[发明专利]高硬度木器家具水性漆基料及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于水性漆的基料，特别是涉及一种高硬度木器家具水性漆基料及其加工方法。

背景技术

目前，我国大部分家具使用溶剂型涂料进行涂装，严重污染了大气环境，因此开发以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料至关重要。

对于水性漆要求不含苯、甲苯、二甲苯，甲醛、游离TDI、有毒重金属、无毒无刺激气味，还应具有耐水，耐磨、耐老化、耐变黄、干燥快和使用方便等特点。

然而，现阶段的水性漆在硬度和耐水性能上仍有很大不足，因此影响了其广泛使用。

国内现有水性漆大都采用进口水性漆乳液为基料进行配制，配制过程必需添加分散剂、消泡剂、增稠剂、抑泡剂、润湿剂、流平剂、成膜助剂等多种助剂。

例如，授权公告号CN105273545B的旨在提高漆膜硬度和耐磨性的“一种水性木器漆及制备方法”，包括以下重量份的原料组成：丙烯酸乳液：60～80；聚氨酯水性分散体：30～50；填料：1～40；助剂：0.1～10；所述助剂包括流平剂、消泡剂、促进剂和引发剂，所述流平剂为聚醚改性有机硅流平剂、氟改性聚丙烯酸酯流平剂中的至少一种，所述消泡剂为溶剂型不含硅消泡剂；所述填料为碳酸镁、碳酸钙中的至少一种；所述流平剂为聚醚改性有机硅流平剂和氟改性聚丙烯酸酯流平剂按配比1:1组合而成；所述促进剂为6％Co²⁺的环烷酸钴与丁酯的混合溶液，所述引发剂为活性氧的10％的过氧化丁酮的邻苯二甲酸二丁酯溶液。

经较长时间观察和试验得知，采用进口水性漆乳液即基料并添加多种助剂制得的水性漆普遍存在以下缺陷：

1、配漆工艺烦杂，多种助剂的搭配不易掌握，很难获得最佳效果。

2、多种助剂的加入往往损害了涂膜的均相结构，从而降低了漆膜的光亮度。

3、由于助剂都有一定的贮存期限，并且存在助剂间的相互作用，最终配制的水性漆的贮存稳定性较差，贮存一段时间后，水性漆的润湿性、流平性和使用时出现的泡沫都发生了劣化，必需重新进行调整。

4、由于助剂价格较高，明显地增加了水性漆的成本。

发明内容

本发明的目的是公开一种硬度和耐水性等指标均达到水性木器漆国家标准的高硬度木器家具水性漆基料及其加工方法。

本发明的高硬度水性漆基料由以下重量份的原料组成：甲基丙烯酸甲酯50-70；丙烯酸丁酯15-40；丙烯酸1-4；羟甲基丙烯酰胺3-8；双丙酮丙烯酰胺4-8；丙烯腈10-20；八甲基环四硅氧烷4-12；十二硫醇0.1-0.5；硫酸化蓖麻油2-6；十二烷基硫酸钠0.2-0.3；吐温-7 3-8；十二烷基苯磺酸1-3；过硫酸铵0.4-1.5；纳米二氧化硅1-3；脱离子水180-220。

本发明高硬度水性漆基料加工方法由三个阶段组成，每阶段的具体步骤如下：

第一阶段

①将脱离子水200-230重量份加入密闭的反应釜中；

②将硫酸化蓖麻油2-6重量份，十二烷基硫酸钠0.2-0.3重量份和吐温-7 3-8重量份分别加入密闭的反应釜中充分搅拌溶解；

③将甲基丙烯酸甲酯50-70重量份、丙烯酸丁酯15-40重量份、丙烯酸1-4重量份、羟甲基丙烯酰胺3-8重量份、双丙酮丙烯酰胺4-8重量份和丙烯腈10-20重量份六种单体均匀混合，取其中30重量份加入搅拌状态的密闭反应釜中，其余待用；

④将十二硫醇0.1-0.5重量份加入搅拌状态的密闭的反应釜中；

⑤制备过硫酸铵水溶液，过硫酸铵与脱离子水的重量份比为0.4-1.5∶30-40，取其中20重量份加入升温至60℃时的搅拌状态的密闭反应釜中，其余待用，反应釜继续升温至反应；

⑥将密闭的反应釜温度稳定在80-90℃，稳定时间半小时；

第二阶段

在密闭的反应釜温度稳定在80-90℃、稳定时间半小时后，滴加第一阶段步骤③的混合单体40-80重量份，应在1小时内均匀滴加完毕，在滴加混合单体后的20-60分钟内分三次加入第一阶段步骤⑤剩余的过硫酸铵水溶液。

第三阶段

过硫酸铵水溶液添加完毕后，将十二烷基苯磺酸1-3重量份、第二阶段剩余的全部混合单体、八甲基环四硅氧烷4-12重量份和纳米二氧化硅1-3重量份加入搅拌状态的密闭的反应釜中，反应1小时后停止加热，降温至40℃时过滤出料。