[发明专利]一种水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木器漆用乳液及其制造方法，具体说是一种水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液及其制造方法。

背景技术

随着经济发展，人们的生活水平越来越高，对室内装修设计的要求也越来越高。木器漆是一种室内装修用木器涂料，主要用于涂覆在木器表面，改善木器表面的光洁度，使其更美观。木器涂料可以不破坏木器表面木纹，并加强木器表面的光洁度，所以其被广泛应用于室内装修、木器翻新、木器保养等领域。目前木器涂料以溶剂型为主，一般通过可挥发的有机涂料把漆料溶化，然后涂覆在木器表面。待有机溶剂挥发后，漆料即可固化在木器上。然而，由于有机溶剂在上漆后会挥发，而且其有机挥发物的含量较高，并带有刺鼻的气味，除了污染了环境外，还会对人体的健康造成损害。所以随着人们环保意识的不断加强，木器漆对环保的要求也必然越来越严格，木器涂料作为家庭装修的常用材料也必然朝着环保化的方向发展。现有的解决方法是把涂料水性化，以水性涂料代替传统的溶剂涂料，水性涂料具有无毒、无味、无污染的优点。而用于水性木器涂料的树脂主要有水性聚氨酯、丙烯酸酯乳液、聚氨酯-丙烯酸酯乳液。水性聚氨酯涂料的胶膜耐磨性好、抗冲击性好、上漆后制品的丰满度高，但涂料干燥较慢、耐水性差，且价格较高；丙烯酸酯乳液涂料干燥快、耐水性好、价格低廉，但其耐磨、抗冲击性均较差、上漆后制品丰满度较低，不适于高档木器使用，使用范围较窄；聚氨酯-丙烯酸酯乳液涂料则是把水性聚氨酯与丙烯酸酯乳液进行物理共混而成，但因聚氨酯粒子和聚丙烯酸酯共混后，两种成分的粒子的相容性较差，粒子之间处于微观分离状态，容易出现絮凝、结块等现象。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种干燥速度快、耐水性好、抗冲击性强、具有优良的耐磨性的水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液。

本发明的另一个发明目的是提供一种制造上述水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液的方法。

本发明的发明目的是这样实现的：一种水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液，其特征在于：所述水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液包括：水、多异氰酸酯、聚醚多元醇、小分子多元醇、亲水性多元醇、含羟基丙烯酸单体、中和胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯、己二酸二酰肼、双丙酮丙烯酰胺和偶氮二异丁腈，各组分的含量按质量百分比算分别为：水50-60％、多异氰酸酯8-15％、聚醚多元醇6-9％、小分子多元醇1-2％、亲水性多元醇1-2％、含羟基丙烯酸单体0.1-1％、中和胺1-2％、丙酮3-6％、N-甲基吡咯烷酮3-6％、甲基丙烯酸甲酯8-15％、己二酸二酰肼0.1-1％、双丙酮丙烯酰胺0.1-1％、偶氮二异丁腈0.05％-0.15％。

所述多异氰酸酯和聚醚多元醇、小分子多元醇、亲水性多元醇加聚成聚氨酯聚体，甲基丙烯酸甲酯和双丙酮丙烯酰胺聚合成聚丙烯酸酯，聚氨酯预聚体与聚丙烯酸酯的固体分重量比为9∶1-5∶5。

所述聚氨酯预聚体中异氰酸酯基和羟基的摩尔比为1-1.7。

所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的其中一种或上述成分以任意比例混合。

所述聚醚多元醇为分子量1000的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇的其中一种或上述成分以任意比例混合。

所述小分子多元醇为乙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、己二醇的其中一种或上述成分以任意比例混合。

所述亲水性多元醇为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸的其中一种或上述成分以任意比例混合。

所述含羟基丙烯酸单体为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯的其中一种或上述成分以任意比例混合。

所述中和胺为三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺的其中一种或上述成分以任意比例混合。

一种制造上述水性木器漆用聚氨酯-丙烯酸酯乳液的方法，其步骤如下：

a：把原料按照配比称取备用；

b：在装有搅拌装置、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入异氰酸酯，边搅拌边用水浴锅加热，加入聚醚多元醇，在70-90℃反应1-2小时；

c：把温度降至50-60℃，滴加小分子多元醇和亲水性多元醇的N-甲基吡咯烷酮溶液，反应3-5小时得到聚氨酯预聚体；

d：在50-60℃环境下，滴加含羟基丙烯酸单体，反应1-2小时，得到含不饱和双键的聚氨酯预聚体；

e：把温度降至35-40℃，加入中和胺，并搅拌15-20分钟；

f：在3000-6000rpm的分散转速下，缓慢加入水，得到水性聚氨酯；