CN115304972A - 一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆及其制备方法,包括以下按重量份数计算的组分：水性羟基丙烯酸乳液70‑80份，消泡剂0.3‑0.5份，氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.3‑0.5份，成膜助剂3‑5份，紫外线吸收剂0.2‑0.4份，受阻胺光稳定剂0.2‑0.4份，霞石粉3‑5份，去离子水10‑25份。该底漆具有良好的基材附着力、入孔性、耐水性和耐黄变性能。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆及其制备方法。
背景技术
染色木皮是利用高科技加工技术，对天然木皮进行缺陷处理及着色后制作出的美丽、精致的一种新型装饰材料，既继承了天然木皮的纹理又弥补了其先天的不足。其独特的纹理与色泽，时尚感与质感尽显，尤其在轻奢风盛行的定制家具行业获得广泛应用。
然而，染色木皮美丽的背后潜藏着让家具企业困扰的问题：容易变色或黄变。染色木皮在生产过程中，先将天然木皮漂白，再通过复杂的工艺用染料染色。使用的染料经日晒后，染料中的化学键发生改变或者其结构发生变化，或其发色基团的电子产生跃迁，从而导致颜色发生变化。除了染料本身变色的影响之外，染色的工艺、固色剂、皂洗剂的选择也有至关重要的影响。在漂白过程中，木皮纤维会含大量漂白剂残留物，致使染色木皮在日晒后极易出现黄变的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，以解决染色木皮在紫外线照射下极易变色的问题。该底漆具有良好的基材附着力、入孔性、耐水性和耐黄变性能。本发明的另外一个目的是提供一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆的制备方法。
本发明将通过以下技术方案实现上述目的：
一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，包括以下按重量份数计算的组分：水性羟基丙烯酸乳液70-80份，消泡剂0.3-0.5份，氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.3-0.5份，成膜助剂3-5份，紫外线吸收剂0.2-0.4份，受阻胺光稳定剂0.2-0.4份，霞石粉3-5份，去离子水10-25份。
进一步的，所述水性羟基丙烯酸乳液为采用特殊功能单体杂化改性的自交联水性羟基丙烯酸乳液；例如：可采用Houxian®0858，该乳液支链嵌段均匀，软硬段分布均匀且质量稳定，长期储存不会发生黄变，且乳液本身不含有苯环或其他芳香族等耐黄性差的基团，具有优异的抗紫外线耐黄变性能，同时其独特的细粒径、易渗透、快交联、高玻璃化转变温度等特性，可以提供优异的附着力及优良的漆膜性能，包括干性与透明度。
进一步的，所述消泡剂为乙氧基化炔二醇消泡剂，该类消泡剂在炔二醇分子内接入乙氧基化基团来增加分子水溶性，具有非离子型与对称型的结构特点，同时具有消泡与润湿的特性，对水性羟基丙烯酸乳液体系表现出良好的兼容性；例如，可采用伽瑪®GS-21，该消泡剂消泡性能性优异，不含烷基酚、不含有机硅，非常适用于高速搅拌的工艺要求和难以润湿的基材。
进一步的，所述氟碳改性高分子聚合物表面活性剂为氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子，以氟碳链为非极性基团的表面活性剂，具有高表面活性，高热力学和化学稳定性；例如，可采用深竹®SN-4763，该表面活性剂可强烈地降低表面张力，具有极佳的基材润湿效果，提高底漆的入孔性，更好地封死木皮缝隙，减少底材油脂或其他杂质渗出，使油漆耐黄性能被破坏。
进一步的，所述成膜助剂采用多功能醇酯类复合溶剂；例如，可采用Seikosolv®BP-30C，这是一款环保型多元醇酯混合溶剂，由多种多元醇酯相互混合，沸程宽，流程长，有利于涂膜流平性和提高光泽，对抗紫外线黄变助剂有一定的辅助作用。同时该成膜助剂与选用的水性羟基丙烯酸乳液可产生较强的溶剂化作用，可对乳液中的聚合物粒子产生溶解和溶胀作用，使粒子在较低的温度下也能够随水分的挥发产生塑性流动和弹性变形而聚结成膜，又能在较短的时间内又能挥发逸出，而不影响涂膜的玻璃化转变温度Tg。
进一步的，所述紫外线吸收剂为苯并***类的紫外线吸收剂；例如，可采用巴斯夫TINUVIN1130，该产品易于乳化，可与选用的水性羟基丙烯酸乳液复配，很好的适用于水性体系。同时，与受阻胺光稳定剂TINUVIN 292合用，具有很好的协同效果，使涂料的耐候性得到明显提高，两者相互配合对200-400nm波长的紫外线有较强的屏蔽吸收作用，防止紫外线与染色木皮接触，避免染色木皮变黄或变色，同时防止漆膜老化。
进一步的，所述受阻胺光稳定剂为液态型受阻胺光稳定剂；例如，可采用TINUVIN292，该产品能够在室温下保持液态，有效防止开裂，使其在水性涂料中具有优异的性能，相容性好、耐黄变性好、能够胜任较高耐候要求的染色木皮系列产品。
本发明中的霞石粉是一种含铝和钠硅酸盐，晶体属于六方晶系的架状结构，具有高度稳定化学结构及酸碱度，可增强涂料的耐候性，提供紫外光防护，阻止染色木皮染料退色黄变；例如，可采用海扬粉体®FinEx12，该粉体粒径小于2.7um，在水性体系中易分散，填充性好，很好地完成封闭基底的作用。
上述染色木皮抗紫外线水性封闭底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a依次加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、氟碳改性高分子聚合物表面活性剂，然后通过高速分散机进行分散，中速800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤b缓慢添加霞石粉，分散速度1000-1500转/分钟，分散时间10-15分钟。然后取样检查清洁度，清洁度>3H；
步骤c边搅拌边缓慢加入预混合好的成膜助剂、去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤d按顺序依次加入紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤e边搅拌边缓慢加入去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟。调整粘度与细度，保证产品细度小于5H/B，粘度在63-67KU/30oC，得到成品。可以保证水性封闭底漆不容易出现结块现象，同时具有良好的流动性。
本发明具有如下有益效果：
1.采用的水性羟基丙烯酸乳液本身具有良好的耐黄变性与抗紫外线性能，与紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂复配，可以最大化地发挥其漆膜的抗紫外线作用，使产品具有优良的耐黄变性能；
2.采用霞石粉作为填料，具有高度稳定化学结构及酸碱度，可增强涂料的耐候性，提供紫外光防护，阻止染色木皮染料退色黄变，优选的霞石粉粒径小于2.7um，在水性羟基丙烯酸乳液体系中易分散，填充性好，可以很好地达到封闭底漆的技术要求。
3.采用多功能醇酯类成膜助剂，可以有效地降低涂膜的干燥时间，有利于涂膜流平性和提高光泽，且对抗紫外线黄变助剂有一定的辅助作用。
4、采用氟碳改性高分子聚合物表面活性剂以氟碳链为非极性基团，具有高表面活性，高热力学和化学稳定性，可赋予材料更高的耐黄变性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆的制备方法，步骤如下：
步骤a依次加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、氟碳改性高分子聚合物表面活性剂，然后通过高速分散机进行分散，中速800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤b缓慢添加霞石粉，分散速度1000-1500转/分钟，分散时间10-15分钟。然后取样检查清洁度，清洁度>3H；
步骤c边搅拌边缓慢加入预混合好的成膜助剂、去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤d按顺序依次加入紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤e边搅拌边缓慢加入去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟。调整粘度与细度，保证产品细度小于5H/B，粘度在63-67KU/30oC，得到成品。可以保证水性封闭底漆不容易出现结块现象，同时具有良好的流动性。
实施例1-3根据上述制备方法，按以下重量份数计算的配方制成成品分散液：
实施例1：
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液75份，伽瑪 ®GS-21消泡剂0.4份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.3份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂3份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.3份， TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.3份，海扬粉体®FinEx12填料5份，去离子水15.7份。
实施例2：
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液70份，伽瑪®GS-21消泡剂0.3份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.4份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂5份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.2份，TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.4份，海扬粉体®FinEx1填料5份，去离子水18.7份。
实施例3：
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液80份，伽瑪®GS-21消泡剂0.3份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.5份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂3份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.3份，TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.2份，海扬粉体®FinEx12填料3份，去离子水12.7份。
对比例1-5参考上述实施例的制备方法，按以下重量份数计算的配方制成成品分散液：
对比例1：更换水性羟基丙烯酸乳液
陶氏化学ROSHIELD 3188C乳液 75 份，伽瑪 ®GS-21消泡剂0.4份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.3份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂3份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.3份， TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.3份，海扬粉体®FinEx12霞石粉填料5份，去离子水15.7份。
对比例2：填料采用透明粉
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液70份，伽瑪®GS-21消泡剂0.3份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.4份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂5份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.2份，TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.4份，猴圣TM系列1250目透明粉填料5份，去离子水18.7份。
对比例3：更换成膜助剂
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液80份，伽瑪®GS-21消泡剂0.3份，深竹®SN-4763氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.5份，陶氏 丙二醇丁醚 PNB 成膜助剂3份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.3份，TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.2份，海扬粉体®FinEx12填料3份，去离子水12.7份。
对比例4：更换氟碳改性高分子聚合物表面活性剂
Houxian®0858水性羟基丙烯酸乳液75份，伽瑪 ®GS-21消泡剂0.4份，德国迪高润湿剂REWOPOL®SB DO 75 0.3份，Seikosolv®BP-30C成膜助剂3份，TINUVIN1130紫外线吸收剂0.3份， TINUVIN 292受阻胺光稳定剂0.3份，海扬粉体®FinEx12填料5份，去离子水15.7份。
对比例5：市场畅销的水性透明底漆产品。
嘉丰水性丙烯酸乳液JF1015 75份， Dehydran 1620消泡剂0.5份， Hydropalat140润湿剂0.4份，二丙二醇甲醚成膜助剂4份，猴圣TM系列1250目透明粉填料5份， DSX3075增稠剂0.6份，去离子水 14.5份。
测试本发明的一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆实施例与对比例的各项性能，以下测试方法均为本领域常用测评方法，测试结果见下表：
实施例1与对比例1对比，更换普通乳液后，耐黄变性能明显下降，且普通乳液干燥后散发酸性气味，容易降低产品品质。
实施例2与对比例2对比，填料更换普通的透明粉后，耐黄变性能明显下降，且透明粉容易出现蓝光，而更换滑石粉或其他填料对涂料的透明度影响更大，都会在不同程度上降低产品品质。
实施例3与对比例3对比，更换普通的成膜助剂后，耐黄性能稍微下降，且水性封闭底漆的干性明显下降，这由于普通的成膜助剂的降低Tg效果不明显，溶解力弱从而增大稀释比等因素。
实施例1与对比例4对比，更换普通的表面活性剂后，耐黄变性能下降。
实施例1与对比例5对比，本发明板面清晰，不发白，附着力可达到1级，QUV老化测试色差值在0.2以下。与市场畅销水性耐黄产品相比，对染色木皮更能长时间地保护，使其不易退色，不易黄变。
可见，本发明的一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆各项性能均优于对比例，特别其耐黄变性能优异，能在长时间光照和曝晒下，可以有效地屏蔽或吸收紫外线，防止染色木皮发生化学反应而变色。
Claims (7)
1.一种染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：水性羟基丙烯酸乳液70-80份，消泡剂0.3-0.5份，氟碳改性高分子聚合物表面活性剂0.3-0.5份，成膜助剂3-5份，紫外线吸收剂0.2-0.4份，受阻胺光稳定剂0.2-0.4份，霞石粉3-5份，去离子水10-25份。
2.根据权利要求1所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于,所述水性羟基丙烯酸乳液为Houxian®0858。
3.根据权利要求1所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于,所述消泡剂为乙氧基化炔二醇消泡剂。
4.根据权利要求1所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于，所述成膜助剂为Seikosolv®BP-30C。
5.根据权利要求1所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于,所述紫外线吸收剂为苯并***类紫外线吸收剂。
6.根据权利要求1所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆，其特征在于，所述受阻胺光稳定剂为液态型受阻胺光稳定剂。
7.一种权利要求1-6任意一项所述的染色木皮抗紫外线水性封闭底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、依次加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、氟碳改性高分子聚合物表面活性剂，然后通过高速分散机进行分散，中速800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤b、缓慢添加霞石粉分散速度1000-1500转/分钟，分散时间10-15分钟，然后取样检查清洁度，清洁度>3H；
步骤c、边搅拌边缓慢加入预混合好的成膜助剂、去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤d、按顺序依次加入紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟；
步骤e、边搅拌边缓慢加入去离子水，分散速度800-1000转/分钟，分散时间5-10分钟，调整细度与粘度，保证产品细度小于5H/B，粘度在63-67KU/30oC，得到成品。
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