本發(fā)明屬于化學(xué)涂料領(lǐng)域，具體涉及一種兒童家具專用的水性木器白漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對室內(nèi)裝飾裝修及家具涂料越來越注重健康、環(huán)保，尤其對兒童家具專用木器漆提出了越來越高的要求。木器漆分為水性木器漆和溶劑型木器漆，由于溶劑型木器漆在施工和使用過程中散發(fā)出大量的有毒的揮發(fā)性有機(jī)化合物而被逐漸被而取代。水性木器漆具有無毒、無刺激性氣味，不含苯系、酮類、甲醛等化學(xué)有機(jī)溶劑，對人體無害，不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
專利文獻(xiàn)CN102146257B在2011年5月13日公開了一種抗甲醛凈味全效環(huán)保水性木器白漆及其制備方法，所述環(huán)保水性木器白漆主要由凈醛乳液、核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液、竹炭粉、納米TiO2光催化劑、碳酸鈣及顏填料、消光粉、消泡劑、分散劑、防沉劑、水和助劑等材料組成。制備得到的抗甲醛凈味全效環(huán)保水性木器白漆具有能有效吸附并分解室內(nèi)裝飾材料釋放的甲醛，凈化苯類、酯類、酮類等各種揮發(fā)性有害物質(zhì)，能營造空氣持久清新的居住環(huán)境，在施工過程或施工后都不會產(chǎn)生刺激性氣味，加倍呵護(hù)家人健康，是一種健康、環(huán)保的水性木器白漆。但是該抗甲醛凈味全效環(huán)保水性木器白漆的漆膜的致密性較低，耐磨性較差，而且耐黃變性不佳，不但影響美觀，還嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，大大的限制了該抗甲醛凈味全效環(huán)保水性木器白漆的應(yīng)用。
專利文獻(xiàn)CN103059704B在2012年12月25日公開了一種快干型抗劃耐磨水性雙組分聚氨酯木器白漆及其制備方法，所述快干型抗劃耐磨水性雙組分聚氨酯木器白漆由主漆和固化劑組成，所述主漆主要由羥基丙烯酸二級分散體樹脂、分散劑、鈦白粉、玻璃粉、抗劃傷蠟助劑、有機(jī)鉍/鋅復(fù)合催化劑、消泡劑、潤濕劑、水與其它添加劑組成；所述固化劑為磺酸鹽改性HDI三聚體，且固化劑與主漆之比為n(-NCO):n(-OH)＝1.4～1.7的NCO/OH當(dāng)量比。制備得到的快干型抗劃耐磨水性雙組分聚氨酯木器白漆具有VOC含量低，干燥速度快、豐滿度和硬度高、耐磨抗劃性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是，該快干型抗劃耐磨水性雙組分聚氨酯木器白漆的耐黃性和耐污性較差，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。
目前，一般的兒童家具大多由木材制成，由于木材中的木纖維中含有木質(zhì)素、單寧酸和油脂，尤其在結(jié)點(diǎn)處單寧酸和油脂含量更高。因此，對于兒童專用家具的水性木器白漆不僅對其環(huán)保性有要求，而且對提高水性涂料防止單寧酸和油脂的影響，即對提高水性涂料的致密性和著色力具有較高的要求。
專利文獻(xiàn)CN10521945A在2015年10月29日公開了一種兒童家具專用防涂鴉水性木器白漆及其制備方法，所述兒童家具專用防涂鴉水性木器白漆包括去離子水、自交聯(lián)水性樹脂、消泡劑、潤濕劑、耐水分散劑、鈦白粉、氣相二氧化硅、異丙醇胺、流平劑、增稠劑、蠟乳液和殺菌劑。制備得到的兒童家具專用防涂鴉水性木器白漆具有防涂鴉性及抗污性好的優(yōu)點(diǎn)。但是該白漆的密封性較差、易于脫落，而且其耐黃性較低，影響美觀。
因此，研究和開發(fā)一種著色性好、附著力強(qiáng)、耐磨性強(qiáng)、密封性好和耐黃性高的兒童家具專用的水性木器白漆仍是當(dāng)前需要解決的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中兒童家具專用的水性木器白漆存在的著色性低、附著力差、致密性和耐磨性較差的缺陷。本發(fā)明的目的在于提供一種兒童家具專用的水性木器白漆及其制備方法，以解決上述缺陷。
本發(fā)明提供了一種兒童家具專用的水性木器白漆，包括如下組分及其重量份數(shù)：水性聚氨脂樹脂10-25份、水性丙酸樹脂10-25份、鈦白粉25-45份、交聯(lián)劑0.2-0.9份、消泡劑0.1-0.3份、分散劑0.5-2.4份、異丙醇胺3-5份、增稠劑0.3-0.5份、流平劑0.2-0.4份和去離子水8-15份。
進(jìn)一步地，所述的兒童家具專用的水性木器白漆包括如下組分及其重量份數(shù)：水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、交聯(lián)劑0.6份、消泡劑0.2份、分散劑1.4份、異丙醇胺4份、增稠劑0.4份、流平劑0.3份和去離子水12份。
進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比(3～5):(0.4～1.6)組成。
進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比4:1組成。
進(jìn)一步地，所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷。
進(jìn)一步地，所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比(4～6):(1～3)組成。
進(jìn)一步地，所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比5:2組成。
進(jìn)一步地，所述增稠劑為Coapur XS71。
進(jìn)一步地，所述流平劑為丙烯酸類流平劑。
另外，本發(fā)明還提供了一種兒童家具專用的水性木器白漆的制備方法，包括以下步驟：
S1將水性聚氨脂樹脂、水性丙酸樹脂、鈦白粉、消泡劑和分散劑加入分散缸中，加入去離子水，在轉(zhuǎn)速為1000～1500r/min的條件下攪拌25-35min，接著在轉(zhuǎn)速為1500～2000r/min的條件下攪拌25-35min，得白漿；
S2將流平劑、異丙醇胺和增稠劑加入步驟S1得到的白漿中攪拌粘度至90-95KU/25℃，得混合液；
S3將交聯(lián)劑加入步驟S2得到的混合液中攪拌均勻，即得。
本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆中的水性聚氨脂樹脂是一種具有濕膜固化能力的樹脂，其分子式為(C9H6N2O2.C6H14O3)x，CAS號為9017-09-8；水性丙酸樹脂購于Lubrzol公司，貨號為CR726；氧化鋅-氨絡(luò)合物購于德國明凌化學(xué)集團(tuán)，貨號為ZINPLEX 15；聚乙二醇的CAS號為25322-68-3；增稠劑為Coapur XS71購于廣州市高泰化工科技有限公司，品牌為法國高泰；丙烯酸類流平劑購于東莞市恒豐新材料有限公司，型號為BYK-358N；聚二甲基硅氧烷的CAS號為9006-65-9。
本發(fā)明提供的由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按一定重量比組成的交聯(lián)劑可以有效的解決了水性聚氨脂樹脂和水性丙酸樹脂的相容性和著色力低的缺陷，同時還可以有效的提高水性木器白漆的附著力，柔韌性和防滲黃性的作用。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆制備得到的漆膜的附著力為5B，著色率為100％，柔韌性(直徑)小于0.97mm，防滲黃性能△b值小于0.48，是一種較為理想的水性木器白漆，說明本發(fā)明提供的由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按一定重量比組成的交聯(lián)劑可以有效的提高水性木器白漆漆膜的附著力、著色力、柔韌性、防滲黃性和外觀品質(zhì)。
進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按一定重量比組成的分散劑可以有效的提高水性木器白漆漆膜的豐滿度、硬度和外觀品質(zhì)。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆制得的漆膜平滑、無顆粒，氣泡、發(fā)花和施工痕跡，豐滿度滿分，硬度為3H，防滲黃性能△b值小于0.48，說明本發(fā)明提供的由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按一定重量比組成的分散劑可以有效的提高水性木器白漆漆膜的性能。
本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆的配方搭配合理，科學(xué)，各成分相互作用起增強(qiáng)水性木器白漆漆膜的附著力、著色力、柔韌性、豐滿度、硬度和防滲黃性，保持外觀平滑，無顆粒、氣泡、發(fā)花和施工痕跡，而且還具有揮發(fā)性有機(jī)化合物含量低、耐腐蝕性強(qiáng)和可溶性重金屬含量低的優(yōu)點(diǎn)，是一種性能優(yōu)異，健康、環(huán)保的兒童家具專用的水性木器白漆。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆具有以下優(yōu)勢：
(1)本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆具有附著力高、著色性強(qiáng)、柔韌性好、耐水性和抗腐蝕性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；
(2)本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆具有揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量和重金屬含量低的優(yōu)點(diǎn)，是一種環(huán)保、健康的兒童家具專用的水性木器白漆；
(3)本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆應(yīng)用于兒童家具上具有表面透明光亮，豐滿度高、有光澤，長期使用不退色、不脫落的效果，是一種符合現(xiàn)代人要求的兒童家具專用的水性木器白漆。
具體實(shí)施方式：
以下通過具體實(shí)施方式的描述對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但這并非是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進(jìn)，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂10份、水性丙酸樹脂10份、鈦白粉25份、交聯(lián)劑0.2份、聚二甲基硅氧烷0.1份、分散劑0.5份、異丙醇胺3份、Coapur XS710.3份、丙烯酸類流平劑0.2份和去離子水8份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比3:1.6組成；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比4:3組成。
制備方法：
S1將水性聚氨脂樹脂、水性丙酸樹脂、鈦白粉、消泡劑和分散劑加入分散缸中，加入去離子水，在轉(zhuǎn)速為1200r/min的條件下攪拌30min，接著在轉(zhuǎn)速為1800r/min的條件下攪拌30min，得白漿；
S2將流平劑、異丙醇胺和增稠劑加入步驟S1得到的白漿中攪拌粘度至92KU/25℃，得混合液；
S3將交聯(lián)劑加入步驟S2得到的混合液中攪拌均勻，即得。
實(shí)施例2、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、交聯(lián)劑0.6份、聚二甲基硅氧烷0.2份、分散劑1.4份、異丙醇胺4份、Coapur XS710.4份、丙烯酸類流平劑0.3份和去離子水12份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比4:1組成；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比5:2組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
實(shí)施例3、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂25份、水性丙酸樹脂25份、鈦白粉45份、交聯(lián)劑0.8份、聚二甲基硅氧烷0.3份、分散劑1.8份、異丙醇胺5份、Coapur XS710.5份、丙烯酸類流平劑0.4份和去離子水15份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比5:0.4組成；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比6:1組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
對比例1、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、氧化鋅-氨絡(luò)合物0.6份、聚二甲基硅氧烷0.2份、分散劑1.4份、異丙醇胺4份、Coapur XS710.4份、丙烯酸類流平劑0.3份和去離子水12份；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比5:2組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述交聯(lián)劑為氧化鋅-氨絡(luò)合物。
對比例2、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、交聯(lián)劑0.6份、聚二甲基硅氧烷0.2份、分散劑1.4份、異丙醇胺4份、Coapur XS710.4份、丙烯酸類流平劑0.3份和去離子水12份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:1組成；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比5:2組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:1組成。
對比例3、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、交聯(lián)劑0.6份、聚二甲基硅氧烷0.2份、聚乙二醇1.4份、異丙醇胺4份、Coapur XS710.4份、丙烯酸類流平劑0.3份和去離子水12份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比4:3組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述所述分散劑為聚乙二醇。
對比例4、一種兒童家具專用的水性木器白漆
所述兒童家具專用的水性木器白漆由如下組分及其重量份數(shù)組成：
水性聚氨脂樹脂20份、水性丙酸樹脂15份、鈦白粉35份、交聯(lián)劑0.6份、聚二甲基硅氧烷0.2份、分散劑1.4份、異丙醇胺4份、Coapur XS710.4份、丙烯酸類流平劑0.3份和去離子水12份；所述交聯(lián)劑由氧化鋅-氨絡(luò)合物和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比4:3組成；所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比1:1組成。
制備方法與實(shí)施例1類似。
與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述分散劑由聚乙二醇和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚按重量比1:1組成。
試驗(yàn)例一、兒童家具專用的水性木器白漆漆膜的性能檢測試驗(yàn)
1、試驗(yàn)材料：實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、對比例1、對比例2、對比例3和對比例4制備兒童家具專用的水性木器白漆。
2、試驗(yàn)方法：
將實(shí)施例1、實(shí)施例2、對比例1、對比例2、對比例3和對比例4制備兒童家具專用的水性木器白漆按照噴涂法制備成漆膜，對漆膜的外觀、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、附著力、防滲黃性、柔韌性、豐滿度和防滲黃值進(jìn)行測定，
其中：揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)參考GB/T23986-2009的方法進(jìn)行測定；附著力采用劃格法進(jìn)行檢測；著色力參考GB/T14624.2-2008的方法進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)條件溫度為25±1℃，相對濕度為65±5％，著色力百分比的計算公式為S＝B/A×100％，其中：S為著色力百分比，A為標(biāo)樣沖淡白墨用量，B為試樣沖淡白墨用量；柔韌性參考GB/T1731-93的方法進(jìn)行檢測；豐滿度采用專家評價的方式進(jìn)行檢測，評價方法為：5非常好；4較好；3好；2一般；1較差；0很差，如果略高于4，標(biāo)志為4+；略低于4，標(biāo)志為4-；硬度參考GB/T6739-2006的方法進(jìn)行檢測；防滲黃性檢驗(yàn)條件溫度為25±1℃，相對濕度為80±5％，干燥72小時后測定△b值(防滲黃值)。
3、試驗(yàn)結(jié)果：
試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
表1兒童家具專用的水性木器白漆漆膜的性能檢測試驗(yàn)
由表1可知，使用本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的兒童家具專用的水性木器白漆制得的漆膜平滑、無顆粒、氣泡、發(fā)花和施工痕跡，附著力強(qiáng)，豐滿度好，硬度高，而且該漆膜的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量低于110g/L，著色率為100％，柔韌性(直徑)小于0.97mm，防滲黃性能△b值小于0.44，其中實(shí)施例2制備得到的漆膜的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量為102g/L，著色率為100％，柔韌性(直徑)為0.86mm，防滲黃性能△b值為0.2，為最佳實(shí)施例。而使用對比例1-4制備得到的兒童家具專用的水性木器白漆制備的漆膜的外觀、附著力、柔韌性和豐滿度均比本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的漆膜差，說明本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆的配方搭配合理、科學(xué)，各組風(fēng)相互作用起提高水性木器白漆的防滲黃性及封油脂性、附著力和柔韌性等方面的性能。
試驗(yàn)例二、兒童家具專用的水性木器白漆漆膜的耐腐蝕測試試驗(yàn)
1、試驗(yàn)材料：實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、對比例1、對比例2、對比例3和對比例4制備兒童家具專用的水性木器白漆。
2、試驗(yàn)方法：
將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、對比例1、對比例2、對比例3和對比例4制備兒童家具專用的水性木器白漆按照噴涂法制備成漆膜，對漆膜進(jìn)行耐汗性、耐唾液性、耐酒精性和耐濕熱性進(jìn)行測定，其中耐汗和耐唾液性參考德國標(biāo)準(zhǔn)64LFGB.B 82.10-1的方法進(jìn)行測定，耐酒精性參考GB/T13217.7-2009的方法進(jìn)行測定，使用50％的酒精進(jìn)行擦拭，耐濕熱性參考GB/T1740-2007的方法進(jìn)行測定。
3、試驗(yàn)結(jié)果：
試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2兒童家具專用的水性木器白漆漆膜的耐腐蝕測試試驗(yàn)
由表2可知，使用本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的兒童家具專用的水性木器白漆制得的漆膜具有較好的耐汗性、耐唾液性、耐酒精性和耐濕熱性，可以有效的延長家具的使用壽命，而使用對比例1-4制備的兒童家具專用的水性木器白漆制得的漆膜的耐汗性、耐唾液性、耐酒精性和耐濕熱性較差，說明本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆的配方搭配合理、科學(xué)，各組風(fēng)相互作用起提高兒童家具專用的水性木器白漆涂料的耐汗性和耐腐蝕性。
試驗(yàn)例三、兒童家具專用的水性木器白漆漆膜的可溶性重金屬試驗(yàn)
1、試驗(yàn)材料：實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的兒童家具專用的水性木器白漆。
2、試驗(yàn)方法：
將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的兒童家具專用的水性木器白漆按照噴涂法制備成漆膜，對漆膜進(jìn)行可溶性重金屬含量進(jìn)行測定，可溶性重金屬含量的測定參考EN71-3(2009/48/EC玩具新指令)的方法進(jìn)行測定，結(jié)果是以每千克漆膜中所含可溶性金屬的克數(shù)表示，ND表示未檢測出。
3、試驗(yàn)結(jié)果：
試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
表3兒童家具專用的水性木器白漆漆膜可溶性重金屬試驗(yàn)數(shù)據(jù)
由表3可知，本發(fā)明提供的兒童家具專用的水性木器白漆可溶性重金屬含量低，均符合相關(guān)的要求，是一種健康、環(huán)保的兒童家具專用的水性木器白漆。