專利名稱：：環(huán)境友好型自交聯(lián)水性木器涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉;^一種環(huán)^^好型自交^i水^^器WK用于木器和竹制品表面的裝飾和保護(hù)。背條技術(shù)目前市場(chǎng)銷售的木器M主要是溶劑型。常見(jiàn)的品種有醇酸類M、丙烯酸類糾、硝基類絲等。這些糾的揮發(fā)性有^4匕合物(V0C)含量均超過(guò)50%,在生產(chǎn)、施工過(guò)程中，這些揮發(fā)性有才W^物揮發(fā)到大氣中，不僅對(duì)操作人員和施工人員^J:有害，同時(shí)也污染了人們居住、工作和學(xué)習(xí)的環(huán)境。f^環(huán)保法mM中揮發(fā)，W^M^物M的限制日^格和人們對(duì)自身的關(guān)注，引發(fā)了水脈器糾的開(kāi)發(fā)和研究熱潮。水性木器糾的種類主J^有醇酸類、聚氨酯類、丙烯酸乳液類。醇酸類水^K器^N"中必須加入水性催千劑，其價(jià)格比較高，在貯存過(guò)程中，水性催干劑又極易發(fā)生水解，失，干作用，因而涂膜很難干燥，另外，醇酸樹(shù)脂在堿性條f牛下也容易發(fā)生水解，因而該類水'^^器糾忙存穩(wěn)定性較差；聚氨酯類水'f沐器涂料所用聚氨酯樹(shù)脂的制備工藝特殊ibf、材^^格較為昂貴，涂膜的豐滿度較好，鈿性較好，但多1>1較低，打磨性差，在木材上的附著力不好，容易產(chǎn)生"撕起"現(xiàn)象；丙烯酸乳液類水'^^器糾中的^^物質(zhì)-丙烯酸乳液的性能可調(diào)范圍大，價(jià)格較為低廉，因此，是目前開(kāi)發(fā)和得到應(yīng)用的主要品種，但是，目前市場(chǎng)上可以購(gòu)得的丙烯酸乳液類7jc性木器涂^NL存在如下缺點(diǎn)①涂膜較軟。施工中打磨涂膜時(shí)，磨下的細(xì)屑發(fā)粘容易粘住砂、布，難以繼續(xù)打磨；②涂膜附著力差。由于涂料對(duì)底材的滲透性差，使得iU^涂膜與底材的附著力差，涂膜容易整片撕起；③涂膜的現(xiàn)變和韌性不能兼顧；而在CN1519284A公開(kāi)的一種水法木器絲，加入了一定量的雌助劑等助劑，鉛:C^t變?yōu)镠B,耐水性為24h;在CN1528841A公開(kāi)的一種水性環(huán)保木器糾，是通過(guò)加入OP-IO游離乳化劑合成丙烯酸乳液，再加A^助劑等配成的水性木器涂料，因此，上述專利申請(qǐng)所公開(kāi)的水性木器涂料的揮發(fā)性有^M匕合物(V0C)含量仍較高，耐水性和狄均較差。
發(fā)明內(nèi)容;^發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)*1好型自交聯(lián)水'^器M，該M的揮發(fā)性有才/M^物(V0C)襯遠(yuǎn)低于現(xiàn)有^lc性木器涂料，涂膜的硬度和韌性可以兼顧，附著力好而且耐化學(xué)介質(zhì)性能優(yōu)良。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的4支術(shù)方案一種環(huán)*1好型自交聯(lián)水^MIM",由成膜物、消泡劑、潤(rùn)濕流平劑、殺菌劑和增稠劑組成，其特征在于所述皿物是有M改性無(wú)皂丙烯酸乳液和^^膠，各組分的質(zhì)量份為有M改性無(wú)急丙烯酸乳液40~85;用作所述物的有機(jī)珪改性無(wú)皂丙烯酸乳液具有自交聯(lián)性，乳液中不含游離的乳化劑，乳液的分散相粒子的平均直徑小于50nm，乳液的分^L相粒子具有核殼結(jié)構(gòu)且核石更殼軟，核/殼單體用量的質(zhì)量比為1:11:3;用作所述皿物的硅溶膠的分散相粒子的平均直徑小于20nm。上述自交聯(lián)水性木器i^H"中，用作所述物的有積在改性無(wú)皂丙烯酸乳液，其^t相粒子的硬核是由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60~80匸的單體形成，其分散相粒子的軟殼是由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0-5X:的單體形成；乳液的固體^*為25~50%。上述自交聯(lián)水性木器糾中，用作所述物的>1^膠為銨鹽型，其固體含量為25~40%。上述自交聯(lián)水性木器M中，所述消泡劑為有積廟類消泡劑或礦物油類消泡劑。上述自交聯(lián)水性木器涂料中，所述潤(rùn)濕流平劑為聚硅g-聚醚共聚物類潤(rùn)濕5充平劑。上述自交聯(lián)水性木器^H"中，所述殺菌劑為雜環(huán)類殺菌劑。上述自交聯(lián)水4沐器i^H"中，所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型增稠劑、^脹乳液非締合型增稠劑或疏水^:脹乳液締合型增稠劑。本發(fā)明的自交聯(lián)7jc性木器^H"可以采用常規(guī)方法^i殳備進(jìn)行生產(chǎn)。在施工時(shí)，可以根據(jù)需要，用水作為稀釋劑稀釋至適當(dāng)粘度進(jìn)行施工。本發(fā)明的自交^7J^M^器M"，也可以加入適當(dāng)?shù)念伭?，制成各種彩色自交聯(lián)水性木器'糾。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明技術(shù)方案確定的自交聯(lián)水't沐器J^具有下述有益效果其一本發(fā)明中用作成膜物的有M改性無(wú)皂丙烯酸乳液，其分散相粒子具有核殼結(jié)構(gòu)且核硬殼軟，核殼比例恰當(dāng)，因此，該乳液所形成的涂膜克服了5^技術(shù)中涂膜的硬度和韌性不可兼得的弊病，另外，核殼結(jié)構(gòu)^R供了好的雄性，無(wú)需加X(jué)A^助劑，即可雄，大大P爭(zhēng)低了'絲中的消泡劑15~60;0.1~0.5;0.1~0.5;0.1~0,5;0.1~1.0;潤(rùn)濕流平劑殺菌劑增稠劑VOC含量，使得'M更符合環(huán)保要求；其二本發(fā)明中用作物的有機(jī)珪改性無(wú)皂丙烯酸乳^Ul用無(wú)皂聚合技術(shù)合成的，乳液中不含游離的乳化劑，可以明顯提高耐水性；其三本發(fā)明由于配入了的適當(dāng)量^^^作為皿物，在涂料施工成膜時(shí)，硅溶膠能與有M改性無(wú)皂丙烯酸乳液中的有初在形成牢固的^^體網(wǎng)狀交:^構(gòu)，進(jìn)一步提高了涂膜的耐化學(xué)介質(zhì)性，涂膜的石^>1也得到提高，從而提高了涂膜的打磨性；其四本發(fā)明中用作M物的有機(jī)法改性無(wú)皂丙烯酸乳液，其^IM財(cái)立子的平均直徑小于50nm,用作成膜物的硅溶膠，其^^目粒子的平均直徑小于20nm,因此，利于成膜物向底材內(nèi)部滲透，使得涂膜與底材的附著力好，不發(fā)生涂膜槲起現(xiàn)象；其五由于本發(fā)明所確定的JiH^各組分的配比恰當(dāng)，既能保證各組分充分發(fā)揮作用，又肯M目互協(xié)調(diào)，確保能達(dá)到水性木器涂料的各種性能。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具，述，但不局限于此。(一)原料^m以下實(shí)施例中所用原料均為工業(yè)級(jí)的市售品，MM^及生產(chǎn)廠家如下1、有才^改性無(wú)皂丙烯酸乳液中國(guó)化工建設(shè)總公司常州iiH1"化工研究院生產(chǎn)，型號(hào)FE-106，乳液^IM財(cái)立子的平均直徑40nm，固體含量42%;核殼單體用量的質(zhì)量比為l:2;改性用的有枳Ji單體用量為形成殼的單體總量的10%;2、^fe^膠浙江宇達(dá)化工公司生產(chǎn)，牌號(hào)NS-25，^t相粒子的平均直徑15nm，固體含量25%;也可以用其他公司的同類產(chǎn)品代替，如青島恒盛達(dá)化工公司生產(chǎn)的JN40、JN-30，其效f^百同；3、消泡劑有機(jī)硅類消泡劑，德國(guó)畢克化學(xué)公司生產(chǎn)，牌號(hào)BYK-028;也可以用其他有機(jī)硅類消泡劑代替，如德國(guó)畢克化學(xué)公司生產(chǎn)的BYK-022、BYK-024，德國(guó)漢高公司生產(chǎn)的FoamStarA32、FoamStarA34、FoamStarA36,日本桑諾普科公司生產(chǎn)的SN-399、SN-1310;還可以用礦物油類消泡劑代替有才;u^類消泡劑，如臺(tái)灣德^:化學(xué)公司生產(chǎn)的DefoatnW-080,美國(guó)氣體化學(xué)公司生產(chǎn)的DF-210，法國(guó)羅地亞公司生產(chǎn)的681F等，其效^目同；4、潤(rùn)濕流平劑聚硅li^-^M共聚物類潤(rùn)濕流平劑，德國(guó)漢高公司生產(chǎn)，牌號(hào)H-140;也可以佳月該公司的其他牌號(hào)，如H-llO、H-120、H-875,或德國(guó)畢克化學(xué)公司生產(chǎn)的BYK-345、BYK-346等代替，其效^目同；5、殺菌劑雜環(huán)類殺菌劑，陜西4匕工研究院生產(chǎn)，牌號(hào)KF-981;也可以用臺(tái)灣德謙化學(xué)公司生產(chǎn)的MB-ll、MB-16，英國(guó)捷利康公司生產(chǎn)的ZENECAXL-2，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的LXE等代替，其效^f目同；6、增稠劑非離子聚氨酯締合型增稠劑，日本桑諾普科公司生產(chǎn)，牌號(hào)SN-612;也可以用美國(guó)維樂(lè)斯公司生產(chǎn)的R-288、R-278,日本旭電H^司生產(chǎn)的UH-420、UH-450，或者用磁溶脹乳液非締合型增稠劑如美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的ASE-60等，或者用疏水堿溶脹乳液締合型增稠劑，如美國(guó)維樂(lè)斯公司生產(chǎn)的R-420、R-450，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的TT-935等代替，其效果相同。(二)制備自交聯(lián)水性木器J實(shí)施例1首先在容器中加入85份(質(zhì)量份，以下同)FE-106乳液，在低速攪拌下加入15份ZS-25，0.4份BYK-028、0.3份H-140，0.l份KF-981，高速^;拌20min，加入0.2份SN-612,再低速攪拌10min后過(guò)濾即得成品。M"性能測(cè)試結(jié)果Ml。實(shí)施例2首先在容器中加入70份(質(zhì)量份，以下同)FE-106乳液，在低速攪拌下加入30份ZS-25，0.4份BYK-028、0.3份H-140,0.l份KF-981,高速攪拌20min，加入0.2份SN-612,再低速攪拌lOmin后過(guò)濾即得成品。M性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例3首先在容器中加入40份(質(zhì)量份，以下同)FE-106乳液，在低速攪拌下加入60份ZS-25，0.4份BYK-028、0.3份H-140，0.1份KF-981,高速攪拌20min,加入0.2份SN-612,低速攪拌10min后過(guò)濾即得成品。糾性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表l。比較例(成膜物中不包括>^^膠)首先在容器中加入IOO份(質(zhì)量份，以下同)FE-106乳液，在低速攪拌下加入0.4份BYK-028、0.3份H-140，0.1份KF-981,高速餅20min，加入0.2份SN-612，再低速攪拌10min后過(guò)濾即得成品。涂料性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注表l中的市購(gòu)水性木器涂料是丙烯酸乳液類水性木器涂料。由表1檢測(cè)結(jié)果可以看出，本發(fā)明的水性木器涂料(實(shí)施例1~3)貯存穩(wěn)定，其涂膜性能具有現(xiàn)變高，韌性強(qiáng)，附著力優(yōu)，耐水性、耐化學(xué)介質(zhì)性佳，打磨性好等優(yōu)點(diǎn)；從成膜物不含硅溶膠的比較例的檢測(cè)結(jié)果可以看出，硅溶膠對(duì)改善涂膜的硬度、各種耐性及打磨性的作用十分明顯。另夕卜，本發(fā)明的水性木器MVOC未檢出，表明其含量極低，遠(yuǎn)小于HBC12-2002環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證技術(shù)要求水性涂料標(biāo)準(zhǔn)中V0C小于250g/l的規(guī)定，因此，本發(fā)明的水性木器涂料符合環(huán)保要求，屬環(huán)境友好型，可廣泛用于家具涂裝和家庭裝璜。權(quán)利要求1、一種環(huán)境友好型自交聯(lián)水性木器涂料，由成膜物、消泡劑、潤(rùn)濕流平劑、殺菌劑和增稠劑組成，其特征在于所述成膜物是有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液和硅溶膠，各組分的質(zhì)量份為有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液40～85；硅溶膠15～60；消泡劑0.1～0.5；潤(rùn)濕流平劑0.1～0.5；殺菌劑0.1～0.5；增稠劑0.1～1.0；用作所述成膜物的有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液具有自交聯(lián)性，乳液中不含游離的乳化劑，乳液的分散相粒子的平均直徑小于50nm，乳液的分散相粒子具有核殼結(jié)構(gòu)且核硬殼軟，核/殼單體用量的質(zhì)量比為1∶1～1∶3；用作所述成膜物的硅溶膠的分散相粒子的平均直徑小于20nm。2、才權(quán)利要求1所述的自交聯(lián)水性木器J^H",其特征在于用作所述成膜物的有M改性無(wú)皂丙烯酸乳液，其分散相粒子的硬核是由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為6(K8(TC的單體形成，其^lt相粒子的軟殼是由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0-5C的單體形成；乳液的固體含量為25~50%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自交聯(lián)水性木器M,其特征在于用作所述成膜物的⑩膠為銨鹽型，其固體含量為25~40%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自交聯(lián)水']"沐器J^K其特征在于所述消泡劑為有機(jī)法類消泡劑或礦物油類消泡劑。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自交^7Mi^器M,其特征在于所述潤(rùn)濕流平劑為聚硅^^-聚醚共聚物類潤(rùn)濕流平劑。6、才緣權(quán)利要求1所述的自交W^沐器^K其特征在于所述殺菌劑為雜環(huán)類殺菌劑。7、4W權(quán)利要求1所述的自交聯(lián)7K性木器M，其特征在于所迷增稠劑為非離子聚:氨酯締合型增稠劑、磁i^^乳液非締合型增稠劑或疏7Wj^乳液締合型增稠劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型自交聯(lián)水性木器涂料，以有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液和硅溶膠為成膜物，涂料各組分的質(zhì)量份為有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液40～85；硅溶膠5～60；消泡劑0.1～0.5；潤(rùn)濕流平劑0.1～0.5；殺菌劑0.1～0.5；增稠劑0.1～1.0；所述有機(jī)硅改性無(wú)皂丙烯酸乳液是自交聯(lián)性的，乳液分散相粒子平均直徑小于50nm，乳液分散相粒子具有核殼結(jié)構(gòu)且核硬殼軟，核/殼單體用量的質(zhì)量比為1∶1～1∶3，乳液中不含游離的乳化劑；所述硅溶膠的分散相粒子的平均直徑小于20nm。該涂料的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量遠(yuǎn)低于現(xiàn)有水性木器涂料，涂膜的硬度和韌性可以兼顧，附著力好而且耐化學(xué)介質(zhì)性能優(yōu)良。文檔編號(hào)C09D5/02GK101117502SQ20071013114公開(kāi)日2008年2月6日申請(qǐng)日期2007年8月22日優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日發(fā)明者何慶迪,史立平,孔志元,張保利,武殷,蔡青青申請(qǐng)人:中國(guó)化工建設(shè)總公司常州涂料化工研究院