CN103897567B - 一种净化甲醛的木器漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净化甲醛的木器漆及其制备方法。该净化甲醛的木器漆由质量比为1:0.25~1:0.5的组分A和组分B混合后搅拌均匀制得;组分A的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入醇酸树脂和醇类溶剂,搅拌均匀,加热至50℃~75℃;依次加入第一稀释剂、填充剂、催干剂、蜡粉、除醛剂、防沉剂,继续搅拌,保持温度40~70℃反应15~60分钟;恢复至室温后出料,即得组分A;组分B的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入第二稀释剂,搅拌,保温;向反应釜中投入固化剂、流平剂、消泡剂,保温,搅拌,待恢复至室温后出料,即得组分B。本发明所述的净化甲醛的木器漆除醛效率高、持久性好,不需重新涂膜,使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种木器漆,特别是涉及一种具有清除甲醛效果的木器漆及其制备方法;属于空气污染物净化领域。
背景技术
甲醛在常温下是易燃、高活性的刺激性无色有毒气体。对人体造成伤害的多为外源性的甲醛。外源性的甲醛可大致分为两类,一类是和人类接触时已是甲醛,另一类则是与人类接触时是甲醇、甲胺等物质,人体吸收后所代谢产生的甲醛。常见的甲醛来源有:建筑及装修材料,如木质板材(刨花板、细木工板、胶合板、中密度纤维板、大芯板等)、木板粘合剂、可能散发甲醛的装饰材料(墙纸等)和摆设(化纤地毯等);废气,如汽车尾气、生产甲醛的工业废气、厨房油烟、燃烧废气等;纺织及服装,如布料中添加甲醛作为助剂以防皱、阻燃、保持色泽;医用甲醛,作为消毒剂灭菌或作为防腐剂保存标本等;家用化学品,如含甲醛的化妆品、清洁剂等。建材与装修材料中释放的甲醛是最主要的室内甲醛来源。氨基树脂(脲醛树脂胶、密胺树脂胶)因其易干、易稀释和廉价在木质板材和木器家具的制造中作为粘合剂被广泛使用。甲醛是上述树脂的合成原料,但一般的生产技术无法100%地转化甲醛,这导致产品中仍有一部分游离甲醛。胶粘剂中的纤维素羟基甲基在高温、酸性环境中可以与树脂中游离的甲醛发生一系列可逆反应。在水的存在下,氨基树脂中的C—N键发生水解,并释放出甲醛。此外,酚醛树脂胶、刨花板、原木中的其它成分例如磨木木质素酸性水解时会释放出甲醛。
甲醛在水中的高溶解性决定了其能被人体呼吸道和胃肠道的粘膜快速吸收的性质。在人体内甲醛可被氧化为甲酸,继而以二氧化碳的形式呼出,或者与生物基质结合留在体内。甲醛对眼部、呼吸道的刺激是最常见的不良反应,同时也是对人体健康最明显的的危害。此外,甲醛还可以引起过敏性皮炎、色斑等皮肤问题,严重者可导致皮肤坏死。甲醛对内分泌***和生殖***的毒性已在大鼠和小鼠的活体实验中得到验证。甲醛对人体的危害还表现为神经毒性与心血管毒性。甲醛能与蛋白质分子发生反应并使其变性,因此***常被用作防腐剂。但也正因为这种原因,甲醛可以导致人体细胞发生变异。甲醛引起的DNA损伤是其遗传毒性的体现。近年来,孕妇因长期处于甲醛超标的环境而导致胎儿畸形的新闻也常被报道。值得关注的是,欧盟把甲醛列为疑似致癌物;1995年国际癌症研究机构(IARC)把甲醛定为疑似致癌物,但到了2004年IARC把甲醛提升为人体致癌物(一类)。
正因为甲醛对人体的危害如此严重,治理室内环境,尤其是家庭空气中的甲醛刻不容缓。
净化甲醛的手段有多种,但各有优劣。物理方法,如利用活性炭对甲醛进行吸附(郑经堂等,CN1386577),虽然开始时除醛效果明显、迅速、吸附量大,但持续性差、易脱附,使用一段时间后必须弃置活性炭并重新购买安置,这样增加了除醛成本。生物降解方法,如利用植物的根际吸收、微生物代谢等,虽然有一定效果,但有关生物净化甲醛的机理尚不明确,植物吸收污染物后吸收能力下降的问题也仍然没有得到有效解决,因此生物净醛方法并不适宜推广。
新装修的室内环境往往甲醛浓度超标,这是由于刨花板、化纤地毯、劣质墙纸等装修材料会释放甲醛。而装修时,人们往往需要用到木器漆涂覆在木质板材上,一方面是为了保护家具,防水防霉防刮花,另一方面是为了装饰效果。因此,如果装修所用的木器漆能具有高效除醛的能力,在装修时即能将甲醛净化,使其浓度大大降低,这样不但能达到除醛目的,保护了人体健康,也同时因不用另外购买除醛设备,而降低了装修成本。市面上已出现了号称具有除醛功效的涂料,但对甲醛的净化原理各不相同,效果也参差不齐
利用纳米催化材料降解甲醛的效果虽然在实验室中得到证实,但一方面是纳米粒子容易团聚,削弱了催化效果,另一方面是当材料添加至涂料中时,如果添加量较大,有可能影响漆膜的透光性,所以单一利用纳米二氧化钛等纳米光催化物质作为除醛材料的涂料,主要以实色漆(黄宏亭,CN101831223A)和内墙涂料(董文斗,CN102051123A)为主。利用光催化材料净化甲醛还有一处不足,就是纳米二氧化钛形成具有氧化性的电子空穴的条件是有紫外光的照射,即使自然光中也包含紫外光,但室内光线并不充足,且紫外线长期照射对人体、家具都有不利的影响,因此,利用纳米二氧化钛等光催化材料进行除醛的木器漆的推广使用还值得商榷。
一些水溶性的除醛材料,如利用酰肼上的活泼氢与甲醛反应(如:袁明龙等,CN1463753A;吴际平,CN1457045A),在水相体系中与甲醛反应虽然迅速、完全,但是在溶剂型体系中,尤其是是当使用了异氰酸酯固化剂的涂料体系中,异氰酸酯固化剂会与这类活泼氢物质迅速反应,不但消耗了除醛基团,也使固化速度过快,难以良好成膜。再者,虽然水性漆以其低VOC、环保等特性受到追捧,但其固含量低、漆膜性能相对较差等劣势使得水性涂料在我国市场难以推广,也使水性除醛涂料的推广受阻。
一些喷洒类或挥发性的除醛材料,如硫代硫酸钠溶液、樟科植物提取物(彭长荣,CN1431258A),使用时需要将材料分散在室内空气中,这样势必会使同时停留在该空间的操作人员吸入部分除醛材料,而这些材料对人体是否有不利影响尚不清楚。
发明内容
本发明的目的是针对上述除甲醛材料的不足,提供一种除醛效率高、净化效果持久、不产生二次污染、不含重金属成分、无毒安全的净化甲醛的木器漆及其制备方法。
甲醛的偶极矩为7.57×10‐30C·m,甲醛中的羰基是一个不饱和基团,氧原子带部分负电荷,具有亲核性,易于和亲电试剂反应。含有胺基的物质具有活泼氢,可与甲醛发生亲核加成反应,氨基酸类化合物、酰肼类化合物、酰胺类化合物、胺类化合物等都可以发生这种反应。
伯胺与甲醛的反应如下所示:
仲胺与甲醛的反应如下所示:
除了含氮基团与甲醛反应,含有活泼亚甲基的β‐二羟基物质也能与甲醛发生反应,如下所示:
可见,甲醛与胺基物质反应生成醇胺、N‐取代亚胺或烯胺和水,而β‐二羟基物质与甲醛发生反应的副产物也是水,产物无毒,除醛高效安全。水可以直接释放到环境中,对人体、环境无害;而当主链R的分子量足够大时,醇胺、N‐取代亚胺或烯胺不易挥发,依然存留在涂料体系当中,不会释放至环境当中。因此,利用上述胺基物质与甲醛的反应制备的净化甲醛醇酸树脂能有效净化甲醛,且不会对环境造成二次污染。鉴于酰肼、伯胺类物质与异氰酸酯固化剂会迅速反应,因此本发明选用与异氰酸酯固化剂反应率低、与甲醛反应率高的胺基物质作为主要除醛剂,如2‐咪唑烷酮、巴比妥酸。此外,茶多酚、间苯三酚等酚类物质也具有一定的除醛功效,且加入后能提供一定数量的H+以使仲胺与甲醛反应。
本发明要达到除醛效果,关键在于除醛剂均匀分散在木器漆体系内,且位于外表层,这对体系的配方有非常高的要求。本发明选用醇酸树脂作为主体成膜物质,选用含有胺基的物质作为除醛剂,合理选用醇类溶剂、稀释剂、填充剂、蜡粉、催干剂和防沉剂,共同作为一个组分;同时将固化剂、流平剂和消泡剂以及部分溶剂作为另一组分,两种组合复配使用实现了上述目的,使得除醛剂均匀覆盖在木器表面,增大与室内空气的接触面积,从而增加与甲醛分子的有效碰撞,提高除醛效率,检测结果显示除醛率达88%或以上。而且该配方的木器漆并不因除醛剂影响木器漆的性能,本发明合理配置,所得净化甲醛的木器漆在储存稳定性、漆膜的外观和漆膜的耐酸碱性方面综合性能优异。需要说明的是,本发明所使用的除醛剂与木器漆中其他助剂相互作用,可以提高助剂的效果,如超支化聚酰胺‐胺的特殊空间位阻结构可以发挥稳定功能,阻止纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等纳米粒子的团聚,确保本发明木器漆稳定性、抗拉强度、防刮性能与防水性能等方面性能优异。
为达到上述目的,本发明是这样实现的:
一种净化甲醛的木器漆,其特征在于,该净化甲醛的木器漆由质量比为1:0.25~1:0.5的组分A和组分B混合后搅拌均匀制得;
以质量份数计,所述组分A原料配方组成为:
以质量份数计,所述组分B的原料配方组成为:
所述的醇酸树脂为YTM3380A合成脂肪酸树脂、YTM3680合成脂肪酸树脂、YTM3280合成脂肪酸树脂、YTM3170椰子油酸改性短油醇酸树脂、YTM3970脂肪酸改性快干醇酸树脂、YTM5102‐70脂肪酸改性快干醇酸树脂、YTM1129脂肪酸改性快干醇酸树脂或YTM1270B脂肪酸改性快干醇酸树脂,上述各醇酸树脂均从深圳长润发涂料有限公司购买;
所述除醛剂为尿素、聚酰胺‐胺、2‐咪唑烷酮、巴比妥酸、间苯三酚、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、米氏酸、松油醇、表没食子儿茶素没食子酸酯、单宁和三聚氰胺中的一种或多种;
所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、正丙醇、异丙醇、1,2‐丙二醇、1,3‐丙二醇、甘油、正丁醇、1,3‐丁二醇、1,4‐丁二醇中的一种或多种;
所述的填充剂为有机膨润土、硬脂酸锌、滑石粉、气相二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、超细羟基磷酸钙、硅藻土、纳米氧化银中的一种或多种;
所述的催干剂为环烷酸铈、环烷酸钙、环烷酸锌、环烷酸锰、环烷酸镧、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锆、异辛酸铈、异辛酸镧、1,10‐菲咯啉、2,2’‐联吡啶和三正辛基氧化膦中的一种或多种;
所述蜡粉为聚乙烯蜡微粉、氧化聚乙烯蜡微粉、聚酰胺蜡微粉、聚丙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、聚四氟乙烯蜡微粉、巴西棕榈蜡微粉、砂纹蜡粉中的一种或多种;
所述防沉剂为超细聚烯烃蜡、聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅、改性聚脲N‐甲基吡咯烷酮或酰胺改性蓖麻油;
所述的第一稀释剂和第二稀释剂都为乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、环己烷、环己酮、***和丁醚中的一种或多种;
所述组分A的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入醇酸树脂和醇类溶剂,搅拌均匀,加热至50℃~75℃;依次加入第一稀释剂、填充剂、催干剂、蜡粉、除醛剂、防沉剂,继续搅拌,保持温度40~70℃反应15~60分钟;恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处;
所述组分B的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入第二稀释剂,低速搅拌(100~200rpm)3~5分钟,保持温度在20~40℃;在保持低速搅拌(100~200rpm)的状态下,向反应釜中投入固化剂、流平剂、消泡剂,保持温度在20~30℃,搅拌3~5分钟,待恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
优选地,所述的固化剂为甲苯二异氰酸酯三聚体(TDI三聚体)、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体(MDI三聚体)、1,6‐己二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体(IPDI三聚体)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI三聚体)中的一种或多种。
所述的流平剂为耐热型流平剂EL‐2829、斥水型流平剂EL‐2827、氟改性丙烯酸类流平剂EL‐2825、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824、改性丙烯酸类流平剂EL‐2820或有机硅表面助剂EL‐2813。
所述的消泡剂为有机硅酮有机硅酮改性硅酮或含氟破泡聚合物溶液
所述的有机膨润土、硬脂酸锌、滑石粉、超细羟基磷酸钙和硅藻土粒度大于200目;所述气相二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝和纳米氧化银粒径小于50nm。
所述的净化甲醛的木器漆的制备方法,包括如下步骤:
1)组分A的制备:在氮气保护下,向反应釜中按配方比例加入醇酸树脂和醇类溶剂,搅拌均匀,加热至50℃~75℃;依次按配方比例加入第一稀释剂、填充剂、催干剂、蜡粉、除醛剂、防沉剂,继续搅拌,保持温度40~70℃反应15~60分钟;恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处;
2)组分B的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入第二稀释剂,100~200rpm低速搅拌3~5分钟,保持温度在20~40℃;在保持低速搅拌的状态下,向反应釜中投入固化剂、流平剂、消泡剂,控制温度在20~30℃,搅拌3~5分钟,待恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处;
3)称取质量比为1:0.25~1:0.5的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置10~15分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
本发明所述的净化甲醛的木器漆所使用的稀释剂为酯类或醚类溶剂,不含苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂。酯类、醚类溶剂相比于芳香族溶剂毒性低、对人体危害性小、相比于市面上其他溶剂型木器漆在使用上更为安全。
本发明所述的净化甲醛的木器漆制备过程的步骤少,操作主要是控制温度与液体搅拌,工艺流程简单,设备数量少;制备过程中所需要的温度在20~75℃之内,对压力并无要求,因此对仪器设备要求低,一般常规容器及涂料生产设备均可达到该要求,适合工业化量产。
本发明所述的净化甲醛的木器漆除醛效率高、持久性好,不产生二次污染物,大大降低了家庭室内环境的除醛成本。
与现有技术相比,本发明具有如下突出效果:
1)本发明所述的净化甲醛的木器漆除醛效率高、持久性好;
2)本发明所述的净化甲醛的木器漆在除醛过程结束后不需弃置,不需重新涂膜,使用方便;
3)本发明所述的净化甲醛的木器漆成膜后无色透明,平整光滑,不影响木器表面的纹理、色泽,对被涂覆的木器有良好的保护功能,适合诸如家庭、办公室、学校等场所的装修;
4)本发明所述的净化甲醛的木器漆与甲醛反应后,生成的产物不具挥发性,不产生二次污染;
5)本发明所述的净化甲醛的木器漆制备过程中使用的溶剂为酯类、醚类,不含苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂,亦不含铬、铅、汞等重金属元素,毒性低,相比于市面上其他木器漆在使用上更为安全;
6)本发明所述的净化甲醛的木器漆工艺流程简单、对生产设备要求低,适合工业化量产。
经测试,本发明所述的净化甲醛的木器漆具有优异的甲醛净化性能及净化效果持久性,使用本发明进行甲醛净化可以取得良好效果。减少室内空气中的甲醛,对减轻呼吸道刺激、眼部刺激、皮肤刺激有明显帮助,对降低心血管疾病、胎儿畸形、癌症发生率有积极意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,需要说明的是,实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
实施例1
以质量份计,按照如下组成配制净化甲醛的木器漆:
组分A的制备:
1)在氮气保护下,向反应釜中按比例投入YTM3970脂肪酸改性快干醇酸树脂和乙醇、乙二醇,搅拌均匀,加热至75℃;
2)依次加入乙酸正丁酯、环己酮、有机膨润土、气相二氧化硅、纳米三氧化二铝、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、间苯三酚、超支化聚酰胺‐胺,继续搅拌,保持温度70℃反应15分钟以使反应完全;
3)恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处。
组分B的制备:
制备步骤:1)在氮气保护下,向反应釜中投入乙酸正丁酯与环己酮,低速搅拌(100rpm)5分钟,保持温度在40℃;2)在保持低速搅拌(100rpm)的状态下,向反应釜中投入甲苯二异氰酸酯三聚体、有机硅表面助剂EL‐2813、改性硅酮保持温度在30℃,搅拌5分钟;3)恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
称取质量比为1:0.25的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置10分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
实施例2
以质量份计,按照如下组成配制净化甲醛的木器漆:
组分A的制备:
1)在氮气保护下,向反应釜中按比例投入YTM3680合成脂肪酸树脂和甲醇、乙醇,搅拌均匀,加热至50℃;
2)依次加入乙酸正丁酯、乙酸乙酯、有机膨润土、气相二氧化硅、纳米三氧化二铝、硬脂酸锌、二月桂酸二丁基锡、环烷酸钙、聚乙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、尿素、2‐咪唑烷酮、巴比妥酸、乙酰丙酮、间苯三酚、松油醇,继续搅拌,保持温度40℃反应60分钟以使反应完全;
3)恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处。
组分B的制备:
制备步骤:1)在氮气保护下,向反应釜中投入乙酸正丁酯与丁醚,低速搅拌(200rpm)3分钟,保持温度在20℃;2)在保持低速搅拌(200rpm)的状态下,向反应釜中投入1,6‐己二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824、有机硅酮保持温度在20℃,搅拌3分钟;3)恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
称取质量比为1:0.5的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置15分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
实施例3
以质量份计,按照如下组成配制净化甲醛的木器漆:
组分A的制备:
1)在氮气保护下,向反应釜中按比例投入YTM3170椰子油酸改性短油醇酸树脂和甲醇、乙醇、1,4‐丁二醇,搅拌均匀,加热至62.5℃;
2)依次加入乙酸正丁酯、乙酸乙酯、有机膨润土、滑石粉、纳米三氧化二铝、硬脂酸锌、二月桂酸二丁基锡、环烷酸锌、氧化聚乙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、聚酰胺‐胺、2‐咪唑烷酮、间苯三酚、酰胺改性蓖麻油,继续搅拌,保持温度55℃反应37.5分钟以使反应完全;
3)恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处。
组分B的制备:
制备步骤:1)在氮气保护下,向反应釜中投入乙酸正丁酯与***,低速搅拌(150rpm)4分钟,保持温度在30℃;2)在保持低速搅拌(150rpm)的状态下,向反应釜中投入1,6‐己二异氰酸酯三聚体、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824、含氟破泡聚合物溶液保持温度在25℃,搅拌4分钟;3)恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
称取质量比为1:0.37的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置12.5分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
实施例4
以质量份计,按照如下组成配制净化甲醛的木器漆:
组分A的制备:
1)在氮气保护下,向反应釜中按比例投入YTM3380A合成脂肪酸树脂和乙醇、正丙醇、1,3‐丙二醇,搅拌均匀,加热至65℃;
2)依次加入乙酸正丁酯、乙酸乙酯、有机膨润土、滑石粉、纳米二氧化钛、气相二氧化硅、纳米三氧化二铝、硬脂酸锌、二月桂酸二丁基锡、氧化聚乙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、表没食子儿茶素没食子酸酯、2‐咪唑烷酮、三聚氰胺,继续搅拌,保持温度65℃反应30分钟以使反应完全;
3)恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处。
组分B的制备:
制备步骤:1)在氮气保护下,向反应釜中投入乙酸正丁酯与乙酸乙酯,低速搅拌(150rpm)4分钟,保持温度在25℃;2)在保持低速搅拌(150rpm)的状态下,向反应釜中投入甲苯二异氰酸酯三聚体、斥水型流平剂EL‐2827、改性硅酮保持温度在25℃,搅拌5分钟;3)恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
称取质量比为1:0.45的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置15分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
实施例5
以质量份计,按照如下组成配制净化甲醛的木器漆:
组分A的制备:
1)在氮气保护下,向反应釜中按比例投入YTM5102‐70脂肪酸改性快干醇酸树脂和甲醇、乙醇、正丁醇、1,3‐丙二醇,搅拌均匀,加热至60℃;
2)依次加入乙酸正丁酯、乙酸乙酯、***、有机膨润土、硅藻土、滑石粉、纳米二氧化钛、气相二氧化硅、纳米三氧化二铝、硬脂酸锌、二月桂酸二丁基锡、三正辛基氧化膦、聚丙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、米氏酸、尿素、乙酰乙酸乙酯、间苯三酚、改性聚脲N‐甲基吡咯烷酮,继续搅拌,保持温度55℃反应30分钟以使反应完全;
3)恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处。
组分B的制备:
制备步骤:1)在氮气保护下,向反应釜中投入乙酸正丁酯与乙酸乙酯,低速搅拌(150rpm)5分钟,保持温度在25℃;2)在保持低速搅拌(150rpm)的状态下,向反应釜中投入甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824,保持温度在25℃,搅拌5分钟;3)恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处。
称取质量比为1:0.4的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置15分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
上述实施例1~5制得的净化甲醛的木器漆成膜后无色透明、漆膜表面光滑,不影响木器表面的纹理、色泽。将上述实施例1~5的产品进行性能测试。按照如下标准,对所制备的净化甲醛的木器漆进行性能试验:
按GB18581‐2009测定木器漆中有害物质,其限量为苯含量≤0.3%,甲苯、二甲苯、乙苯总含量≤5%,卤代烃含量≤0.1%,铅≤90mg/kg,镉≤75mg/kg,汞≤60mg/kg,铬≤60mg/kg;
按GB/T10247‐2008测定木器漆的储存稳定性;
按GB9274‐1988测定漆膜的耐酸碱性;
按JC/T1074‐2008测定漆膜的甲醛净化性能,其中甲醛净化性能≥75%为I类、≥80%为II类,净化效果持久性≥60%为I类,≥65%为II类。
得到试验结果如表1所示:
表1净化甲醛醇酸树脂产品性能试验结果
表1的数据说明:本发明所述净化甲醛的木器漆的储存稳定性好;有害物质的含量均在GB18581‐2009的要求范围之内,说明本木器漆具有足够的使用安全性;漆膜无色透明、平整光滑、耐酸碱性良好,说明本木器漆不影响木器表面的纹理、色泽,对被涂覆的木器有良好的保护功能,适合诸如家庭、办公室、学校等场所的装修;对甲醛的净化性能与净化效果持久性均符合JC/T1074‐2008的要求,说明净醛效果优秀,可以迅速、高效、持久地净化空气中的游离甲醛。
上述实施例1~5的净化甲醛的木器漆制备过程中所使用的稀释剂为酯类或醚类溶剂,不含苯、甲苯等芳香族溶剂。酯类、醚类溶剂相比于苯、甲苯等芳香族溶剂,毒性低,对人体危害性小,相比于市面上其它木器漆在使用上更为安全。
上述实施例1~5的净化甲醛的木器漆制备过程的步骤少,操作主要是控制温度与液体搅拌,工艺流程简单,设备数量少;制备过程中所需要的温度在20~75℃之内,对压力并无要求,因此对仪器设备要求低,一般常规容器及树脂生产设备均可达到该要求,适合工业化量产。
Claims (6)
1.一种净化甲醛的木器漆,其特征在于,该净化甲醛的木器漆由质量比为1:0.25~1:0.5的组分A和组分B混合后搅拌均匀制得;
以质量份数计,所述组分A原料配方组成为:
以质量份数计,所述组分B的原料配方组成为:
所述的醇酸树脂为YTM3380A合成脂肪酸树脂、YTM3680合成脂肪酸树脂、YTM3280合成脂肪酸树脂、YTM3170椰子油酸改性短油醇酸树脂、YTM3970脂肪酸改性快干醇酸树脂、YTM5102‐70脂肪酸改性快干醇酸树脂、YTM1129脂肪酸改性快干醇酸树脂或YTM1270B脂肪酸改性快干醇酸树脂;
所述除醛剂为尿素、聚酰胺‐胺、2‐咪唑烷酮、巴比妥酸、间苯三酚、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、米氏酸、松油醇、表没食子儿茶素没食子酸酯、单宁和三聚氰胺中的一种或多种;
所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、正丙醇、异丙醇、1,2‐丙二醇、1,3‐丙二醇、甘油、正丁醇、1,3‐丁二醇、1,4‐丁二醇中的一种或多种;
所述的填充剂为有机膨润土、硬脂酸锌、滑石粉、气相二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、超细羟基磷酸钙、硅藻土、纳米氧化银中的一种或多种;
所述的催干剂为环烷酸铈、环烷酸钙、环烷酸锌、环烷酸锰、环烷酸镧、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锆、异辛酸铈、异辛酸镧、1,10‐菲咯啉、2,2’‐联吡啶和三正辛基氧化膦中的一种或多种;
所述蜡粉为聚乙烯蜡微粉、氧化聚乙烯蜡微粉、聚酰胺蜡微粉、聚丙烯蜡微粉、氯化石蜡微粉、聚四氟乙烯蜡微粉、巴西棕榈蜡微粉、砂纹蜡粉中的一种或多种;
所述防沉剂为超细聚烯烃蜡、聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅、改性聚脲N‐甲基吡咯烷酮或酰胺改性蓖麻油;
所述的第一稀释剂和第二稀释剂都为乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、环己烷、环己酮、***和丁醚中的一种或多种;
所述组分A的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入醇酸树脂和醇类溶剂,搅拌均匀,加热至50℃~75℃;依次加入第一稀释剂、填充剂、催干剂、蜡粉、除醛剂、防沉剂,继续搅拌,保持温度40~70℃反应15~60分钟;恢复至室温后出料,即得组分A;
所述组分B的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入第二稀释剂,低速搅拌3~5分钟,保持温度在20~40℃;在保持低速搅拌的状态下,向反应釜中投入固化剂、流平剂、消泡剂,保持温度在20~30℃,搅拌3~5分钟,待恢复至室温后出料,即得组分B。
2.根据权利要求1所述的净化甲醛的木器漆,其特征在于,所述的固化剂为甲苯二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、1,6‐己二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的净化甲醛的木器漆,其特征在于,所述的流平剂为耐热型流平剂EL‐2829、斥水型流平剂EL‐2827、氟改性丙烯酸类流平剂EL‐2825、聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂EL‐2824、改性丙烯酸类流平剂EL‐2820或有机硅表面助剂EL‐2813。
4.根据权利要求1所述的净化甲醛的木器漆,其特征在于,所述的消泡剂为有机硅酮4000、有机硅酮4006、改性硅酮4010或含氟破泡聚合物溶液4050。
5.根据权利要求1所述的净化甲醛的木器漆,其特征在于,所述的有机膨润土、硬脂酸锌、滑石粉、超细羟基磷酸钙和硅藻土粒度大于200目;所述气相二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝和纳米氧化银粒径小于50nm。
6.权利要求1‐5任一项所述的净化甲醛的木器漆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)组分A的制备:在氮气保护下,向反应釜中按配方比例加入醇酸树脂和醇类溶剂,搅拌均匀,加热至50℃~75℃;依次按配方比例加入第一稀释剂、填充剂、催干剂、蜡粉、除醛剂、防沉剂,继续搅拌,保持温度40~70℃反应15~60分钟;恢复至室温后出料,即得组分A,密封避光保存于阴凉处;
2)组分B的制备:在氮气保护下,向反应釜中投入第二稀释剂,100~200rpm低速搅拌3~5分钟,保持温度在20~40℃;在保持低速搅拌的状态下,向反应釜中投入固化剂、流平剂、消泡剂,控制温度在20~30℃,搅拌3~5分钟,待恢复至室温后出料,即得组分B,密封避光保存于阴凉处;
3)称取质量比为1:0.25~1:0.5的组分A和组分B,混合后搅拌均匀,静置10~15分钟后,得到净化甲醛的木器漆。
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