一種水性丙烯酸類木器涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種涂料，特別是設(shè)及一種水性丙締酸類木器涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性木器涂料是W水為主要溶劑或可W用水稀釋的木器涂料都可W稱之為水性 木器涂料，它與溶劑型木器涂料有著同樣或類似的功能，主要是對木器起保護(hù)和裝飾作用， 水性木器涂料與溶劑型木器涂料的最大不同之處就是可W用水稀釋。由于溶劑型木器涂料 中有大量的V0C(有機(jī)溶劑），它們在太陽光和熱的作用下參與氧化反應(yīng)形成臭氧，導(dǎo)致空氣 質(zhì)量變差并產(chǎn)生夏季煙霧，對地球生物造成危害。同時，V0C也對人體產(chǎn)生很大的危害，主要 有W下幾種方式:一是氣味刺激感官，使人們感到日干舌燥;二是刺激粘膜和皮膚，導(dǎo)致中 毒;Ξ是V0C很容易通過人的血液和大腦，導(dǎo)致中樞神經(jīng)受到抑制，使人產(chǎn)生頭痛乏力等不 適感;四是V0C的基因毒性和致癌性。
[0003] 因此，隨著人們對家居環(huán)境和空氣環(huán)境的日益關(guān)注，為了保護(hù)人類的生存環(huán)境和 自身的人體健康，近年來，國家制定了《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》、《室內(nèi)裝飾 裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》、《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等十項(xiàng)設(shè)及室內(nèi)裝飾裝 修材料有害物質(zhì)限量的標(biāo)準(zhǔn)，W保護(hù)人體健康和減少對自然環(huán)境的污染。在木器涂料領(lǐng)域， 市場在不斷擴(kuò)大，但對涂料的V0C的限制越來越嚴(yán)格，因此，水性木器涂料成為木器涂料發(fā) 展的必然方向之一。
[0004] 水性樹脂技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已成功用于木器涂料中。根據(jù)水性木器涂料 成膜機(jī)理，水性木器涂料可分為單組分和雙組分兩大類。單組分根據(jù)水性木器涂料用樹脂 不同，常見的有水性醇酸類、水性丙締酸類、水性聚氨醋類、水性聚氨醋-丙締酸復(fù)合類等。 雙組分水性木器涂料根據(jù)主劑部分樹脂類型，也主要有水性丙締酸和水性聚氨醋兩大類 型。
[0005] 水性丙締酸類木器涂料是目前市場上比較常見的一類產(chǎn)品，因?yàn)槠鋬r格便宜，性 能比較好而廣受歡迎。具體的表現(xiàn)為涂膜色淺、光澤比較高(可W做高光清涂料）、保光保色 性能好、耐候性能好，而且該類產(chǎn)品硬度上升速度快，硬度也相對比較高，在水性木器涂料 里屬硬度最接近溶劑型涂料的一類，耐一般家用化學(xué)品性能好。由于該類產(chǎn)品的主要成膜 物質(zhì)是丙締酸樹脂，該類樹脂相對成膜溫度比較高，一般都需要添加成膜助劑才能在較低 的溫度下成膜。
[0006] 例如，公開號為CN104403474A、公開日為2015.03.11、申請人為成都展辰化工有限 公司的中國專利申請公開了 "水性納米聚丙締酸醋木器涂料"，原料的重量百分比組成為： 納米丙締酸共聚物乳液40~50 %，納米水性聚氨醋分散體15~25 %，消泡劑1 0.3~1 %，消 泡劑2 0.2~0.8，分散劑1~3 %，潤濕劑0.3~0.5 %，流平劑0.2~0.5 %，納米二氧化鐵3~ 5%，鐵白粉16~20%，消光劑0.2~2%，蠟分散體1~5%，增稠劑1 0.3~1 %，增稠劑20.3 ~1%，增稠劑3 0.3~1%，成膜助劑10.1~0.5%，成膜助劑2 2~5%，成膜助劑3 2~5%， PH調(diào)節(jié)劑0.1~0.5%，去離子水8~10%，各原料的重量百分比總和為100 %。漆膜白度好， 流平好，硬度可達(dá)2H擦傷（25°C，7D)左右，抗沖擊可達(dá)50Kg · cm，耐水能達(dá)250小時，手感滑 爽，抗擦傷效果好。不過，該涂料存在一些缺陷：附著力方面比較一般，而且不具備凈化空氣 的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水性丙締酸類木器涂料，其具有很強(qiáng)的附著 力，而且能有效凈化空氣。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0009] 一種水性丙締酸類木器涂料，包括W下重量份的組份:丙締酸乳液40~45份，淀粉 乳液20~25份，成膜助劑2~4份，流平劑0.5~1份，增稠劑1~1.5份，催干劑2~3份，水15~ 20份，阻燃劑4~5份，防霉劑0.1~0.2份，填料9~14份，聚丙締酸鋼0.5~1份;其中，淀粉乳 液由W下步驟制得：
[0010] (1)將質(zhì)量比為3:3:1的甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉加入質(zhì)量濃度為3%的憐 酸溶液中，甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉的總重量與憐酸溶液的重量比為1:3,攬拌均勻 呈漿狀的淀粉溶液，移入恒溫水浴鍋中，加熱至50°C后恒溫攬拌反應(yīng)7小時，加入碳酸氨鋼 調(diào)節(jié)地值為7,將反應(yīng)產(chǎn)物用真空抽濾器抽濾，用蒸饋水反復(fù)洗涂后置于恒溫干燥箱中50°C 下干燥至恒重，得到混合淀粉；
[0011] (2)將步驟（1)得到的混合淀粉加入質(zhì)量濃度為8%的氯化鋼溶液中，攬拌均勻后 加入氨氧化鋼溶液調(diào)節(jié)ph值為9.5，加入環(huán)氧氯丙烷后移入恒溫水浴鍋中，混合淀粉、氯化 鋼溶液、環(huán)氧氯丙烷的重量比為2:6:1，加熱至40°C后恒溫攬拌反應(yīng)3小時，加入醋酸調(diào)節(jié)地 值為7,將反應(yīng)產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇反復(fù)洗涂至洗涂液不含氯離子，置于恒溫干燥箱中50 °C下干燥至恒重，研磨后得到交聯(lián)淀粉；
[0012] (3)將SDS、碳酸氨鋼溶于水中，分散均勻后加入單體44、匪4、84、苯乙締，室溫下攬 拌均勻后得到單體乳液，取一半量的單體乳液，加入PMA后攬拌均勻，加入步驟(2)得到的交 聯(lián)淀粉，加熱至85°(：后15分鐘內(nèi)滴加1/^3量的過硫酸錠，然后1小時內(nèi)滴加完剩余的單體乳 液和過硫酸錠，加熱至95 °C后保溫1.5小時，降溫至70°C后加入氨水調(diào)節(jié)曲值為8.5，攬拌條 件下降溫至室溫，出料后得到玉米乳液，其中SDS、碳酸氨鋼、7長、44、匪4、84、?14、交聯(lián)淀粉、 過硫酸錠的重量比為2:1:500:2:20:10:20:1:250: 2。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述丙締酸乳液為水性純丙締酸乳液。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述成膜助劑為二丙二醇甲酸。
[0015] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述流平劑為有機(jī)娃類流平劑。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增稠劑為締合型聚氨醋增稠劑。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述催干劑為環(huán)燒酸巧。
[001引優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃劑為憐酸Ξ下醋。
[0019] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述防霉劑為卡松。
[0020] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述填料為娃藻±或膠質(zhì)碳酸巧。
[0021] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述水性丙締酸類木器涂料的制備方法。
[0022] 為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是：
[0023] -種水性丙締酸類木器涂料的制備方法，其步驟如下：
[0024] 按配方用量稱取各組分，將丙締酸乳液、淀粉乳液混合，600轉(zhuǎn)/分速度下攬拌30分 鐘，加入催干劑，繼續(xù)攬拌20分鐘后加入流平劑，繼續(xù)攬拌10分鐘后加入填料，1500轉(zhuǎn)/分速 度下攬拌45分鐘，加入成膜助劑、水、阻燃劑、防霉劑、聚丙締酸鋼，600轉(zhuǎn)/分速度下攬拌50 分鐘，加入增稠劑500轉(zhuǎn)/分速度下攬拌30分鐘，得到水性丙締酸類木器涂料。
[0025] 由上可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0026] 甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉本身具有很好的吸附能力，經(jīng)過憐酸活化后表面 形成了微孔，吸附能力得到了強(qiáng)化，不過淀粉的強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性、流動性不佳，與涂料有機(jī) 基體的相容性也不好，不能直接用于涂料，因而本發(fā)明先通過環(huán)氧氯丙烷使其發(fā)生交聯(lián)反 應(yīng)，通過提高交聯(lián)程度改善了淀粉的強(qiáng)度，再將交聯(lián)淀粉與苯乙締、丙締酸醋單體進(jìn)行接枝 得到了穩(wěn)定性、流動性較好的共聚淀粉乳液，而且與其接枝的單體與丙締酸乳液之間的相 容性很好，淀粉乳液可均勻分散于涂料中，從而大大提高涂料的吸附能力，可很好地吸附使 用環(huán)境中的有害氣體，能有效凈化空氣;甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉具有很強(qiáng)的粘性， 而且與木器同屬于植物材料，具有天然較好的親和力，因此可有效提高涂料與木器之間的 附著力；甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉屬于植物原料，對人體無害，非常環(huán)保，而且均廉 價易得，可有效降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例W及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 水性丙締酸類木器涂料，包括W下重量份的組份:水性純丙締酸乳液41份，淀粉乳 液24份，二丙二醇甲酸2份，有機(jī)娃類流平劑1份，締合型聚氨醋增稠劑1.2份，環(huán)燒酸巧2.4 份，水15份，憐酸Ξ下醋4.2份，卡松0.1份，填料娃藻±9份，聚丙締酸鋼0.7份。
[0030] 該木器涂料的制備方法為：
[0031] (1)將質(zhì)量比為3:3:1的甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉加入質(zhì)量濃度為3%的憐 酸溶液中，甘馨淀粉、馬鈴馨淀粉、紫馨淀粉的總重量與憐酸溶液的重量比為1:3,攬拌均勻 呈漿狀的淀粉溶液，移入恒溫水浴鍋中，加熱至50°C后恒溫攬拌反應(yīng)7小時，加入碳酸氨鋼 調(diào)節(jié)地值為7,將反應(yīng)產(chǎn)物用真空抽濾器抽濾，用蒸饋水反復(fù)洗涂后置于恒溫干燥箱中50°C 下干燥至恒重，得到混合淀粉；
[0032] (2)將步驟（1)得到的混合淀粉加入質(zhì)量濃度為8%的氯化鋼