CN107805437B - 一种用于修色的水性木器漆及其制备方法 - Google Patents

一种用于修色的水性木器漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于修色的水性木器漆及其制备方法,所述水性木器漆包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液15‑45wt%,乙醇45‑65wt%,助溶剂2‑10wt%,水性色精0‑5wt%;所述水性丙烯酸乳液为核壳结构的水性丙烯酸乳液,且所述水性丙烯酸乳液的壳层带有‑OH活性基团。本发明提供的水性木器漆具有施工方便、修色效果好等特点。

Description

一种用于修色的水性木器漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及木器漆领域,特别涉及一种用于修色的水性木器漆及其制备方法。
背景技术
从木质材料表面涂装效果来分,涂料涂装主要分为清水涂装、实色涂装、透明色涂装和特殊效果涂装。其中,清水涂装也叫透明涂装或本色涂装。实色涂装为涂装后不能看到底材颜色的涂装,包括白色和其他系列颜色。透明色涂装为既改变了木材颜色,又能看到木材纹理的涂装。特殊效果涂装主要为造型涂装、仿皮、水洗白效果等。其中的透明色涂装是一种最常见的涂装风格,由于其不仅可以通过底着色显露出木纹纹路,还可以通过底色和面色的色差体现出层次感。在对木器保护的同时,还赋予了木器极大的美感,达到了极佳的装饰效果。透明色涂装在家具领域是主要的涂装形式,约占整个家具涂装领域总量的60%~70%。
目前,水性木器涂料在清水涂装、实色涂装、特殊效果涂装方面已能达到较好的效果,基本能满足家具厂的一般需要。但在透明色涂装方面,还存在应用瓶颈,目前仍不适合于家具厂规模化生产,这无疑阻碍了水性木器涂料的市场大规模应用。
目前,水性木器涂料在应用于透明色涂装时所面临的主要问题有:湿膜透明差,干膜、湿膜颜色差异较大,不适合于家具厂对照色样板生产,降低了可操作性,增加了施工时间;与水性色精相容性不好、不易调色,加入水性色精会引起颗粒及残渣,操作安全性不高;修色时会因漆雾而形成颗粒,影响了修色效果;与单、双组分水性木器底、面或者溶剂型底漆配套性不好,会出现咬底、开裂、附着力不佳等弊病;干燥速度慢,施工间隔时间较长,降低了施工效率等。由于以上问题,近年来水性木器涂料的应用发展受到较大限制。因此,研发水性木器涂料有色涂装及配套产品体系已成为水性木器涂料发展的迫切需求。
在本领域,用于传统透明色涂装工艺的修色漆产品多为溶剂型的醇酸树脂和不干性植物油等。其中,关于醇酸树脂类修色漆的专利申请例如CN 101472686A,其在使用中需要加入稀释溶剂,对施工人员的健康存在不好的影响。而对于不干性植物油类产品及其水性改性产品,虽然在展色效果上较好(文献比如专利申请CN1810898A、CN101608079A、CN101386726A等),但存在干燥慢、固色保色性差,并且与水性涂料的相容性较差,无法与水性底漆或水性面漆很好的结合,在后续涂装中极易出现串色发花等问题。当前,水性修色漆多采用聚氨酯分散体,如专利申请CN 105440925 A所披露的方案,但存在干速慢,与水性底漆,面漆及溶剂型底漆配套性不好,附着力差的问题。另外,还有一类乳液型用于半透明修色的碱溶性丙烯酸乳液,如专利申请CN 104592828 A所披露的方案,但存在展色性能较差,耐水性差,在溶剂型底漆上附着力差以及溶胀木材表面等问题,难以达到较高的装饰要求。
发明内容
本发明为弥补现有技术中存在的不足,提供一种用于修色的水性木器漆及其制备方法,本发明提供的水性木器漆具有绿色环保、施工方便、修色效果好等特点。
本发明为达到其目的,采用的技术方案如下:
本发明第一方面提供一种用于修色的水性木器漆,包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液15-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,水性色精0-5wt%;所述水性丙烯酸乳液为核壳结构的水性丙烯酸乳液,且所述水性丙烯酸乳液的壳层带有-OH活性基团。
本发明的水性木器漆,采用在壳层带有-OH活性基团的核壳结构的水性丙烯酸乳液,在本发明配方体系中采用该水性丙烯酸乳液,可改善配方体系中各组分的相容性,特别是与乙醇和水性色精的相容性,所得的水性木器漆修色效果好,且施工方便。更为优选的,所述水性丙烯酸乳液中-OH活性基团的质量为制备水性丙烯酸乳液所用单体总质量的0.1-0.2%。
本发明的水性木器漆,优选的,所述水性丙烯酸乳液的最低成膜温度为30-50℃;本申请发明人发现,优选具有该最低成膜温度的水性丙烯酸乳液,不仅具有较好的硬度,而且不需要添加大量的成膜助剂就可成膜;最低成膜温度过低的乳液成膜硬度偏低,而过高的最低成膜温度,成膜需要添加的成膜助剂将增多。
本发明的水性木器漆,优选的,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液,其核层的Tg值为60-90℃,壳层的Tg值为0-20℃;在本发明的水性木器漆配方体系中加入该优选的水性丙烯酸乳液,与其他组分配合,可加快修色的干燥速度,施工更为方便。
本发明的水性木器漆,优选的,所述水性丙烯酸乳液其核层的质量为核层和壳层总质量的30-50%。
本发明的水性木器漆,优选的,所述水性丙烯酸乳液的固含量为35-45wt%,不仅可满足使用需求,且易于制备。
本发明的水性木器漆,优选的,所述水性丙烯酸乳液为单组份阴离子型丙烯酸聚合物乳液。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,制备所述水性丙烯酸乳液的核层所用的核层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸;进一步优选的,基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述核层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的质量百分比依次分别为40%-46%、4%-10%、0.5%-2.5%。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,制备所述水性丙烯酸乳液的壳层所用的壳层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯;进一步优选的,基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述壳层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量百分比依次分别为17%-24%、25%-32%、0.5%-1.5%。
本发明的水性木器漆,进一步优选的实施方案中,制备所述水性丙烯酸乳液的核层所用的核层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸;制备所述水性丙烯酸乳液的壳层所用的壳层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯。在本发明的水性木器漆配方体系中,采用优选的壳层和核层单体组合搭配制得的水性丙烯酸乳液,不仅可以改善配方体系中各组分与乙醇及水性色精的相容性,且修色干燥速度快,施工方便;润湿性好,修色均匀不发花、不橘皮,在修色过程中能将颜料很好的带入木材表面的导管与纹路中,颜色均匀,可以充分的提高木纹的色差和对比度;此外,在水性底漆和溶剂型底漆上均具有优异的附着力、透明度及耐水性。进一步优选的,基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述核层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的质量百分比依次分别为40%-46%、4%-10%、0.5%-2.5%;基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述壳层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量百分比依次分别为17%-24%、25%-32%、0.5%-1.5%,采用优选比例的单体,有助于制得具有较佳的最低成膜温度的乳液。
本发明的水性木器漆,作为一种具体实施方式,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液可以通过两步乳液聚合法制得,具体可以通过两步滴加反应得到。可通过本领域现有的两步乳液聚合法来获得所述核壳结构的水性丙烯酸乳液,在一种优选实施方式中,优选的,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液在制备其壳层时所用原料包括:乳化剂0.1-0.5wt%,壳层单体75-80wt%,引发剂0.1-0.3wt%,水20-25wt%(以上质量百分比为基于壳层原料总质量);在制备其核层时所用原料包括:乳化剂0.1-0.5wt%,核层单体75-80wt%,引发剂0.1-0.3wt%,水20-25wt%(以上质量百分比为基于核层原料总质量)。以下还提供一种供参考的较为优选的两步乳液聚合制备所述核壳结构的水性丙烯酸乳液的具体制备方法,包括如下步骤:
制备壳层预乳化液:将占制备壳层所用乳化剂总质量40%-50%的乳化剂、占制备壳层所用水总质量5%-15%的水、壳层单体加到预乳化釜中混合预乳化30-60min;
制备核层预乳化液:将占制备核层所用乳化剂总质量20%-40%的乳化剂、占制备核层所用水总质量5%-15%的水、核层单体加到另一预乳化釜中混合预乳化30-60min;
将剩余的制备核层所用乳化剂、剩余的制备核层所用水、及预先制得的1wt%—10wt%核层预乳化液作种子乳液加入反应釜,待温度升至50—90℃,在搅拌下加入占制备核层所用引发剂总质量40%-60%的引发剂引发聚合,反应时间为15min—60min;
待种子乳液反应结束,滴加剩余的核层预乳化液和剩余的制备核层所用引发剂,滴加时间为1—3h;滴加结束保温0.5—1h;
之后滴加预先制备的壳层预乳化液和制备壳层所用引发剂,滴加时间为1—3h;滴加结束保温0.5—3h;
降温45℃以下,加入中和剂中和至乳液pH为7-9,过滤出料。
制备所述具有核壳结构的水性丙烯酸乳液,所用的乳化剂、引发剂、中和剂等均可以采用本领域常用的相应试剂,对此不做特别限定。作为一种优选的具体实施方式,制备所述具有核壳结构的水性丙烯酸乳液所用的乳化剂可以为但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚及其盐、脂肪醇醚磷酸酯及其盐等中的一种或多种。所用的引发剂可以为但不限于过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或多种。所用的中和剂可以为但不限于胺类(如氨水)或碱金属氢氧化物(如氢氧化钠)中的一种或几种。所用的壳层单体优选包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯;所用的核层单体优选包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,还包括如下质量百分比的各组分:水性助剂1.3-5.8wt%,去离子水1.6-35.7wt%。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述水性助剂包括消泡剂、基材润湿剂、流平剂、pH调节剂、增稠剂、杀菌剂中的一种或多种。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述水性色精的质量百分比为1-5wt%。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液15-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,水性助剂1.3-5.8wt%,水性色精1-5wt%,去离子水1.6-35.7wt%。
本发明的水性木器漆,进一步优选的实施方案中,包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液20-40wt%,乙醇50-60wt%,助溶剂4-8wt%,水性助剂2.5-4.5wt%,水性色精1.5-4.5wt%,去离子水3-22wt%。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液15-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,消泡剂0.1-1wt%,基材润湿剂0.3-1wt%,流平剂0.1-0.5wt%,pH调节剂0.5-1.5wt%,增稠剂0.2-1.5wt%,杀菌剂0.1-0.3wt%,水性色精1-5wt%,去离子水1.6-35.7wt%。
本发明的水性木器漆,进一步优选的实施方案中,包括如下质量百分比的各组分:水性丙烯酸乳液20-40wt%,乙醇50-60wt%,助溶剂4-8wt%,消泡剂0.2-0.8wt%,基材润湿剂0.4-0.8wt%,流平剂0.3-0.4wt%,pH调节剂0.55-1.25wt%,增稠剂0.5-1.1wt%,杀菌剂0.15-0.25wt%,水性色精1.5-4.5wt%,去离子水3-22wt%。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物。作为一种优选的具体实施方式,所述消泡剂优选包括但不限于赢创工业生产的Tego-805、Tego-810、Tego-815、Tego-825、Tego-902w和Tego-1488中的一种或多种。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。作为一种优选的具体实施方式,所述基材润湿剂优选包括但不限于毕克化学生产的Byk-346、Byk-348和气体化工生产的Surfgnol-104 E、Surfgnol-104 BC等中的一种或多种;
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述流平剂为有机改性聚二甲基硅氧烷。所述流平剂优选包括但不限于赢创工业生产的Tego-410、Tego-450和Tego-245等中的一种或多种。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述pH调节剂优选包括但不限于氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述增稠剂为碱溶胀性增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂和羟乙基纤维素中的一种或多种。
本发明的水性木器漆,优选的实施方案中,所述助溶剂优选包括但不限于二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、三丙二醇丁醚,二乙二醇丁醚和乙二醇己醚中的一种或多种,优选为二丙二醇甲醚和乙二醇丁醚中的一种或两种。
本发明第二方面提供上文所述的水性木器漆的制备方法,包括如下步骤:将水性丙烯酸乳液和其他组分混合分散,过滤。优选的,在600-1200r/min的分散速度下,向水性丙烯酸乳液中加入其他组分混合分散15-30min,用200-400目滤网过滤。
文中所述的“一种或多种”中的“多种”的含义为“两种或多于两种”。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
本发明提供的水性木器漆绿色环保,施工方便且润湿性好。其制备方法简单易行,操作方便。
本发明提供的水性木器漆,以水性丙烯酸乳液为成膜物,与配方体系中的其他组分(特别是乙醇和水性色精)相容性好,可形成均匀连续的漆膜,并提供光泽、硬度和耐水性。本发明提供的水性木器漆,具有优异的展色性和快速的干燥时间。在溶剂型底漆或者水性底漆上修色效果均十分理想。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合实施例进一步阐述本发明的内容,但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。
以下实施例中所涉及到的部分测定方法介绍如下:
固体含量,wt%:取1g乳液在150烘干30min,测试干重;
Tg,℃:采用FOX公式计算;
最低成膜温度,℃:根据GB9267-2008测试。
实施例1:
水性丙烯酸乳液A的制备:
(1)制备第一步预乳化液(核层预乳化液):将240g甲基丙烯酸甲酯、54g丙烯酸丁酯、6g丙烯酸、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
制备第二步预乳化液(壳层预乳化液):将114g甲基丙烯酸甲酯、180g丙烯酸丁酯、3g甲基丙烯酸羟乙酯、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
(2)制备种子乳液:将1.2g十二烷基硫酸钠、680g水和18g预先乳化完全的第一步预乳化液(核层预乳化液)加入3L的反应釜中,开启搅拌和加热,待温度升到85℃,加入12g含1.5g过硫酸铵的引发剂水溶液引发聚合,反应时间为15min;
(3)种子乳液反应结束,同时滴加剩余的第一步预乳化液(核层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(4)滴加结束后保温0.5h;
(5)继续滴加第二步预乳化液(壳层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(6)滴加结束保温1h,降温到45℃以下用氨水中和后过滤出料。
得到了具有以下特征数据的水性丙烯酸乳液A:
固体含量:40wt%,(150℃烘干30min)
Tg:核层Tg=60℃,壳层Tg=5℃,核层占总量的50wt%(基于核层和壳层总质量),
-OH含量:0.1wt%,(理论值,基于总单体用量)
最低成膜温度:30℃
按照如下配方配成水性木器修色漆,以下所述的比重均为质量百分用量:
Figure BDA0001470966480000081
Figure BDA0001470966480000091
实施例2:
水性丙烯酸乳液B的制备:
(1)制备第一步预乳化液(核层预乳化液):将270g甲基丙烯酸甲酯、24g丙烯酸丁酯、6g丙烯酸、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
制备第二步预乳化液(壳层预乳化液):将144g甲基丙烯酸甲酯、150g丙烯酸丁酯、3g甲基丙烯酸羟乙酯、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
(2)制备种子乳液:将1.2g十二烷基硫酸钠、680g水和18g预先乳化完全的第一步预乳化液(核层预乳化液)加入3L的反应釜中,开启搅拌和加热,待温度升到85℃,加入12g含1.5g过硫酸铵的引发剂水溶液引发聚合,反应时间为15min;
(3)种子乳液反应结束,同时滴加剩余的第一步预乳化液(核层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(4)滴加结束后保温0.5h;
(5)继续滴加第二步预乳化液(壳层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(6)滴加结束保温1h,降温到45℃以下用氨水中和后过滤出料。
得到了具有以下特征数据的水性丙烯酸乳液B:
固体含量:40wt%,(150℃/30min)
Tg:核层Tg=85℃,壳层Tg=20℃,核层占总量的50wt%(基于核层和壳层总质量),
-OH含量:0.1wt%,(理论值,基于总单体用量)
最低成膜温度:50℃
按照如下配方配成水性木器修色漆,以下所述的比重均为质量百分含量:
项目 比重 作用 供应商
水性丙烯酸乳液B 30% 乳液 万华化学
乙醇 55% / /
乙二醇丁醚 6% 助溶剂 Dow
Tego-805 0.3% 消泡剂 赢创工业
Byk-346 1% 基材润湿剂 毕克化学
Tego-410 0.5% 流平剂 赢创工业
氨水 1% pH调节剂 河北藁化化工
U604 1.5% 聚氨酯缔合型增稠剂 万华化学
KATHON LX150 0.1% 杀菌剂 Dow
水性色精 3% 颜色 彩之虹化工
去离子水 1.6% / /
实施例3:
水性丙烯酸乳液C的制备:
(1)制备第一步预乳化液(核层预乳化液):将180g甲基丙烯酸甲酯、16g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸、1g十二烷基硫酸钠和60g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
制备第二步预乳化液(壳层预乳化液):将200g甲基丙烯酸甲酯、182g丙烯酸丁酯、3g甲基丙烯酸羟乙酯、2g十二烷基硫酸钠和120g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
(2)制备种子乳液:将1.2g十二烷基硫酸钠、680g水和18g预先乳化完全的第一步预乳化液(核层预乳化液)加入3L的反应釜中,开启搅拌和加热,待温度升到85℃,加入12g含1.5g过硫酸铵的引发剂水溶液引发聚合,反应时间为15min;
(3)种子乳液反应结束,同时滴加剩余的第一步预乳化液(核层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(4)滴加结束后保温0.5h;
(5)继续滴加第二步预乳化液(壳层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(6)滴加结束保温1h,降温到45℃以下用氨水中和后过滤出料。
得到了具有以下特征数据的水性丙烯酸乳液C:
固体含量:40wt%,(150℃/30min)
Tg:核层Tg=90℃,壳层Tg=20℃,核层占总量的33wt%(基于核层和壳层总质量),
-OH含量:0.1wt%,(理论值,基于总单体用量)
最低成膜温度:40℃
按照如下配方配成水性木器修色漆,以下所述的比重均为质量百分含量:
Figure BDA0001470966480000111
Figure BDA0001470966480000121
实施例4:
水性丙烯酸乳液D的制备:
(1)制备第一步预乳化液(核层预乳化液):将270g甲基丙烯酸甲酯、24g丙烯酸丁酯、6g丙烯酸、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
制备第二步预乳化液(壳层预乳化液):将144g甲基丙烯酸甲酯、150g丙烯酸丁酯、9g甲基丙烯酸羟乙酯、1.5g十二烷基硫酸钠和90g去离子水分别加入到1L的反应釜中进行预乳化,时间为30min;
(2)制备种子乳液:将1.2g十二烷基硫酸钠、680g水和18g预先乳化完全的第一步预乳化液(核层预乳化液)加入3L的反应釜中,开启搅拌和加热,待温度升到85℃,加入12g含1.5g过硫酸铵的引发剂水溶液引发聚合,反应时间为15min;
(3)种子乳液反应结束,同时滴加剩余的第一步预乳化液(核层预乳化液)和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(4)滴加结束后保温0.5h;
(5)继续滴加第二步预乳化液和10g含0.75g过硫酸铵的引发剂水溶液,滴加时间为1.5h;
(6)滴加结束保温1h,降温到45℃以下用氨水中和后过滤出料。
得到了具有以下特征数据的水性丙烯酸乳液D:
固体含量:40wt%,(150℃/30min)
Tg:核层Tg=85℃,壳层Tg=20℃,核层占总量的50wt%(基于核层和壳层总质量),
-OH含量:0.2wt%,(理论值,基于总单体用量)
最低成膜温度:50℃
按照如下配方配成水性木器修色漆,以下所述的比重均为质量百分含量:
项目 比重 作用 供应商
水性丙烯酸乳液C 15% 乳液 万华化学
乙醇 45% / /
二丙二醇丁醚 2% 助溶剂 Dow
Tego-805 0.3% 消泡剂 赢创工业
Byk-346 1% 基材润湿剂 毕克化学
Tego-410 0.5% 流平剂 赢创工业
氨水 1% pH调节剂 河北藁化化工
U604 1.5% 聚氨酯缔合型增稠剂 万华化学
KATHON LX150 0.1% 杀菌剂 Dow
水性色精 5% 颜色 彩之虹化工
去离子水 28.6% / /
上述实施例1-4的水性木器修色漆的制备方法均为:首先将水性丙烯酸乳液加入到容器内,调节分散速度至1000r/min,然后依次加入乙醇、助溶剂、水性助剂、水性色精和去离子水等剩余的其他原料,加完之后维持分散速度不变继续分散30min,用325目滤网过滤即可制得水性木器修色漆。
对比例
按照和实施例1基本相同的配方来配制对比例的水性木器修色漆,不同在于,对比例中采用常规乳液(Lacper 4501,核壳结构,不含-OH活性基团,万华化学)来替代其中的水性丙烯酸乳液A。对比例的制备方法和实施例1相同。
对实施例1-4制得的水性木器修色漆与对比例制得的水性木器修色漆,按照GB/T23999-2009<<室内装饰装修用水性木器涂料>>进行测试,性能测试结果如下表所示:
Figure BDA0001470966480000141
从上表可明显看出,本发明用于修色的水性木器漆的各实施例的各项指标均符合国家标准(GB/T23999-2009)的要求;解决了水性木器漆大面积修色易发花、不均匀、耐水性差的问题,且修色层与底,面漆之间的附着力十分优异,并且操作简单,环保安全,干燥速度快。本发明实施例1-4的产品在50℃热储一个月未出现胶化现象,且修色均匀不发花、不橘皮,可见本发明实施例中的水性丙烯酸乳液和配方体系中的乙醇和水性色精等组分具有很好的相容性。
本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (21)

1.一种用于修色的水性木器漆,其特征在于,由如下质量百分比的各组分组成:
水性丙烯酸乳液20-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,水性色精0-5wt%,水性助剂1.3-5.8wt%,去离子水1.6-35.7wt%;
所述水性丙烯酸乳液为核壳结构的水性丙烯酸乳液,且所述水性丙烯酸乳液的壳层带有-OH活性基团;
所述水性丙烯酸乳液中-OH活性基团的质量为制备水性丙烯酸乳液所用单体总质量的0.1-0.2%。
2.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液,其核层的Tg值为60-90℃,壳层的Tg值为0-20℃。
3.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液其核层的质量为核层和壳层总质量的30-50%。
4.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液的固含量为35-45wt%。
5.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液的最低成膜温度为30-50℃;所述水性丙烯酸乳液为单组份阴离子型丙烯酸聚合物乳液。
6.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,制备所述水性丙烯酸乳液的核层所用的核层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸。
7.根据权利要求6所述的水性木器漆,其特征在于,基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述核层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的质量百分比依次分别为40%-46%、4%-10%、0.5%-2.5%。
8.根据权利要求1所述的水性木器漆,其特征在于,制备所述水性丙烯酸乳液的壳层所用的壳层单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯。
9.根据权利要求8所述的水性木器漆,其特征在于,基于制备水性丙烯酸乳液的核层和壳层所用单体的总质量,所述壳层单体中的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量百分比依次分别为17%-24%、25%-32%、0.5%-1.5%。
10.根据权利要求1-9任一项所述的水性木器漆,其特征在于,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液通过两步乳液聚合法制得。
11.根据权利要求10所述的水性木器漆,其特征在于,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液在制备其壳层时所用原料包括:基于制备壳层所用原料总质量,乳化剂0.1-0.5wt%,壳层单体75-80wt%,引发剂0.1-0.3wt%,水20-25wt%。
12.根据权利要求10所述的水性木器漆,其特征在于,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液在制备其核层时所用原料包括:基于制备核层所用原料总质量,乳化剂0.1-0.5wt%,核层单体75-80wt%,引发剂0.1-0.3wt%,水20-25wt%。
13.根据权利要求10所述的水性木器漆,其特征在于,所述核壳结构的水性丙烯酸乳液的制备包括如下步骤:
制备壳层预乳化液:将占制备壳层所用乳化剂总质量40%-50%的乳化剂,占制备壳层所用水总质量5%-15%的水,和壳层单体混合预乳化30-60min;
制备核层预乳化液:将占制备核层所用乳化剂总质量20%-40%的乳化剂,占制备核层所用水总质量5%-15%的水,和核层单体混合预乳化30-60min;
将剩余的制备核层所用乳化剂、剩余的制备核层所用水、及1wt%—10wt%的所述核层预乳化液作种子乳液加入反应釜,待温度升至50—90℃,在搅拌下加入占制备核层所用引发剂总质量40%-60%的引发剂引发聚合,反应时间为15min—60min;
待种子乳液反应结束,滴加剩余的核层预乳化液和剩余的制备核层所用引发剂,滴加时间为1—3h;滴加结束保温0.5—1h;
之后滴加预先制备的壳层预乳化液和制备壳层所用引发剂,滴加时间为1—3h;滴加结束保温0.5—3h;
降温45℃以下,加入中和剂中和至乳液pH为7-9。
14.根据权利要求1-9任一项所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性助剂包括消泡剂、基材润湿剂、流平剂、pH调节剂、增稠剂、杀菌剂中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性色精的质量百分比为1-5wt%。
16.根据权利要求1-9任一项所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性木器漆由如下质量百分比的各组分组成:水性丙烯酸乳液20-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,水性助剂1.3-5.8wt%,水性色精1-5wt%,去离子水1.6-35.7wt%。
17.根据权利要求16所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性木器漆由如下质量百分比的各组分组成:水性丙烯酸乳液20-40wt%,乙醇50-60wt%,助溶剂4-8wt%,水性助剂2.5-4.5wt%,水性色精1.5-4.5wt%,去离子水3-22wt%。
18.根据权利要求16所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性木器漆由如下质量百分比的各组分组成:水性丙烯酸乳液20-45wt%,乙醇45-65wt%,助溶剂2-10wt%,消泡剂0.1-1wt%,基材润湿剂0.3-1wt%,流平剂0.1-0.5wt%,pH调节剂0.5-1.5wt%,增稠剂0.2-1.5wt%,杀菌剂0.1-0.3wt%,水性色精1-5wt%,去离子水1.6-35.7wt%。
19.根据权利要求16所述的水性木器漆,其特征在于,所述水性木器漆由如下质量百分比的各组分组成:水性丙烯酸乳液20-40wt%,乙醇50-60wt%,助溶剂4-8wt%,消泡剂0.2-0.8wt%,基材润湿剂0.4-0.8wt%,流平剂0.3-0.4wt%,pH调节剂0.55-1.25wt%,增稠剂0.5-1.1wt%,杀菌剂0.15-0.25wt%,水性色精1.5-4.5wt%,去离子水3-22wt%。
20.如权利要求1-19任一项所述的水性木器漆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将水性丙烯酸乳液和其他组分混合分散,过滤。
21.根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于,在600-1200r/min的分散速度下,向水性丙烯酸乳液中加入其他组分,混合分散15-30min,用200-400目滤网过滤。
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