一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保水性木器清漆，尤其涉及一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，本发明还涉及一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆的制备方法。
【背景技术】
[0002]油性木器涂料以各种有机溶剂如苯类、酮类、酯类、醚类等为分散介质，这些溶剂容易挥发，有刺激性气味且对人体存在着不同程度的毒害，在生产过程、应用过程及干燥过程中不断挥发到空气中或被人体吸收，严重地破坏环境，伤害人体健康。水性木器涂料以水为分散介质，彻底消除了有机溶剂对人体的危害，具有传统油性涂料不可比拟的优势，诸如绿色、环保、健康、节能等。
[0003]我国水性木器涂料起步较晚，整体技术水平相对落后，应用也有局限性。目前的木器涂料市场上，油性木器涂料处在绝对的控制地位，水性木器涂料则处于市场试用的阶段。与油性木器涂料的性能相比，水性木器涂又普遍存在耐划伤性与耐磨性较差等问题，同时目前市场上的水性涂料的实际干燥时间普遍都在4h以上，因此，研发一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆并提供该种涂料的制备方法，对于突破水性木器涂料的性能瓶颈、促进木器涂料的全面水性化、推动木器涂料的转型升级，具有十分重要的经济效益与社会价值。
[0004]针对上述水性木器漆的不足，本发明对现有水性木器漆进行了改进发明。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种配方简单合理、能有效实现抗划伤耐磨快干型的环保水性木器清漆。
[0006]同时，本发明还提供一种该抗划伤耐磨快干型水性木器清漆的制备方法。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，其特征在于按重量百分含量由以下成分组成:
纳米水性丙烯酸树脂乳液60%?80%
增滑耐磨剂3%?5%
成膜助剂2%?5%
分散剂0.5%?1.8%
增稠剂0.8%?1.2%
润湿剂0.1%?0.5%
竹炭粉2%?4%
消泡剂0.1%?0.5%
水5%?20%
防腐剂0.1%?0.3% 流变助剂0.5%?0.8%
流平剂0.05%?0.1%
催干剂0.03%?0.1%。
[0008]如上所述的一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，其特征在于所述的增滑耐磨剂为超高分子量聚硅氧烷微乳液。通过将极大分子量的有机硅聚合物乳化成微乳液，可极大地降低涂膜的表面摩擦系数、增进滑度和手感，同时也能显著的增加涂膜的硬度，提升涂膜的抗划伤性和耐磨性。
[0009]进一步，所述的一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，其特征在于所述的成膜助剂为丙二醇苯醚(PPH)。
[0010]进一步，所述的一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，其特征在于所述的增稠剂为ACRYSOLTM TT-935疏水改性碱溶性乳液型增稠剂。
[0011]进一步，所述的一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆，其特征在于所述的润湿剂为Silok8033有机硅润湿剂，该润湿剂是羟基聚醚改性聚有机硅氧烷。
[0012]进一步，所述的一种抗划伤耐磨快干型环保水性木器清漆的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤:在分散缸中加入纳米水性丙烯酸树脂乳液并进行中速分散，之后混入分散剂、竹炭粉、增滑耐磨剂稀释液，高速分散15?30分钟后，加入成膜助剂、水、增稠剂、润湿剂、消泡剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品的细度与粘度，过滤、装罐、包装。
[0013]进一步，所述的制备方法，其特征在于所述的中速分散速度为600?800r/min，高速分散速度为1000?1500r/min。
[0014]进一步，所述的制备方法，其特征在于所述的成品细度为< 30μηι，所述成品粘度为 30 ?50mm2 /s。
[0015]本发明中所述的纳米水性丙烯酸树脂乳液为华津思的HD2535高硬快干型纳米级水性丙烯酸树脂。该树脂为单组份、纳米级、无甲醛水性丙烯酸树脂乳液，具有快干型和高强度的优异特点。
[0016]本发明中所述的增滑耐磨剂为广州市斯洛柯化学有限公司的Silok-50有机硅耐磨剂。该耐磨剂能极大地降低涂膜的表面摩擦系数、增进滑度和手感，同时也能显著的增加涂膜的硬度，提升涂膜的抗划伤性和耐磨性。
[0017]本发明中所述的增稠剂为罗门哈斯的ACRYSOLTM TT-935疏水改性碱溶性乳液型增稠剂，该增稠剂能改善水性涂料的流动和流平性，改善抗飞溅性，对微生物和酶稳定，同时也能降低原材料成本。
[0018]本发明中所述的润湿剂为广州市斯洛柯化学有限公司的Silok8033有机硅润湿剂，该湿润剂具有极低的表面张力、优异的树脂混溶性和流平性、优异的基材润湿性和渗透性，且能有效防止缩孔。
[0019]本发明中所述的竹炭粉规格为1000?4000目，多用作涂料类工业产品原料。由于超细加工之后竹炭的比表面积呈几何级数增长，竹炭的吸附、分解等特殊功能亦同步强化。
[0020]本发明配方中:
1.选用高性能乳液基料目前国内形成的水性木器乳液基料主要有水性聚氨酯分散体、丙烯酸改性聚氨酯、丙烯酸乳液，其中丙烯酸树脂具有快干、光稳定优异、硬度高等特点。本发明配方中采用的HD2535水性丙烯酸树脂与普通丙烯酸乳液相比，具有更快的干燥速度和高强度的优异特点。
[0021]与普通丙烯酸乳液相比，HD2535水性丙烯酸树脂胶粒凝聚破乳的成膜机理不同。纳米级水性丙烯酸酯树脂，主要采用分子水平的成膜原理，随着水的蒸发，相邻聚合物中的特殊官能团发生物理化学的聚集，使得水性丙烯酸树脂体系产生物理性的交联。由于HD2535水性丙烯酸树脂为纳米级，这种物理交联的临界固含量(Vc)，比乳液粒子聚集的临界固含量要低得多。就是说，这种交联现象在水含量较高时就能发生。对水性丙烯酸树脂体系带来的增强效果比普通胶粒聚集的结果要提前。从应用的角度来讲，HD2535水性丙烯酸树脂体系的表干时间比一般水性丙烯酸乳液要快。
[0022]HD2535水性丙烯酸树脂的强度与可以聚氨酯体系媲美。聚氨酯类树脂具有韧性好，强度高的特点，是由其高分子结构决定的。聚氨酯聚合物通常有柔软链段及能够物理交联的硬链段组成，柔软链段提供材料的柔韧性，而物理交联的硬链段提供了材料的硬度。一般的聚丙烯酸酯材料，由于受单体的反应性限制，很难形成类似聚氨酯的这种软硬链段结构，从而无法得到柔韧性和强度的综合性能。一般的聚丙烯酸酯材料或者柔软而不硬，或者硬而脆，缺乏柔韧性，就是这个道理。本发明选用的HD2535水性丙烯酸树脂，一方面采用了玻璃化温度较低的丙烯酸酯单体合成柔软的主链，另一方面通过独特的工艺引入了少量特殊单体。这种特殊单体在成膜时彼此之间具有亲和力，形成纳米规模的聚集体，或纳米级微相，这些纳米级的微相即起到了聚氨酯体系中硬链段的物理交联作用。因而HD2535水性丙烯酸树脂在成膜干燥后，具有与聚氨酯树脂相近的机械性能，即优异的硬度和柔韧度的平衡。
[0023]2.创造性地引进竹炭除醛净味组分，优化配方体系，达到净味效果
竹炭存在微孔结构，具有较高的孔隙度(大孔隙、中孔和微孔)和高比表面积，对甲醛、挥发性溶剂等有害气体有很好的物理吸收作用，在涂料中的应用越来越多。当然，物理吸附作用具有一定的局限性，主要表现在两个方面:一是存在饱和度，二是吸附能力和温度有关。因此，通过物理吸附来去除室内空气中的甲醛与挥发性溶剂等有害气体，在一定程度上是切实可行、行之有效的方案。
[0024]3.添加特殊助剂，提高水性漆的表面抗划伤耐磨效果
水性木器涂料在干燥后的漆膜的致密性较溶剂型的涂料的要低，导致漆膜的表面抗划伤作用普遍偏低，在使用过程容易常常因为一些表面粗糙的硬物体快速划过而在平整的漆膜表面留下一道明显的伤痕，从而破坏了漆膜表面的美感。虽然本发明采用的HD2535水性丙烯酸树脂在成膜干燥后，具有优异的硬度，但是通过往涂料中加入Silok-50有机硅耐磨剂，能进一步地提升涂膜的抗划伤性和耐磨性，同时也极大地降低涂膜的表面摩擦系数、增进了滑度和手感。
[0025]综上所述，本发明的有益效果是:
1.本发明产品采用净味调漆技术，降低了涂料罐内和施工过程的刺激性挥发物的用量，大大降低产品VOC的含量。本水性木器清漆产品的TVOC可控制在180g/L以下，大大低于涂料行业最严格的环保标准HJ/T201-2005要求的限量值250g/L，从而强势突显高性能水性木器涂料的环保性能。
[0026]2.本发明产品通过优选乳液基料，降低了水性木器涂料的干燥时间，实际干燥时间不大于3h，大大低于GB/T 1728-1979 (89)中设定的6h。
[0027]3.本发明产品通过筛选各种优势技术的助剂，发挥出协同作用，大大的提高漆膜的机械性能，清漆产品的耐磨性损耗不大于0.018 (750g/500r)，低于HG/T3828-2006中设定的0.030g的标准，该标准同样是室内用溶剂型木器涂料的标准。
[0028]4.本发明产品满足行业标准:HG/T 3828-2006《室内用水性木器涂料》行业标准。
[0029]5.本发明产品符合环保标准《环境标志产品技术要求:水性涂料》HJ/T 201-2005。
[0030]6.本