本发明涉及木器漆技术领域，具体涉及一种水性单组份涂料及其制备方法。
背景技术：
随着环保法规的进一步完善，以减轻地球负荷为目的，低VOC或零VOC排放的新型涂料成为研发的热点，水性木器涂料的研发开发和推广应用越来越受到人们的重视。近年来水性木器漆的研究开发在我国取得了前所未有的发展。
水性木器漆在家庭装修及其普通家具上已获得了成功的应用，并在扩大市场占有率。然后在油性聚氨酯漆控制的高档家具市场上，水性漆占有率较小。高档家具漆要求有很高的丰满度、耐水性、耐磨性、硬度等，这些都是制约水性漆发展的因素。
目前改善上述问题通常会从两个角度考虑，一是树脂的选择，二是填料的应用。作为市场上单组份水性木器的树脂一般为丙烯酸乳液、水性丙烯酸与聚氨酯的复合或杂化体和水性聚氨酯分散体三类。不管是采用哪种成膜物，在提升性能方面都会受到原材料、配方、工艺的局限。而在后期工艺中有使用玻璃粉或者透明粉等提高性能，但用量少不能起到明显的作用，用量大又会带来储存稳定性问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种水性单组份涂料，该底漆抗塌陷性强、硬度高、丰满度高、绿色环保，具有抑制单宁酸、油脂的作用。
本发明的另一目的在于提供该水性单组份涂料的制备方法，该方法操作简单，制备方便，适合工业化大规模生产。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20～35；分散剂：2～5；消泡剂：0.1～0.8；增稠剂：0.5～2；去离子水：60～80。
作为优选方案，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：26；分散剂：3；消泡剂：0.5；增稠剂：1；去离子水：72。
进一步地，所述颜料为TS 6200、钛白粉R-595或钛白粉CR 828中的一种。
进一步地，所述纳米聚丙烯酸乳液为阴离子型乳液。
进一步地，所述分散剂为不含溶剂和乙氧基壬基酚的阴离子型、非离子型、多官能团型或上述两种或以上的混合物。
进一步地，所述消泡剂为有机硅氧烷类、聚醚类或聚醚改性硅类中的一种或多种的混合。
进一步地，所述增稠剂为丙烯酸类、聚氨酯类或纤维素醚类中的一种或多种的混合。
进一步地，所述填料为滑石粉、轻钙、重钙或透明粉中的一种或多种的混合。
进一步地，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚或二乙二醇单丁醚中的一种或多种的混合。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、消泡剂、分散剂和增稠剂在转速为500～700rad/min的转速下分散5～10min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至950～1100rad/min，分散20～30min；
S3.分散：将纳米聚丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、增稠剂、pH调节剂、成膜助剂在950～1100rad/min的转速下分散至油缩，依次加入分散剂、颜料和填料，保持转速分散至颗粒细度为≤50μm，加入氧化铝浆、pH调节剂、防霉杀菌剂和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
所述纳米聚丙烯酸乳液为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸、纳米材料和特殊功能助剂多元聚合，通过特殊工艺流程精致而成的阴离子型乳液。，如迈图化工生产的产品PR-3500以及翰森公司的HEXIOM3000。
所述消泡剂为有机硅氧烷类、聚醚类、聚醚改性硅类或上述两种或以上的混合物，如德国BYK公司的BYK094、BYK024(破泡聚硅氧烷溶液，属于有机硅氧烷类)或EVONIK公司的TEGO foamex 810(聚硅氧烷-聚醚共聚物，属于聚醚改性硅类)。
所述分散剂为不含溶剂和乙氧基壬基酚的阴离子型、非离子型、多官能团型或上述两种或以上的混合物，如德国TEGO公司的TEGO Dispers 740W(非离子型脂肪酸衍生物)或TEGO Dispers 715W(阴离子型聚丙烯酸钠盐)或TEGO Dispers 760W(多官能团型的表面活性剂与含颜料亲和基团的水溶液)。
所述增稠剂为丙烯酸类、聚氨酯类、纤维素醚类或上述两种或以上的混合物，例如法国COATEX的Thixol 53L(丙烯酸共聚物溶液)和Coapur830w(非离子型水性聚氨酯)，RM-8W增稠剂、罗门哈斯TT-935增稠剂或科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂等。
所述填料为滑石粉、轻钙、重钙、透明粉或者是上述两种或以上的混合物，优选吸油量小、透明度高的透明粉，例如南海金猴公司的JH-G2透明粉。
所述氧化铝粉为99.99％纯度的超微细氧化铝粉体，如日本大名化学TM-DAR。普通纳米氧化铝因在水中分散难等因素很难再水性体系中使用，但通过晶型的选择和表面处理后可获得较好的水分散，亲油的纳米氧化铝一般表面会用硬脂酸、铝脂酸或钛酸酯处理，通常晶型是α相；亲水型的纳米氧化铝α相晶型比表面积不低于10㎡/g,平均粒径在80nm，γ相晶型比表面积通常不低于160㎡/g，平均粒径较小，只有20nm，γ相晶型nmAL2O3粒径较小，能较为稳定的分散在木器漆体系中，发挥用。
所述杀菌剂为不含N-/O-缩甲醛的CMI(水性氯甲基异噻唑啉酮)、MI(水性甲基异噻唑啉酮)以及溴硝基丙二醇或上述两种或以上的混合物。如德国舒美公司的Parmetol A 28(其主要成分为CMI/MI和溴硝基丙二醇混合物)或Parmetol K20(其主要成分为CMI/MI混合物)，还有罗门哈斯的LXE杀菌剂及英国舒尔MV杀菌剂。加入量为0.1～0.5份，优选的为0.2～0.3份。
所述钛白粉优选为氯化法金红石型钛白粉，例如TS 6200、钛白粉R-595或钛白粉CR 828。加入量为10～30份；优选的为10～20份。
所述pH调节剂为氨水、三乙胺或醇胺，优选气味小的醇胺，例如美国ANGUS的AMP-95(分子结构为2-氨基-2-甲基-1-丙醇)。调整原子灰pH值目的是为了保证储存过程中的稳定性，一般控制在pH7-9之间。加入量为0.1～0.5份，优选的为0.1～0.3份。
本发明具有以下优点：本发明得到的水性单组份涂料配方采用纳米聚丙烯酸乳液与水性聚氨酯乳液搭配，漆膜具有良好的丰满度，密闭性好，附着力优异且干燥较快，同时配合填料的使用，在抗塌陷性上得到了很明显的改善；本发明得到的水性单组份涂料原料中引入纳米氧化铝，提高了本身的硬度且因添加量少，并不影响其打磨性；本发明得到的水性单组份涂料直接加水即可使用，无使用时间限制，使用不添加水，可以当白色腻子使用，无塌陷；本发明得到的水性单组份白底漆为水性绿色环保产品；本发明提供的水性单组份涂料的制备方法操作简单，制备方便，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20；Tego715W：2；BYK094：0.1；Thixol 53L：0.5；去离子水：60。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094、Tego715W和Thixol 53L在转速为500rad/min的转速下分散5min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至950rad/min，分散20min；
S3.分散：将PR-3500、欧宝迪995、Thixol 53L、AMP-95、二丙二醇甲醚在950rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego715W、TS 6200和滑石粉，保持转速分散至颗粒细度为≤45μm，加入氧化铝浆、AMP-95、CMI和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例2：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：26；Tego740W：3；BYK024：0.5；Coapur830w：1；去离子水：72。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、YK024、Tego740W和Coapur830w在转速为700rad/min的转速下分散7.5min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1100rad/min，分散25min；
S3.分散：将HEXIOM3000、欧宝迪995、Coapur830w、AMP-95、二丙二醇丁醚在1100rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego740W、钛白粉R-595和JH-G2透明粉，保持转速分散至颗粒细度为≤50μm，加入氧化铝浆、AMP-95、英国舒尔MV杀菌剂和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例3：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：25；Tego760W：5；TEGO foamex 810：0.8；RM-8W：2；去离子水：80。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、TEGO foamex 810、Tego760W和RM-8W在转速为600rad/min的转速下分散10min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1000rad/min，分散30min；
S3.分散：将PR-3500、欧宝迪995、RM-8W、氨水、二乙二醇单丁醚在1000rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego760W、钛白粉CR 828和重钙，保持转速分散至颗粒细度为≤45μm，加入氧化铝浆、氨水、MI和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例4：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：25；Tego760W和Tego715W：3；BYK094和BYK024：0.4；罗门哈斯TT-935：0.8；去离子水：70。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094和BYK024、Tego760W和Tego715W与罗门哈斯TT-935在转速为670rad/min的转速下分散6min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1050rad/min，分散22min；
S3.分散：将HEXIOM3000、欧宝迪995、罗门哈斯TT-935、三乙胺、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚在1050rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego760W和Tego715W、TS 6200和轻钙，保持转速分散至颗粒细度为≤48μm，加入氧化铝浆、三乙胺、溴硝基丙二醇和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例5：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20～35；Tego760W和Tego740W：2；BYK094和TEGO foamex 810：0.8；科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂：1.2；去离子水：65。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094和TEGO foamex 810、Tego760W和Tego740W和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂在转速为520rad/min的转速下分散9min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至970rad/min，分散28min；
S3.分散：将PR-3500、欧宝迪995、科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂、AMP-95、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚在1000rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego760W和Tego740W、钛白粉R-595和滑石粉和轻钙，保持转速分散至颗粒细度为≤45μm，加入氧化铝浆、AMP-95、Parmetol A 28和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例6：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20～35；Tego715、WTego760W和Tego740W：2.5；BYK094、BYK024和TEGO foamex 810：0.3；Thixol 53L和Coapur830w：0.8；去离子水：75。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094、BYK024和TEGO foamex 810、Tego715、WTego760W和Tego740W和Thixol 53L和Coapur830w在转速为640rad/min的转速下分散8min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1020rad/min，分散23min；
S3.分散：将PR-3500、欧宝迪995、Thixol 53L和Coapur830w、氨水、二丙二醇甲醚在1100rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego715、WTego760W和Tego740W、钛白粉CR 828和滑石粉、轻钙和重钙，保持转速分散至颗粒细度为≤48μm，加入氧化铝浆、氨水、Parmetol K20和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例7：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20～35；Tego740W：2；BYK094：0.9；Coapur830w、RM-8W和罗门哈斯TT-935：1.2；去离子水：72。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094、Tego740W和Coapur830w、RM-8W和罗门哈斯TT-935在转速为620rad/min的转速下分散6min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1070rad/min，分散26min；
S3.分散：将HEXIOM3000、欧宝迪995、Coapur830w、RM-8W和罗门哈斯TT-935、AMP-95、成膜助剂在1000rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego740W、TS 6200和滑石粉、轻钙、重钙和透明粉，保持转速分散至颗粒细度为≤45μm，加入氧化铝浆、AMP-95、罗门哈斯的LXE杀菌剂和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例8：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：25；Tego760W：2；BYK024、：0.5；Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-935和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂：2；去离子水：77。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK024、Tego760W和Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-935和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂在转速为600rad/min的转速下分散7min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1050rad/min，分散30min；
S3.分散：将PR-3500、欧宝迪995、Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-935和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂、三乙胺、二乙二醇单丁醚在950rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego760W、钛白粉R-595，保持转速分散至颗粒细度为≤50μm，加入氧化铝浆、三乙胺、CMI、MI和溴硝基丙二醇和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例9：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：20～35；Tego715W：3；BYK094：0.7；Thixol 53L、Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-93和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂：1.3；去离子水：68。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、BYK094、Tego715W和Thixol 53L、Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-935和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂在转速为550rad/min的转速下分散5～10min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至980rad/min，分散20～30min；
S3.分散：将HEXIOM3000、欧宝迪995、Thixol 53L、Coapur830w、RM-8W、罗门哈斯TT-935和科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂、氨水、二丙二醇甲醚在1000rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego715W、钛白粉CR 828和滑石粉，保持转速分散至颗粒细度为≤45μm，加入氧化铝浆、氨水、英国舒尔MV杀菌剂和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
实施例10：一种水性单组份涂料，它由下述重量份的原料组成：
其中，所述氧化铝浆由下述重量份的原料组成：纳米氧化铝粉：22；Tego760W：2；TEGO foamex 810：0.5；Thixol 53L：0.3；去离子水：60。
上述水性单组份涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.制备氧化铝浆：取氧化铝浆的原料，将去离子水、TEGO foamex 810、Tego760W和Thixol 53L在转速为700rad/min的转速下分散10min，加入纳米氧化铝粉，调整转速至1100rad/min，分散20min；
S3.分散：将HEXIOM3000、欧宝迪995、Thixol 53L、AMP-95、二丙二醇丁醚在1000rad/min的转速下分散至油缩，依次加入Tego760W、TS 6200和透明粉，保持转速分散至颗粒细度为≤50μm，加入氧化铝浆、AMP-95、罗门哈斯的LXE杀菌剂和水，并分散均匀，得水性单组份涂料。
上述实施例与传统白底漆性能测试结果对比见表1、表2：
表1：实施例1-5与传统白底漆性能测试结果
表2：实施例6-10与传统白底漆性能测试结果
通过上述数据，可以看出，本发明体系比常规白底漆硬度高，丰满度好，抗塌陷性强，耐化学优异，综合性能完全比普通白底漆性能好。