CN108531021A - 高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法 - Google Patents

高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法，所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆包括按质量百分比的如下组分：水性丙烯酸分散体55‑65％，水性聚氨酯分散体10‑20％，环保溶剂3‑5％，基材润湿剂0.3‑0.5％，消泡剂0.4‑0.6％，去离子水3‑8％，分散剂0.2‑0.3％，蜡粉0.8‑1％，消光粉0.5‑1％，流平剂0.3‑0.5％，硅溶胶5‑10％，水性缔合型改性聚氨酯增稠剂0.5‑1％，pH调节剂0.2％。本发明低VOC，成本低，耐磨性好，抗划伤性能优异。

Description

高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法。
背景技术
水性涂料是近些年来较为火热的热点，尤其是在当今环保要求越来越高越来越严的情况下，污染较低的水性涂料成为各大涂料厂发展的重点，因此近年来各大涂料企业纷纷推出水性木器漆。
然而，同传统的溶剂型木器漆相比，水性木器漆比硝基漆成本高太多，比双组份的聚酯漆硬度差，在耐磨抗划伤方面更是无法相比。因此，双组份的聚酯漆一直作为常规家具厂和家装领域的主要产品，其施工简便，各项性能俱佳。水性双组份聚氨酯木器漆性能较好，可以与溶剂型的聚酯漆相媲美，然而其成本远高于聚酯漆，且固化剂的相容性较差，因此限制了其发展和应用，因此目前市场上的水性木器漆仍以单组份自干的为主。家装领域的木器漆要求一般没有家具厂要求高，原则上只要漆膜表面平整光滑即可，但是目前的水性木器漆也存在一些缺点和不足。因为双组份水性木器漆固化剂的相容性差，阻碍了其发展，因此市面上常用的水性木器漆仍以单组份自干的为主。单组份自干水性木器漆施工方便，加水即可稀释使用，干燥较快，常温即可固化成膜，然而普遍存在漆膜硬度差、抗划伤性差等不足，尤其在做一些桌面类的平面时无法满足要求。因此，开发单组份自干、高硬度、耐磨、抗划伤的高性能水性木器漆成为水性木器漆发展的重点。
目前，缺乏一种漆膜耐磨性优异的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种漆膜耐磨性优异的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，包括按质量百分比的如下组分：
进一步地，所述的水性丙烯酸分散体为AlberdingkAC2742，其为具有多相自交联的纯丙烯酸分散体乳液，TG较高，比传统的核壳结构分散体粒径更细，丰满度高，渗透润湿性好，具有优异的漆膜硬度、抗回粘、抗划伤、耐黄变、耐污渍和耐化学品性能。
所述的水性聚氨酯分散体为Bayhydrol UH 2593/1，其为脂肪酸改性阴离子脂肪族聚氨酯分散体，具有优异的湿膜透明性、高硬度以及卓越的抗刮伤性。
进一步地，所述的环保溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述的二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的质量比为2:3；所述的消泡剂为法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W，所述的法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W的质量比为1：1。
MOUSSEX 941PL为自乳化型的磷酸酯类消泡剂，兼具消泡和抑泡双重效果，迪高Tego901W为聚醚硅氧烷共聚物、含气相二氧化硅的消泡剂，具有强烈的抑泡作用，两者可兼顾抑泡和消泡，为产品的应用提供更强的宽泛性，使得产品即可喷涂，又可刷涂和辊涂。
更进一步地，所述的基材润湿剂为杜邦的FS-63和BYK-333，所述的杜邦的FS-63和BYK-333的质量比为1：1；FS-63为非离子含氟表面活性剂，不含APEO，具有出色的润湿流平性和防缩孔性，同时可增强漆膜的抗回粘性和耐沾污性。
BYK-333为有机硅双生表面活性剂，具有优异的底材润湿和防缩孔性，同时不稳泡，流平性优异。
所述的流平剂为美国道康宁的DC-51。DC-51为超高分子量聚二甲基硅氧烷分散液，可增强漆膜的耐磨性、抗刮伤性和防回粘性。
进一步地，所述的分散剂为德国沃克的高效的聚丙烯酸钠盐型VOK-715W；所述的蜡粉为BYK-C929，其为改性聚乙烯微粉化蜡，可以增强漆膜的抗划伤性、耐磨性和硬度，同时可起到消光作用。
进一步地，所述的增稠剂为Borchi Gel 0620和海明斯的DeuRheo WT-204，所述的Borchi Gel 0620和海明斯的质量比为1:1。Borchi Gel 0620为强假塑性聚氨酯增稠剂，不含APEO、HAPS和有机锡，特别适用于低剪切粘度，具有优异的抗流挂和防沉降作用。
DeuRheo WT-204为不含溶剂的缔合型聚氨酯流平流变助剂，可提供高剪切粘度，优异的流动和流平性。两者搭配使用，具有优异的流动和流平性，同时防流挂性优异，可用于喷涂、辊涂和刷涂。
更进一步地，所述的硅溶胶为依卡化学的WV33。其具有强度高、硬度高、耐热耐溶剂、耐擦洗的特点。所述的消光粉为日本富士的sylysia 882；其为高硬度硅粉，可以提高漆膜硬度以及耐刮性，并且不影响透明度和遮盖力。所述的pH调节剂为ANGUS的Amp-95。
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述的组分称取各组分，将水性丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体，以500-600r/min的速度搅拌5min；
(2)将去离子水与pH调节剂Amp95按5:1混合后加入到备料锅中搅拌5min，然后将去离子水和环保溶剂的混合物加入到备料锅中，800-1000r/min的速度搅拌10min；
(3)陆续加入消泡剂、润湿剂、分散剂、消光粉、蜡粉、流平剂和硅溶胶，900-1000r/min的速度搅拌20min，最后加入水性增稠剂调节粘度至合适，制得高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆。
有益效果：本发明低VOC，成本低，耐磨性好，漆膜耐磨性优异，硬度高，抗划伤性佳，且为单组分自干，施工方便，尤其适用于家装木器漆使用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点:
(1)本发明具有低VOC、无甲醛无苯系物等污染物，是环保产品。高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，通过硅溶胶与水性丙烯酸/聚氨酯乳液相互作用，增强了其综合性能，同时加以助剂改善其表面性能，使其各项性能较好。
(2)与水性双组份丙烯酸聚氨酯相比，具有施工方便，成本低，不易出现痱子、针孔等弊病，室温自然干燥；
(3)本发明为单组份室温自干，硬度较高，可达1H以上，耐磨性、抗划伤优异，同时耐沸水烫，尤其适合做办公桌面等高档家具。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，包括按质量百分比的如下组分：
所述的水性丙烯酸分散体为Alberdingk AC2742，其为具有多相自交联的纯丙烯酸分散体乳液，TG较高，比传统的核壳结构分散体粒径更细，丰满度高，渗透润湿性好，具有优异的漆膜硬度、抗回粘、抗划伤、耐黄变、耐污渍和耐化学品性能。
所述的水性聚氨酯分散体为Bayhydrol UH 2593/1，其为脂肪酸改性阴离子脂肪族聚氨酯分散体，具有优异的湿膜透明性、高硬度以及卓越的抗刮伤性。
所述的环保溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述的二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的质量比为2:3；所述的消泡剂为法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W，所述的法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W的质量比为1：1。
MOUSSEX 941PL为自乳化型的磷酸酯类消泡剂，兼具消泡和抑泡双重效果，迪高Tego901W为聚醚硅氧烷共聚物、含气相二氧化硅的消泡剂，具有强烈的抑泡作用，两者可兼顾抑泡和消泡，为产品的应用提供更强的宽泛性，使得产品即可喷涂，又可刷涂和辊涂。
所述的基材润湿剂为杜邦的FS-63和BYK-333，所述的杜邦的FS-63和BYK-333的质量比为1：1；FS-63为非离子含氟表面活性剂，不含APEO，具有出色的润湿流平性和防缩孔性，同时可增强漆膜的抗回粘性和耐沾污性。
BYK-333为有机硅双生表面活性剂，具有优异的底材润湿和防缩孔性，同时不稳泡，流平性优异。
所述的流平剂为美国道康宁的DC-51。DC-51为超高分子量聚二甲基硅氧烷分散液，可增强漆膜的耐磨性、抗刮伤性和防回粘性。
所述的分散剂为德国沃克的高效的聚丙烯酸钠盐型VOK-715W；所述的蜡粉为BYK-C929，其为改性聚乙烯微粉化蜡，可以增强漆膜的抗划伤性、耐磨性和硬度，同时可起到消光作用。
所述的增稠剂为Borchi Gel 0620和海明斯的DeuRheo WT-204，所述的BorchiGel 0620和海明斯的质量比为1:1。Borchi Gel 0620为强假塑性聚氨酯增稠剂，不含APEO、HAPS和有机锡，特别适用于低剪切粘度，具有优异的抗流挂和防沉降作用。
DeuRheo WT-204为不含溶剂的缔合型聚氨酯流平流变助剂，可提供高剪切粘度，优异的流动和流平性。两者搭配使用，具有优异的流动和流平性，同时防流挂性优异，可用于喷涂、辊涂和刷涂。
所述的硅溶胶为依卡化学的WV33。其具有强度高、硬度高、耐热耐溶剂、耐擦洗的特点。所述的消光粉为日本富士的sylysia 882；其为高硬度硅粉，可以提高漆膜硬度以及耐刮性，并且不影响透明度和遮盖力。所述的pH调节剂为ANGUS的Amp-95。
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述的组分称取各组分，将水性丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体，以600r/min的速度搅拌5min；
(2)将去离子水与pH调节剂Amp95按5:1混合后加入到备料锅中搅拌5min，然后将去离子水和环保溶剂的混合物加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10min；
(3)陆续加入消泡剂、润湿剂、分散剂、消光粉、蜡粉、流平剂和硅溶胶，900r/min的速度搅拌20min，最后加入水性增稠剂调节粘度至合适，制得高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆。
实施例2
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，包括按质量百分比的如下组分：
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述的组分称取各组分，将水性丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体，以500r/min的速度搅拌5min；
(2)将去离子水与pH调节剂Amp95按5:1混合后加入到备料锅中搅拌5min，然后将去离子水和环保溶剂的混合物加入到备料锅中，1000r/min的速度搅拌10min；
(3)陆续加入消泡剂、润湿剂、分散剂、消光粉、蜡粉、流平剂和硅溶胶，950r/min的速度搅拌20min，最后加入水性增稠剂调节粘度至合适，制得高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，包括按质量百分比的如下组分：
本发明的一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按所述的组分称取各组分，将水性丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体，以560r/min的速度搅拌5min；
(2)将去离子水与pH调节剂Amp95按5:1混合后加入到备料锅中搅拌5min，然后将去离子水和环保溶剂的混合物加入到备料锅中，800r/min的速度搅拌10min；
(3)陆续加入消泡剂、润湿剂、分散剂、消光粉、蜡粉、流平剂和硅溶胶，1000r/min的速度搅拌20min，最后加入水性增稠剂调节粘度至合适，制得高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆。
试验1
将本发明的实施例1和实施例2的产品进行测试，测试结果如表1所示：
表1
由表1所示，本发明包括不同的搭配比例，其性能主要体现在光泽、干燥时间等的不同，其漆膜的各项耐性均具有良好的表现。光泽和干燥性也主要是根据不同的要求及不同的施工环境(南方/北方温湿度不同)进行相应的调整。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于包括按质量百分比的如下组分：
2.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的水性丙烯酸分散体为Alberdingk AC2742；所述的水性聚氨酯分散体为Bayhydrol UH2593/1。
3.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的环保溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述的二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的质量比为2:3；所述的法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W，所述的法国先创的MOUSSEX 941PL和迪高的Tego901W的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的基材润湿剂为杜邦的FS-63和BYK-333，所述的杜邦的FS-63和BYK-333的质量比为1：1；FS-63为非离子含氟表面活性剂，BYK-333为有机硅双生表面活性剂，所述的流平剂为美国道康宁的DC-51。
5.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的分散剂为德国沃克的高效的聚丙烯酸钠盐型VOK-715W；所述的蜡粉为BYK-C929，所述的BYK-C929为改性聚乙烯微粉化蜡。
6.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的增稠剂为Borchi Gel 0620和海明斯的DeuRheo WT-204，所述的Borchi Gel 0620和海明斯的质量比为1:1，Borchi Gel 0620为强假塑性聚氨酯增稠剂，DeuRheo WT-204为不含溶剂的缔合型聚氨酯流平流变助剂。
7.根据权利要求1所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆，其特征在于：所述的硅溶胶为依卡化学的WV33；所述的消光粉为日本富士的sylysia 882；所述的消光粉为高硬度硅粉；所述的pH调节剂为ANGUS的Amp-95。
8.权利要求1至7任一项所述的高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按权利要求1所述的组分称取各组分，将水性丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体，以500-600r/min的速度搅拌5min；
(2)将去离子水与pH调节剂Amp95按5:1混合后加入到备料锅中搅拌5min，然后将去离子水和环保溶剂的混合物加入到备料锅中，800-1000r/min的速度搅拌10min；
(3)陆续加入消泡剂、润湿剂、分散剂、消光粉、蜡粉、流平剂和硅溶胶，900-1000r/min的速度搅拌20min，最后加入水性增稠剂调节粘度至合适，制得高硬度耐磨抗刮伤单组份自干水性木器漆。
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