一种水性木器漆的制作方法

[0001]
本发明属于水性漆领域，更具体地，涉及一种水性木器漆。


背景技术：

[0002]
水性漆是以水作为稀释剂的漆。水性漆包括水溶性漆、水稀释性漆、水分散性漆(乳胶涂料)3种。水溶性漆是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。随着经济的发展和环保意识的提高，以及水性木器涂料技术的进步，水性木器漆已经成为发展的趋势，但是还有一些不足的方面。首先水性木器涂料的干燥由于受气侯特别是湿度影响特别大，许多做水性木器儿童家居的生产厂家仍采用原有油性家居的涂料设备。绿色环保已是当今世界的潮流，企业也能不例外，水性木器漆企业显然具备这个得天独厚的先天优势，水性木器漆将会以较快的速度发展，产品结构和品质也会随着市场的需求发生变化。儿童玩具应用，中国是世界玩具的生产国，大规模的玩具生产企业已有很多家，制造了全球的玩具，其中广东占中国玩具销售额一半以上，随着中国经济的发展，中国城乡居民的消费支出中，玩具类支出将越来越大。如果中国玩具消费达到亚洲平均水平，可见玩具市场存在着巨大的潜力。孩子都喜欢色彩鲜艳的玩具，但越是色彩斑斓的玩具，含有的重金属成分就相对较多。国家公布并实施了《玩具用涂料中有害物质限量》的标准，对玩具涂料中的有害物质含量制定了严格的上限，并要求在玩具的说明中进行标注。随着环保观念的深入人心，木制玩具涂料提出了水性化要求。装修应用很多父母都在为新居和宝宝的房间装修而忙碌，而环境污染和儿童房的安全问题是首先要注意和解决的问题。市场上的各种装饰材料都会释放出一些有害气体，即使是符合国家室内装饰装修材料有害物质限量标准的材料，在一定量的室内空间中也会造成室内空气中有害物质超标的情况。因此在地面铺什么材料，墙面是刷漆还是贴壁纸，家具体积的大小和选用材料等问题上就要考虑房屋空间的材料的承载量，在儿童房装修时尽量使用简单的装饰材料。特别是儿童房里面的家具漆是造成室内空气中苯污染的主要来源，产生了苯污染问题。
[0003]
水性漆的发展障碍主要有以下几点：
[0004]
习惯因素：用惯传统油漆的工人，对水性漆抱怀疑态度，有排斥心理，施工工艺的不成熟，阻碍了水性漆的推广，而正是由于市场推广阻力较大，部分企业在前期收益不良的情况下后继乏力，我国木器漆市场上就很有可能出现水性漆与油性漆长期拉锯式的僵持阶段；
[0005]
性能因素：与传统油漆相比，如今水性漆在漆膜的丰满度、硬度、耐磨性和手感等方面尚有差距，虽然水性木器漆的市场占有率正在扩大，但在高档家具上的应用却受到了限制；
[0006]
价格因素：普通水性木器漆的单罐价格都比传统油漆高，如国产便宜的水性漆也需30元公斤，而进口的产品多定价在100元公斤左右，几乎为油性漆的2-5倍。水性漆的价格长期居高不下，使得消费者很难在短时间内接受，因此市场推广速度极慢；
[0007]
品牌因素：市面上木器漆的大品牌在传统油漆方面都做得很好，有稳定的渠道和用户，他们并不乐意大力推广水性木器漆，没有市场大品牌的呼应，水性漆在全国的推广力度不够。而水性漆受到油性漆大品牌的压制，想摆脱羁绊而冲击市场尚需要积攒后劲；
[0008]
政策因素：当前，国家虽然倡导使用环保健康的涂料，但没有明令禁止溶剂型木器涂料生产，也没硬性规定要使用水性木器涂料，这也给油性漆留下了长期生存的空间。
[0009]
水性木器涂料尽管是人们公认的环保型涂料，还存在许多问题。如施工及生产时对水质的污染，涂膜的物化性能差，涂料施工配套体系不完善，价格昂贵等都是水性木器涂料主要存在的问题。其综合性能与溶剂型涂料相比还有较大差距。
[0010]
以丙烯酸为主要成分的水性木器漆主要特点是附着力好，不会加深木器的颜色，但耐磨及抗化学性较差，漆膜硬度较软，铅笔法则试为hb，丰满度较差，综合性能一般，施工易产生缺陷。


技术实现要素：

[0011]
本发明的目的在于解决单组份丙烯酸单独乳液成分木器漆的漆膜硬度较软，铅笔法则试为hb、综合性能一般，施工易产生缺陷等问题。
[0012]
为了实现上述目的，本发明提供一种水性木器漆，该水性木器漆的原料组成包括：
[0013]
丙烯酸聚合物乳液70～89wt％、成膜助剂1～10wt％、抑泡剂和/或消泡剂0.2～0.8wt％、流平剂0.2～0.5wt％、润湿剂0.2～0.5wt％、香精0～0.02wt％、分散剂0.3～2wt％、流变助剂和/或增稠剂0.1～1wt％、防腐剂0～0.1wt％、填料1～5wt％、ph调节剂0～0.06wt％、蜡乳液和/或蜡粉1～5wt％、特殊添加剂0.1～2wt％、去离子水2～15wt％、着色剂≥0wt％；
[0014]
所述丙烯酸聚合物乳液包括自交联丙烯酸共聚物分散体聚合物乳液和自交联核壳结构丙烯酸聚合物乳液；
[0015]
所述特殊添加剂包括增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、交联剂、紫外线吸收剂中的至少两种。
[0016]
作为优选方案，该水性木器漆的原料组成包括：
[0017]
丙烯酸聚合物乳液75～85wt％、成膜助剂4～7wt％、抑泡剂和/或消泡剂0.4～0.6wt％、流平剂0.3～0.4wt％、润湿剂0.3～0.4wt％、香精0.05～0.15wt％、分散剂1～1.5wt％、流变助剂和/或增稠剂0.4～0.7wt％、防腐剂0.04～0.07wt％、填料2～4wt％、ph调节剂0.04～0.06wt％、蜡乳液和/或蜡粉2～4wt％、特殊添加剂0.5～1.6wt％、去离子水4～12wt％、着色剂≥2wt％。
[0018]
作为优选方案，所述自交联丙烯酸共聚物分散体聚合物乳液包括帝斯曼丙烯酸聚合物乳液、欧宝迪丙烯酸聚合物乳液中的至少一种，帝斯曼丙烯酸聚合物乳液如dsm xk-14，欧宝迪丙烯酸聚合物乳液如alberdingk resins ac3660。
[0019]
作为优选方案，所述自交联核壳结构丙烯酸聚合物乳液包括湛新丙烯酸聚合物乳液，如湛新setaqua6756。
[0020]
丙烯酸聚合物乳液决定了漆膜的主要性能，将自交联丙烯酸分散体聚合物乳液和自交联核壳结构丙烯酸聚合物乳液复配不仅弥补了单一丙烯酸漆的缺点，更较好地提高了漆膜的性能。
[0021]
作为优选方案，所述自交联丙烯酸共聚物分散体聚合物乳液和所述自交联核壳结构丙烯酸聚合物乳液的质量比为1：1.5-2.5。
[0022]
作为优选方案，所述成膜助剂为成膜助剂dpm和/或成膜助剂dpnb。成膜助剂在水挥发后，使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜，并能改善低温条件下的成膜性。
[0023]
作为优选方案，所述抑泡剂为byk抑泡剂，所述消泡剂为tego迪高消泡剂。能使已产生的气泡逸出液面并破泡。
[0024]
作为优选方案，所述流平剂为byk流平剂和/或tego迪高流平剂。显著改善了漆的施工性能，可形成平整的、光洁的涂层。
[0025]
作为优选方案，所述润湿剂为byk润湿剂和/或tego迪高润湿剂。润湿剂提高了漆液对底材的润湿性能，改进了流平性，可增加漆膜对底材的附着力。
[0026]
作为优选方案，所述分散剂为byk分散剂和/或tego迪高分散剂，可促进颜填料在漆液中的分散。
[0027]
作为优选方案，所述流变助剂为明凌流变助剂，所述增稠剂为omg增稠剂。对漆料提供良好流动性和流平性，减少乳状过程中的弊病。
[0028]
作为优选方案，所述防腐剂为索尔thor。防腐剂避免了漆液在贮存过程中发生霉变。
[0029]
作为优选方案，所述填料包括打磨粉、消光粉、膨润土中的至少一种。打磨粉其提高了产品的打磨性、消光粉添加对漆膜的光泽调节并影响个人审美。
[0030]
作为优选方案，所述ph调节剂包括氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺中的至少一种。ph调节剂调整漆液的ph值，使漆液稳定。本发明中，通常将产品的ph值调节至8.3-8.8。
[0031]
作为优选方案，所述蜡乳液为翁开尔蜡乳液，如翁开尔2000系列蜡乳液；所述蜡粉为汉维化学蜡粉。
[0032]
着色剂使得水性漆的具有所需颜色，着色剂包括颜料和染料两大类，颜料用于实色漆(不显露木纹的涂装)，染料用于透明色漆(显露木纹的涂装)。作为优选方案，着色剂可使用公隆化学、克莱恩、杜邦、美礼联等品牌着色剂。
[0033]
本发明中，针对水性漆的的特殊要求可选择添加相应助剂，如增硬剂(提高漆膜硬度)、消光剂(降低漆膜光泽)、抗划伤剂、增滑剂(改善漆膜手感)、抗粘连剂(防止涂层叠压粘连)、交联剂(制成1.5k漆，提高综合性能)、紫外线吸收剂(户外用漆抗老化，放置变黄)等。
[0034]
根据本发明，在一个具体的实施方式中，水性木器漆的制备方法为：
[0035]
1、将第一部分成膜助剂与第一部分去离子水混合得到第一混合物，将填料与第二部分去离子水混合得到第二混合物；将第一部分丙烯酸聚合物乳液、第一混合物、第二混合物投料至清洁的拉缸或容器中并搅拌均匀，搅拌半小时至1小时。
[0036]
2、分散投料工序：分散投料工序是涂料产品质量关键工序。使用操作设备，对配方中各组分原料的投料顺序和数量，依次添加并调整高速分散机速度及时间进行操作。
[0037]
步骤为：添加分散剂，低速(400转/分钟)分散10分钟，然后添加蜡乳液和粉料的特殊添加剂(在需要添加粉料的特殊添加剂的时候，粉料添加需要慢慢加入以防止粉料结块不好分散，分散时间检测人员使用刮板细度计检测物料细度要求20um以下)，高速(1200转/
分钟)分散25分钟，依次添加抑泡剂和/或消泡剂、润湿剂、流平剂，高速(1200转/分钟)分散20分钟，然后添加第二部分丙烯酸聚合物乳液继续分散。
[0038]
3、调配漆工序：分散工序完成后，进行调配漆工序，该工序主要是调整产品的粘度、外观状态(其中包括需要调色的部分)。
[0039]
步骤为：添加流变助剂和/或增稠剂、第二部分成膜助剂、第三部分去离子水，可选地加入液态的特殊添加剂，可选地加入香精，可选地加入防腐剂，可选地加入着色剂，可选地加入ph调节剂至体系的ph至8.3-8.8。
[0040]
4、经检验(使用旋转粘度计)，当粘度达到指标范围内要求1000cps～1500cps)方可出料，过程时间控制在30分钟至60分钟内，细度粘度符合即完成制备。
[0041]
本发明技术方案带来的有益效果：
[0042]
本发明以自交联丙烯酸分散体聚合物乳液和自交联核壳结构丙烯酸聚合物乳液复配作为丙烯酸聚合物乳液，得到的水性木器漆附着力好，不会加深木器的颜色，解决了漆膜硬度较软的问题，铅笔法则试结果为h，综合性能好，施工方便。
[0043]
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0044]
图1示出了本发明一个实施例所得水性木器漆的实拍图。
[0045]
图2示出了本发明一个实施例测试过程中产生的擦伤图。
[0046]
图3示出了本发明一个实施例的产品耐食醋测试图。
[0047]
图4示出了本发明一个实施例的产品附着力测试图。
具体实施方式
[0048]
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0049]
本发明实施例中，水性木器漆的制备方法为：
[0050]
1、将一半的成膜助剂dpm与第一部分去离子水混合得到第一混合物，将膨润土与第二部分去离子水混合得到第二混合物；将一半的丙烯酸聚合物乳液、第一混合物、第二混合物投料至清洁的容器中并搅拌均匀，搅拌时间为1小时。
[0051]
2、添加tego迪高分散剂，低速(400转/分钟)分散10分钟，然后添加翁开尔蜡乳液和粉料的消光剂，粉料添加需要慢慢加入以防止粉料结块不好分散，分散时间检测人员使用刮板细度计检测物料细度要求20um以下，高速(1200转/分钟)分散25分钟，依次添加消泡剂、byk润湿剂、byk流平剂，高速(1200转/分钟)分散20分钟，然后添加剩余的丙烯酸聚合物乳液继续分散。
[0052]
3、添加明凌流变助剂、剩余的成膜助剂、第三部分去离子水，加入液态增滑剂、香精、防腐剂、着色剂，加入氨水调节体系的ph至8.5。
[0053]
4、经检验(使用旋转粘度计)，当粘度达到指标范围内要求1000cps～1500cps)方可出料，过程时间控制在30分钟至60分钟内，细度粘度符合即完成制备。
[0054]
本发明实施例中，丙烯酸聚合物乳液为湛新setaqua6756丙烯酸聚合物乳液和dsm xk-14丙烯酸聚合物乳液的混合物，二者的重量比为2：1；成膜助剂为dpm，流平剂为byk流平剂，润湿剂为byk润湿剂，分散剂为tego迪高分散剂，流变助剂为明凌流变助剂，防腐剂为索尔thor，填料为膨润土，ph调节剂为氨水，蜡乳液为翁开尔2000系列蜡乳液。
[0055]
实施例1
[0056]
本实施例提供一种水性木器漆，该水性木器漆的原料组成包括：
[0057]
丙烯酸聚合物乳液76.09wt％、成膜助剂5.5wt％、消泡剂0.5wt％、流平剂0.35wt％、润湿剂0.35wt％、香精0.01wt％、分散剂1.1wt％、流变助剂0.5wt％、防腐剂0.05wt％、填料3wt％、ph调节剂0.05wt％、蜡乳液3wt％、特殊添加剂1wt％(消光剂0.5wt％、增滑剂0.5wt％)、去离子水8.5wt％。
[0058]
所得水性木器漆的实拍图如图1所示。
[0059]
测试例1
[0060]
对实施例1制备的水性木器漆进行硬度测试，标准参照gb/t23999-2009中按gb/t6739规定进行，铅笔为中华牌101绘图铅笔，测试过程中产生的擦伤图如图2所示。
[0061]
测试例2
[0062]
对实施例1制备的水性木器漆进行耐划伤性测试，标准参照gb/t23999-2009中按gb/t9279规定进行，结果45度进行目视观察，辨别不出划痕评为“未划伤”。
[0063]
测试例3
[0064]
对实施例1制备的水性木器漆进行耐水性测试，标准参照gb/t4893.1-2005规定进行，24h后，试板未出现起泡、开裂、剥落等漆膜病态现象，也未出现轻微变色和轻微光泽变化，耐沸水性试验20min后也未出现漆膜病态现象。
[0065]
测试例4
[0066]
对实施例1制备的水性木器漆进行耐冻融性测试，按gb/t9755-2014中5.5规定进行3次反复，产品搅拌后均匀无硬块，未变质无异常。
[0067]
测试例5
[0068]
对实施例1制备的水性木器漆进行耐污染性测试，其中耐食醋和耐茶表现均很好，漆膜未出现病态。耐食醋测试如图3所示。
[0069]
测试例6
[0070]
用划格测试器对实施例1制备的水性木器漆进行附着力测试，没有出现脱落现象，测试图如图4所示。
[0071]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

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