、干燥快、成本低、与填料的亲和力强、耐光及耐候性佳，但也存在硬度 低，成膜差、不耐溶剂及热粘冷脆等一系列问题，因此很难进入高端的装饰漆市场。虽有有 机硅改性丙烯酸酯乳液、核壳结构乳液的设计和丙烯酸微乳液的制备等，但是这些改性的 丙烯酸乳液仍然很难解决硬度和最低成膜温度的矛盾，若加入太多的成膜助剂会大幅度的 提高涂料的V0C量，失去环保的意义。故丙烯酸酯乳液停留在中低端市场很难打入高档装 饰漆的市场。基于此，本发明采用自制的核壳双自交联的聚丙烯酸乳液为成膜物质制备水 性木器清漆，无需成膜助剂，降低V0C的排放，并且通过室温自交联从而提高水性清漆漆膜 的硬度、耐水性、耐溶剂性能。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备方法，它解决了水性 木器漆的硬度和最低成膜温度存在矛盾的技术问题，所述的木器清漆，固含量高、硬度大、 耐水性优良、附着力强及冲击强度高。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆，其特征在于：所述的木器清漆由以下组 分按照以下重量份配制而成：
[0007] 聚丙烯酸乳液 75-85份 水性多功能调节剂 0.1-0.3份 消泡剂 0.3-0.5份 润湿剂 0.1-0.3份 杀菌防霉剂 0.2-0.4份 防冻剂 1-2.5份 增稠剂 3-6份 上离十水 10-15份。
[0008] 进一步地，所述的聚丙烯酸乳液由以下组分按照以下重量份数比配制而成：
[0009] 核.Ur「!.休： 14. 68-21.63 份 核层交联单体： 0. 69-1份 壳层单体： 17.36-25. 79汾 双丙酮丙烯酰胺： 0. 2S-1. 5份 己二酸二酰肼： 0· 15-0.77份; 丨发剂： （).07-0,Μ份 乳化剂： 0.36-0.61份 上-离f水.· 52-63份。
[0010] 所述的核层单体为：甲基丙烯酸甲酯 7. 4-9. 78份
[0011] 甲基丙烯酸丁酯 8. 54-10. 27份
[0012] 甲基丙烯酸 0· 14-0. 18份；
[0013] 所述的壳层单体为：甲基丙烯酸甲酯 3-4. 1汾 丙烯酸丁酯 6. 83-13. 5份 甲基丙烯酸 0. 15-0.5份 甲基丙烯酸-2-羟乙酯 7. 38-7. 69份；
[0014] 所述的交联单体为为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙 烷三甲基丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯的一种。
[0015] 进一步地，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；所述的乳化 剂为壬基酚聚氧乙烯醚与琥珀磺酸盐的混合物。
[0016] 进一步地，所述的聚丙烯酸乳液是按照以下方法制备而成的：
[0017] (1)制备核层预乳液和壳层单体预乳液
[0018] 在室温下，将13. 67-19. 22份的核层单体、0. 16-0. 29份的乳化剂及一号引发剂水 溶液加入反应器A中，所述的一号引发剂水溶液是由0. 04-0. 08份的引发剂与8-10份的去 离子水混合而成的，在搅拌速度为1000_1500rpm下搅拌15~30min得到核层单体预乳化 液；
[0019] 在室温下，将全部的壳层单体、0. 06-0. 15份的乳化剂加入到装有8-10份去离子 水的反应器B中，在搅拌速度为1000-1500rpm下搅拌15~30min得到壳层单体预乳化液；
[0020] (2)制备种子乳液
[0021] 在室温下，在反应器C中，投入0.01-0. 03份的引发剂、0. 14-0. 17份的乳化剂和 30-34份的去离子水，调整转速为400-500rpm，搅拌0. 5-lh;然后将温度升至75-80°C，将 转速降低至200-300rpm，在15-20min内将1. 01-2. 41份的核层单体均匀地滴加到反应器C 中，反应0. 5-lh，待乳液出现蓝光既得到种子乳液；
[0022] (3)制备核层乳液
[0023] 在温度75-80°C，转速400-500rpm下，于1. 5-2. 5h内，将反应器A中的核层单体预 乳化液和核层交联单体0. 69-1份滴加到反应器C的种子乳液中，保温0. 5-lh，形成核层乳 液；
[0024] (4)制备壳层乳液
[0025] 在温度75-80°C，转速400-500rpm下，于1. 5-2. 5h内，将反应器B中核层单体预乳 化液加入到经步骤（3)制得的核层乳液；在加入核层乳液的同时，滴入二号引发剂水溶液， 滴加二号引发剂水溶液的时间是2. 5-3h内，所述的二号引发剂水溶液是由0. 02-0. 03份的 引发剂和4-6份水混合而成的；
[0026] 滴加结束后，升高温度至75_80°C，保温l_2h后；将温度降至室温，最后滴加双丙 酮丙烯酰胺〇. 26-1. 5份和二酸二酰肼水溶液，所述的二酸二酰肼水溶液是由0. 15-0. 77份 己二酸二酰肼和2-3份去离子水混合而成的，搅拌10-20min，即得所需的核壳双交联结构 的聚丙烯酸乳液。
[0027] 进一步地，所述的水性多功能调节剂为AMP-95或AMP-92中的一种。
[0028] 进一步地，所述的润湿剂为wet265、wet500、BYK-346或H-140中的一种。
[0029] 进一步地，所述的消泡剂为Foamex1488、A10、A34或SN-612中的一种。
[0030] 进一步地，所述的增稠剂为非离子缔合性聚氨酯增稠剂；所述的杀菌防霉为 ZOET、B20、EPW-past或EPW中的一种；所述的防冻剂为乙二醇和丙二醇。
[0031] 进一步地，将聚丙烯酸乳液75-85份加入到搅拌缸中，调整转速为500-600rmp，然 后依次加入水性多功能调节剂0. 1-0. 3份、消泡剂0. 3-0. 5份、润湿剂0. 1-0. 3份、杀菌防 霉剂0. 2-0. 4份及防冻剂1-2. 5份，接着提高转速到1000-1500rmp，搅拌3-5min，之后将转 速调为700-800rmp，加入增稠剂3-6份和去离子水10-15份，搅拌10-20min，最后将转速调 到300-400rmp，低速脱泡20-30min，用200-300目过筛，即得到本发明产品。
[0032] 本发明的原理是：其中采用自制的核壳双交联体系结构聚丙烯酸乳液，采用丙烯 酸类单体，通过分子设计制备成的核硬壳软的丙烯酸聚合物，并且在聚合过程中引入可以 室温交联的单体DAAM和ADH，无需成膜助剂，使涂层可以在室温下成膜，通过交联进一步提 高涂膜的耐水、耐溶剂性能。
[0033] 本发明的优点在于与常规的丙烯酸类的木器清漆相比较，无需成膜助剂，降低了 V0C的排放，并且本发明的木器清漆固含量高、硬度大、耐水性优良、附着力强及冲击强度 尚。
【具体实施方式】
[0034] 下