[发明专利]一种添加改性二氧化硅的水性木器漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性木器涂料技术领域，具体的说是一种添加改性二氧化硅的水性木器漆及其制备方法。

背景技术

木器涂料指用于实木板、木纹面板、胶木板、木屑板、纤维板等制成的器材上之涂料，包括家具、地板、文体用品、乐器及建筑装修材料用漆。大致分成两类，一类是用于家具制造厂，一类是用于室内装修装饰。

当前木器涂料(包括家具和室内装饰装修涂料)的主要品种有硝基漆(NC)、聚氨酯涂料(PU)、不饱和聚酯涂料(PE)、胺基醇酸涂料(AC、简称酸固化涂料)、紫外光固化涂料 (UV)和水性涂料等。溶剂性木器涂料存在生产和使用过程中大量有机溶剂挥发到大气中对环境造成污染和对生产人员身体产生毒害，同时生产与施工过程由于易燃有机溶剂的存在，所以整个过程都需防火，现在有使用丙酸酯类乳液、丙烯酸酯类加聚氨酯类改进制作的水性木器涂料，有机挥发剂的含量减少至5％-30％，这虽然大大减少了有机溶剂的含量，但仍然存在对使用者和环境产生较大的影响，同时由于有机溶剂的减少导致耐冷耐热的性能降低，而且该类水性木器涂料制备工艺复杂，投入成本高，需要大型的设备和专业的技术操作员才能制备。

木器涂料中的有机溶剂挥发到大气中严重影响到大气环境。机溶剂挥发造成的污染给生态环境造成破坏，给人身健康造成威胁，不利于涂料行业的长远发展，所以涂料行业对挥发性有机化合物(VOC)危害的重视、对VOC的控制从学术关注向产品质量实质转变，降低VOC已成为行业技术创新关注的重点和发展趋势。

聚氨酯木器涂料具有漆膜强韧，光泽丰满，附着力强，耐水耐磨、耐腐蚀性的优点。被广泛用于高级木器家具，也可用于金属表面。但是聚氨酯木器涂料的VOC较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的首要目的在于提一种添加改性二氧化硅的水性木器漆及其制备方法，它具有具有强度高、且安全环保的性能。

为实现上述目的，本发明提供一种添加改性二氧化硅的水性木器漆，所述添加改性二氧化硅的水性木器漆由原料组合物制成，所述原料组合物包括：聚醚多元醇60～100 重量份、二异氰酸酯60～100重量份、丙烯酸树脂10～30重量份、催化剂2～10重量份、改性二氧化硅3～20重量份、硅烷偶联剂3～12重量份、乳化剂3～8重量份、消泡剂1～8 重量份、增稠剂2～8重量份、成膜助剂1～5重量份、防腐剂1～3重量份。

根据本发明，为了进一步优化所述添加改性二氧化硅的水性木器漆的综合性能，优选条件下，所述添加改性二氧化硅的水性木器漆由原料组合物制成，所述原料组合物包括：聚醚多元醇80～95重量份、二异氰酸酯80～95重量份、丙烯酸树脂15～25重量份、催化剂3～8重量份、改性二氧化硅8～12重量份、硅烷偶联剂5～10重量份、乳化剂3～8 重量份、消泡剂1～8重量份、增稠剂2～8重量份、成膜助剂1～5重量份、防腐剂1～3重量份。

本发明中，优选条件下，所述聚醚多元醇一方面可以与丙烯酸树脂进行复合反应，将刚性的丙烯酸树脂长链引入聚醚多元醇中，另一方面，所述聚醚多元醇可以与异氰酸酯反应生成聚氨酯，从而制备得到聚氨酯和丙烯酸树脂复合树脂。优选情况下，所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇和/或聚醚三元醇，更具体为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氧化丙烯三醇中的至少一种。

根据本发明，优选条件下，二异氰酸酯可以与聚醚多元醇反应，生成聚氨酯，优选情况下，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。根据本发明，优选条件下，所述丙烯酸树脂的分子量75000～120000，固含量为 50～75％。

根据本发明，优选条件下，所述催化剂选自二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、N- 甲基吗啉和三亚乙基二胺中的至少一种。

根据本发明，本发明对增稠剂的种类没有特殊的要求，可以为常用于抗渗色水性木器封闭底漆的增稠剂，例如，所述增稠剂可以为纤维素或硅酸铝镁，进一步的，所述纤维素选自羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素等中的至少一种。

根据本发明，优选条件下，所述消泡剂选自有机硅氧烷类、聚醚类、聚醚改性硅类中的至少一种，例如可以为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷、HR聚醚消泡剂等中的至少一种。

根据本发明，优选条件下，所述防腐剂选自咪唑衍生物、正辛基异噻唑啉酮、芳基脲衍生物中的至少一种。