一種水性單組份聚氨酯木器涂料及其制備和應(yīng)用工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性單組份聚氨酯木器涂料，包括水性聚氨酯樹脂85～97％、消泡劑0.2～1％、流平劑0.2～1％、潤濕劑0.2～1％、增稠劑0.2～1％、成膜助劑2～10％、有機硅助劑0.2～1％。本發(fā)明還公開了一種水性單組份聚氨酯木器涂料的制備工藝和應(yīng)用工藝。本發(fā)明具有附著力好，成膜豐滿透明、高硬度、高光澤、高固含量，能解決現(xiàn)有水性單組份聚氨酯涂料存在的易高溫粘連性的問題，而且能夠滲入到木材導(dǎo)管深處，該應(yīng)用工藝具有節(jié)省油漆，生產(chǎn)效率高，環(huán)保性能好，漆膜可做到鏡面效果，適用于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
【專利說明】
一種水性單組份聚氨酯木器涂料及其制備和應(yīng)用工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性單組份聚氨酯木器涂料及其制備和 應(yīng)用工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶劑型聚氨酯涂料因其優(yōu)異的性能及良好的彈性觸感被廣泛應(yīng)用于木器上，然而 溶劑型聚氨酯在合成和應(yīng)用過程中需要用到大量的有機溶劑，有機溶劑的揮發(fā)與殘留會對 施工人員和消費者的健康造成危害。隨著人們環(huán)保意識及國家對揮發(fā)性有機化合物的含量 限制，水性聚氨酯取代油性聚氨酯已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢。近年來水性聚氨酯產(chǎn)品的研發(fā) 已經(jīng)成為一個熱點，然而目前水性單組份聚氨酯涂料具有高溫易粘連性的缺點，不適用于 辦公桌、茶幾等家具上的應(yīng)用，并且水性涂料對施工環(huán)境及基材的要求極為嚴(yán)格，固其水性 涂料施工工藝的發(fā)展仍一個薄弱環(huán)節(jié)。目前水性聚氨酯涂料存在干燥速度慢及耐磨性差的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種附著力好，成膜豐滿 透明、高硬度、高光澤、高固含量，能解決現(xiàn)有水性單組份聚氨酯涂料存在的易高溫粘連性 的問題，而且能夠滲入到木材導(dǎo)管深處的水性單組份聚氨酯木器涂料及其制備和應(yīng)用工 -H- 〇
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種水性單組份聚氨酯木器涂料，包括水性聚氨酯樹脂85~97%、消泡劑0. 2~ 1 %、流平劑0. 2~1 %、潤濕劑0. 2~1 %、增稠劑0. 2~1 %、成膜助劑2~10 %、有機硅 助劑0. 2~1 %。作為上述技術(shù)方案的進一步改進：
[0006] 所述水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂為水性聚氨酯分散體。
[0007] 所述消泡劑為聚醚類、有機硅類或聚醚改性硅類消泡劑中的一種或兩種以上的組 合。
[0008] 所述流平劑為非離子聚氨酯締合型流平劑。
[0009] 所述潤濕劑為非離子型有機硅表面活性劑，優(yōu)選為H-140、H-875、H-120、PE-100 中的一種或兩種以上的組合。
[0010] 所述增稠劑為無溶劑非離子增稠劑、水性增稠劑、高效增稠劑中的一種或兩種以 上的組合。
[0011] 所述的成膜助劑可以是醇酯-12、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、三丙 二醇正丁醚中的一種或兩種以上的組合。
[0012] 由于屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種水性單組份聚氨酯木器涂料的 制備工藝，包括以下步驟：
[0013] (1)原料混合：依次加入水性聚氨酯樹脂、消泡劑、增稠劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為中 水性聚氨酯樹脂85~97%、消泡劑0. 2~1%、增稠劑0. 2~1%，然后以800~2000r/min 的攪拌速度分散20~40min，停止攪拌；
[0014] (2)助劑補充：依次加入成膜助劑、流平劑、潤濕劑和有機硅助劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分 別為成膜助劑2~10%、流平劑0. 2~1%、潤濕劑0. 2~1%和有機硅助劑0. 2~1% ;
[0015] (3) PH值調(diào)節(jié)：加入PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH至7~8 ;
[0016] (4)粘度調(diào)節(jié)：最后加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度為巖田杯20~30S。
[0017] -種水性單組份聚氨酯木器涂料的應(yīng)用工藝，包括以下步驟：
[0018] (1)基材處理：用200~800目的砂紙對基材進行打磨，清潔表面、干燥、去油污。
[0019] ⑵涂布底漆：在基材上淋涂一層60~120g/ m2的水性丙烯酸底漆；（3)微波干 燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，待其全干，打磨；
[0020] (4)重復(fù)所述步驟⑵和（3);
[0021] (5)涂布面漆：淋涂一層80~150g/ Hl2通過本發(fā)明制備方法制備而成的水性單組 份聚氨酯木器涂料；
[0022] (6)微波干燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，冷卻10~15min ;
[0023] (7)包裝。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0025] 1、本發(fā)明的水性單組份聚氨酯面漆中采用的水性聚氨酯分散體，具有優(yōu)異的物理 性能，成膜豐滿透明、高光澤，通過獨特的配方設(shè)計，以解決現(xiàn)有水性單組份聚氨酯涂料的 易高溫粘連性，并可以提供高的豐滿度、高硬度2H及以上、高光澤（90~120)、高固含量 40%以上，具有優(yōu)異的透明性和鮮映性，能夠很好的應(yīng)用于辦公桌、茶幾上，可以完全取代 溶劑型雙組分聚氨酯面漆，在木器上的應(yīng)用前景廣闊。
[0026] 2、本發(fā)明的工藝排布合理，底漆采用滲透性好的水性丙烯酸底漆，不僅附著力好， 而且能夠滲入到木材導(dǎo)管深處，將木材導(dǎo)管進行填補，表面涂層就不會塌陷。面層采用性能 優(yōu)異的水性單組份聚氨酯面漆，能夠提供完美的涂膜性能。
[0027] 3、本發(fā)明整個過程操作簡單，采用微波干燥方法，不僅干燥速度快，而且能夠滿足 較厚涂層的干燥要求，底漆和面漆均采用淋涂工藝，節(jié)省油漆，生產(chǎn)效率高，不污染環(huán)境，漆 膜可做到鏡面效果，整個工藝過程從進料到出料總時長30~40min，生產(chǎn)效率高，非常適用 于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0028] 4、本發(fā)明整個工藝采用環(huán)保性水性產(chǎn)品，施工過程中超低VOC排放，涂膜干燥后 無溶劑殘留，有利于施工人員和產(chǎn)品使用者的身體健康。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明制備工藝的流程示意圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明應(yīng)用工藝的流程不意圖；
【具體實施方式】
[0031] 以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0032] 實施例1，本發(fā)明包括水性聚氨酯樹脂85%、消泡劑1 %、流平劑1 %、潤濕劑1 %、 增稠劑1 %、成膜助劑10 %、有機硅助劑1 %，上述百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量比。通過以上獨特的配方設(shè) 計，可以解決現(xiàn)有水性單組份聚氨酯涂料的易高溫粘連性，并可以提高涂料的豐滿度、高硬 度和光澤度，并使涂料具有優(yōu)異的透明性和鮮映性。
[0033] 實施例2,本發(fā)明各組分質(zhì)量比為水性聚氨酯樹脂91%、消泡劑0.6%、流平劑 0. 6 %、潤濕劑0. 6 %、增稠劑0. 6 %、成膜助劑6 %、有機硅助劑0. 6 %。
[0034] 實施例3,本發(fā)明各組分質(zhì)量比為水性聚氨酯樹脂97%、消泡劑0.2%、流平劑 0. 2 %、潤濕劑0. 2 %、增稠劑0. 2 %、成膜助劑2 %、有機硅助劑0. 2 %。
[0035] 實施例4,本發(fā)明中水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂為水性聚氨酯分散體，采用 UCECOAT (TM) 7710、ImpranilLP RSC 1537、Coapur 2025 中的一種或兩種以上的組合，具有 優(yōu)異的物理性能，成膜豐滿透明、高光澤，通過獨特的配方設(shè)計，以解決現(xiàn)在水性單組份聚 氨酯涂料的易高溫粘連性，并可以提供高的豐滿度、高硬度2H及以上、高光澤（90~120)、 高固含量40%以上，具有優(yōu)異的透明性和鮮映性，能夠很好的應(yīng)用于辦公桌、茶幾上，可以 完全取代溶劑型雙組分聚氨酯面漆在木器上的應(yīng)用前景廣闊，也可根據(jù)實際情況采用其他 水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂。
[0036] 表1本發(fā)明水性單組份聚氨酯面漆與溶劑型雙組分聚氨酯面漆的參數(shù)對比表：

[0039] 參閱圖1至圖2,其余同實施例1。
[0040] 實施例5,本發(fā)明所述消泡劑為聚醚類、有機硅類或聚醚改性硅類消泡劑中的一 種或兩種以上的組合，如聚硅氧烷、改性二甲基硅氧烷、特殊改性醇與硅氧烷的混合消泡 劑，優(yōu)選為 FoamStarA34、FoamStarA36、Foamster 154、Foamster8034、Dehydran 1293、 Dehydranl602、BYK024、BYK028DF1760中的任意一種或它們中任意幾種組合，也可根據(jù)實際 情況采用其他消泡劑。參閱圖1至圖2,其余同上述實施例。
[0041] 實施例6,本發(fā)明所述流平劑為非離子聚氨酯締合型流平劑，采用ACGUN 600、 TH-720、DS-301中的一種或兩種以上的組合，也可根據(jù)實際情況采用其他流平劑。參閱圖1 至圖2,其余同上述實施例。
[0042] 實施例7,本發(fā)明所述潤濕劑為非離子型有機硅表面活性劑，采用H-140、H-875、 H-120、PE-100中的一種或兩種以上的組合，也可根據(jù)實際情況采用其他潤濕劑。參閱圖1 至圖2,其余同上述實施例。
[0043] 實施例8,本發(fā)明所述增稠劑為無溶劑非離子增稠劑、水性增稠劑、高效增稠劑中 的一種或兩種以上的組合，可以是COAPUR? XS73、COAPUR? XS71、COAPUR 6050、C0APUP) 830W、WT-105A、WT-229、WT-102、DT-208、T-80、AT-70、PUR-50、中的任意一種或它們中任意 幾種的混合，也可根據(jù)實際情況采用其他增稠劑。參閱圖1至圖2,其余同上述實施例。
[0044] 實施例9,本發(fā)明所述的成膜助劑可以是醇酯-12、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二 丙二醇丁醚、三丙二醇正丁醚中的一種或兩種以上的組合，也可根據(jù)實際情況采用其他成 膜助劑。參閱圖1至圖2,其余同上述實施例。
[0045] 如圖1所示，本發(fā)明的制備工藝實施例，包括以下步驟：
[0046] 1、原料混合：依次加入水性聚氨酯樹脂、消泡劑、增稠劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為中水 性聚氨酯樹脂85 %、消泡劑1 %、增稠劑1 %，然后以800~2000r/min的攪拌速度分散20~ 40min，停止攪拌；
[0047] 2、助劑補充：依次加入成膜助劑、流平劑、潤濕劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為成膜助劑 10 %、流平劑1 %、潤濕劑1 % ;
[0048] 3、PH值調(diào)節(jié)：加入PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH至7~8 ;
[0049] 4粘度調(diào)節(jié)：最后加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度為巖田杯20~30S。
[0050] 本發(fā)明的制備工藝的其他實施例中，以上各組分的質(zhì)量比可以為水性聚氨酯樹脂 91 %、消泡劑0. 6%、流平劑0. 6%、潤濕劑0. 6%、增稠劑0. 6%、成膜助劑6%、有機硅助劑 0. 6 %，或者還可以為水性聚氨酯樹脂97 %、消泡劑0. 2 %、流平劑0. 2 %、潤濕劑0. 2 %、增 稠劑0. 2 %、成膜助劑2 %、有機硅助劑0. 2 %。
[0051] 通過以上獨特的配方設(shè)計，可以解決現(xiàn)有水性單組份聚氨酯涂料的易高溫粘連 性，并可以提高涂料的豐滿度、高硬度和光澤度，并使涂料具有優(yōu)異的透明性和鮮映性。
[0052] 如圖2所示，本發(fā)明的應(yīng)用工藝實施例，包括以下步驟：
[0053] 1、基材處理：用200~800目的砂紙對基材進行打磨，清潔表面、干燥、去油污。
[0054] 2、涂布底漆：在基材上淋涂一層60~120g/ m2的水性丙烯酸底漆；
[0055] 3、微波干燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，待其全干，打磨；
[0056] 4、重復(fù)所述步驟2和3 ;
[0057] 5、涂布面漆：淋涂一層80~150g/ Hl2的本發(fā)明制備方法制備而成的水性單組份聚 氨酯木器涂料；
[0058] 6、微波干燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，冷卻10~15min ;
[0059] 7、包裝。
[0060] 本實施例中，底漆采用滲透性好的水性丙烯酸底漆，不僅附著力好，而且能夠滲入 到木材導(dǎo)管深處，將木材導(dǎo)管進行填補，表面涂層就不會塌陷。面層采用性能優(yōu)異的水性單 組份聚氨酯面漆，能夠提供完美的涂膜性能，采用微波干燥方法，不僅干燥速度快，而且能 夠滿足較厚涂層的干燥要求，底漆和面漆均采用淋涂工藝，節(jié)省油漆，生產(chǎn)效率高，不污染 環(huán)境，漆膜可做到鏡面效果，整個工藝過程從進料到出料總時長30~40min，生產(chǎn)效率高， 非常適用于工業(yè)化生產(chǎn)，整個工藝采用環(huán)保性水性產(chǎn)品，施工過程中超低VOC排放，涂膜干 燥后無溶劑殘留，有利于施工人員和產(chǎn)品使用者的身體健康。
[0061] 上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明 已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫 離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許 多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落 在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：包括水性聚氨酯樹脂85~97%、消 泡劑0. 2~1 %、流平劑0. 2~1 %、潤濕劑0. 2~1 %、增稠劑0. 2~1 %、成膜助劑2~ 10%、有機硅助劑0. 2~1%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述水性聚氨酯 丙烯酸酯樹脂為水性聚氨酯分散體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述消泡劑為聚 醚類、有機硅類或聚醚改性硅類消泡劑中的一種或兩種以上的組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述流平劑為非 離子聚氨酯締合型流平劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述潤濕劑為非 離子型有機硅表面活性劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述潤濕劑為 H-140、H-875、H-120、PE-100中的一種或兩種以上的組合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述增稠劑為無 溶劑非離子增稠劑、水性增稠劑、高效增稠劑中的一種或兩種以上的組合。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性單組份聚氨酯木器涂料，其特征在于：所述的成膜助劑 可以是醇酯-12、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇正丁醚中的一種或兩 種以上的組合。9. 一種如權(quán)利要求1至8所述的水性單組份聚氨酯木器涂料的制備工藝，其特征在于 包括以下步驟： (1) 原料混合：按照如權(quán)利要求1所述材料組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次加入水性聚氨酯樹脂、 消泡劑、增稠劑，以800~2000r/min的攪拌速度分散20~40min，停止攪拌； (2) 助劑補充：按照如權(quán)利要求1所述材料組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次加入成膜助劑、流平 劑、潤濕劑和有機硅助劑； (3) PH值調(diào)節(jié)：加入PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH至7~8 ; (4) 粘度調(diào)節(jié)：最后加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度為巖田杯20~30S。10. -種如權(quán)利要求1至8所述的水性單組份聚氨酯木器涂料的應(yīng)用工藝，其特征在于 包括以下步驟： (1) 基材處理：用200~800目的砂紙對基材進行打磨，清潔表面、干燥、去油污； (2) 涂布底漆：在基材上淋涂一層60~120g/ m2的水性丙烯酸底漆； (3) 微波干燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，待其全干，打磨； (4) 重復(fù)所述步驟⑵和（3); (5) 涂布面漆：淋涂一層80~150g/ m2的如權(quán)利要求1至7所述的水性單組份聚氨酯 木器涂料； (6) 微波干燥：通過微波烘道干燥6~lOmin，冷卻10~15min ; (7) 包裝。
【文檔編號】B05D3/06GK105860821SQ201510030497
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月21日
【發(fā)明人】李新雄, 張冬明, 張萍
【申請人】湖南邦弗特新材料技術(shù)有限公司