一种双组份水性防涨筋透明底漆及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:37|

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本发明涉及聚氨酯底漆技术领域，具体涉及一种双组份水性防涨筋透明底漆及其制备方法。

背景技术：

木器漆是指用于木制品上的一类树脂漆，有聚酯、聚氨酯漆等，可分为水性和油性，按光泽也可分为高光、半哑光、哑光，按用途则可分为家具漆、地板漆等。其中，聚氨酯漆由于其漆膜强韧，光泽丰满，附着力强，耐水耐磨和耐腐蚀，被广泛用于木器家具和木质地板中。

聚氨酯漆也称为聚氨基甲酸酯漆，根据含羟基组分的不同可分为：丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等，在家具涂装行业中，现有的水性聚氨酯漆喷涂在家具表面时，容易使水分子渗透到家具木材内部结构的间隙中，使其纹理与水突起，导致木材出现涨筋问题，从而影响家具的表面效果。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种双组份水性防涨筋透明底漆及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双组份水性防涨筋透明底漆，包括以下各组份：

所述a组分包括如下重量份的原料组分：

所述b组分包括如下重量份的原料组分：

无水乙醇5份～10份

异氰酸酯固化剂10份～23份。

在一个实施例中，所述a组分还包括：

防白水2份～5份

流平剂0.3份～0.6份。

在一个实施例中，所述a组分与所述b组分之间的重量比为1:0.7～1。

在一个实施例中，所述异氰酸酯固化剂为水可分散的聚异氰酸酯固化剂。

在一个实施例中，所述a组分中的所述丙烯酸树脂的重量份为55份～65份。

在一个实施例中，所述b组分中的所述异氰酸酯固化剂的重量份为13份～20份。

一种双组份水性防涨筋透明底漆的制备方法，包括：

将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水和5份～10份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分；

将5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分。

在一个实施例中，所述将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水和5份～10份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分时，还包括：

将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水、5份～10份的丙二醇甲醚、2份～5份的防白水和0.2份～0.5份的流平剂放入搅拌机中，在真空度为-0.04至-0.10mpa，转速为35～45r/min，进行混合搅拌均匀，然后密封保存，制得所述a组分。

在一个实施例中，所述将5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分时，包括：

使用行星搅拌机，在真空度为-0.04至-0.10mpa，转速为35～45r/min的条件下，对5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂进行混合搅拌均匀，然后密封保存，制得所述b组分。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种双组份水性防涨筋透明底漆，通过所述a组分和所述b组分按照一定的比例混合，制得的所述双组份水性防涨筋透明底漆，体系整体的融溶分散较好，通过将所述丙烯酸树脂溶于所述无水乙醇和所述去离子水中，能够加快漆膜的干燥速度，并且通过所述丙烯酸树脂与所述异氰酸酯固化剂反应，提高了漆膜的交联密度和硬度。该双组份水性防涨筋透明底漆安全环保，入孔渗透性佳，暖木效果好，具有高效的封闭性能，能够很好地对木材进行封闭，能够避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题，从而能够保持木材原有纹理不被破坏，使得家具木材具有较好的表面效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一个实施例的一种双组份水性防涨筋透明底漆的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，一种双组份水性防涨筋透明底漆，包括以下各组份：

所述a组分包括如下重量份的原料组分：

所述b组分包括如下重量份的原料组分：

无水乙醇5份～10份

异氰酸酯固化剂10份～23份。

在本实施例中，形成所述双组份水性防涨筋透明底漆的主体原料为丙烯酸树脂和异氰酸酯固化剂，所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂，其色浅和水白透明，所述异氰酸酯固化剂作为聚合过程的初级媒介，可以起到提高干燥速度、消光和提高硬度的作用，添加所述异氰酸酯固化剂后，通过所述丙烯酸树脂与所述异氰酸酯固化剂反应，提高了漆膜的交联密度和硬度，形成的漆膜性能优异，耐光、耐热、耐候性和耐腐蚀性能好，水性丙烯酸树脂在水中分散度极高，具有突出的渗透性和封闭性，能够使得填满基底中的毛细孔封闭，降低基底中开放孔数量，提高整体封闭性能，从而能够抑制水溶性色素或单宁酸从木材中渗出，并抑制底漆中的水分渗入木材，防止木材涨筋。此外，水性丙烯酸树脂还具有硬度高、干燥快、透明度高等优点，能使上涂层变得均匀。相应的，所述异氰酸酯固化剂为水可分散的聚异氰酸酯固化剂，这样，水性丙烯酸树脂和异氰酸酯固化剂能够均匀分散在水中，两者在水中的分散度更高，能够更好地进行结合，提高形成漆膜的交联密度。

进一步地，所述丙烯酸树脂还可以为纳米水性丙烯酸树脂，粒径在纳米范围，具有更突出的渗透性和封闭性，膨胀系数小，更容易填满基底中的毛细孔使之封闭，能够快速干燥和更好地防止木材出现涨筋的情况。更进一步地，还可加入0.2份～0.6份的防水封闭剂，能够阻止水分的侵入，与水性丙烯酸树脂能够协同发挥防止水分浸入木材的作用，防止出现渗色和涨筋问题，同时还能够防止虫蛀和霉菌滋生，有效地保护木材，提高木材耐久性和防腐性，所述防水封闭剂为渗透式木材防护封闭剂，例如，所述防水封闭剂为单宁酸封闭剂，能够防止水份侵蚀，对木材起到密封以及增强木材的密度和硬度，还能提高水漆与木材间的连接性，同时还能防止虫蛀和霉菌滋生，延长涂层的寿命。

在本实施例中，所述无水乙醇是一种优良的有机溶剂，无色澄清，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶，具有优异的溶解性和快干性，能够很好地溶解所述丙烯酸树脂和所述异氰酸酯固化剂，且所述无水乙醇易挥发，在形成漆膜后能够快速挥发干燥，所述丙二醇甲醚是一种具有多官能团的非公害溶剂，其分子结构中既有醚基又有羟基，是性能优良的低毒高级工业溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力，适用于涂料、油墨各种聚合物的溶剂，适用于不饱和聚酯、聚氨酯类树脂、丙烯酸树脂和环氧树脂等，且所述丙二醇甲醚具有良好的挥发速率，配合所述无水乙醇，在形成漆膜后能够快速挥发干燥。

进一步地，所述a组分还包括：2份～5份的防白水和0.3份～0.6份流平剂。具体地，所述防白水是乙二醇单丁醚，具有多官能团醚的有机溶剂，是优良的溶剂，也是优良的表面活性剂，具有亲水基和亲油基，表面活性剂分子会被吸附在油-水两相的界面上，亲水基团与水接触，亲油基团则与丙烯酸树脂接触，即在界面定向排列，形成连续相，从而在油-水相之间产生拉力，进而使得油-水的界面张力降低，有助于一个平整的漆膜。加入适量的流平剂能够明显提高底漆的流平润湿性，所述流平剂为丁基纤维素，能促使底漆的涂装过程中，涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑和均匀的漆膜，能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性，通过改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然，同时还具有高相容性，可以与其他组分很好地相容。

在一个实施例中，所述a组分与所述b组分之间的重量比为1:0.7～1。具体地，所述双组份水性防涨筋透明底漆在使用时，需要将所述a组分与所述b组分按照一定比例进行混合均匀后使用，例如，所述a组分与所述b组分之间的重量比可以为1:0.7，例如，所述a组分与所述b组分之间的重量比可以为1:1，所述丙烯酸树脂的柔韧性能好，成膜性好，与所述异氰酸酯固化剂配合使用时，能够加快漆膜的干燥速度，提高了漆膜的交联密度和硬度，在一个较佳的配方重量份数中，所述a组分中的所述丙烯酸树脂的重量份数为55份～65份，所述b组分中的所述异氰酸酯固化剂的重量份数为13份～20份。

为了更好地避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题，在一个实施例中，所述a组分中的所述丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，所述改性丙烯酸树脂由丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂按照0.6～0.8:1的重量分数比混合得到。具体的，所述改性丙烯酸树脂包括：丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂，所述丙烯酸聚氨酯树脂与所述水性丙烯酸树脂的重量分数比为0.6～0.8:1，所述丙烯酸聚氨酯树脂的玻璃化温度为44～46℃，所述水性丙烯酸树脂的玻璃化温度为24～26℃，玻璃化温度是高聚物的一个重要性能指标，也称为二次转变温度，是指高聚物由弹性状态转变为玻璃态的温度，具体表现为在该温度以上，高聚物表现为弹性；在该温度以下，高聚物表现出脆性。所述改性丙烯酸树脂为高聚物的一种，其玻璃化温度反映改性丙烯酸树脂形成漆膜后硬度的大小。所述水性丙烯酸树脂的玻璃化温度为24～26℃，具有优良的成膜性，有助于涂料成膜；所述丙烯酸聚氨酯树脂的玻璃化温度为44～46℃，具有良好的抗涨筋作用，防变色效果优，可以避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题。这样，通过选择两种不同玻璃化温度的丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂进行混合改性，不仅有利于水性底漆成膜，也能满足水性底漆抗涨筋的需求。

进一步地，所述丙烯酸聚氨酯树脂为核壳结构，核壳结构包括聚氨酯壳和丙烯酸树脂核，在聚氨酯壳的作用下，所述丙烯酸聚氨酯树脂能够快速地渗透到木材的木质纤维内部，进行封闭木纤维导管端部；在丙烯酸树脂核的作用下，能够使得漆膜的耐水性上升时间短，进而能够有效避免内部木纤维的膨胀，从而有效地避免涂装过程中出现涨筋的问题。更进一步地，所述丙烯酸聚氨酯树脂中含有酯基基团和胺基基团等极性基团，能在分子内和分子间形成氢键，增加分子间作用力，即能够与木纤维的羟基形成氢键结合成稳定结构，使得所述双组份水性防涨筋透明底漆不仅能防止涨筋，还能提高水性底漆和木材制成的木器涂装后的硬度，同时具有附着力强，耐水、耐有机溶剂和耐磨性佳的优点。

为了进一步地提高木材喷涂水性底漆后的硬度，在一个实施例中，所述a组分还包括：5份～10份的乙醇胺。具体的，乙醇胺可以用于合成树脂和橡胶的增塑剂、促进剂和乳化剂，也可用作二氧化碳吸收剂，所述乙醇胺的官能团包括羟基和胺基，这样，通过所述乙醇胺的胺基与木纤维的羟基形成氢键结合，木纤维的分子结构稳定，能够防止木纤维出现涨筋的情况。同时，所述乙醇胺的羟基能够调节底漆的ph值，通过调节底漆的ph值在合适的范围内，使各组分物质能发挥作用、保持性能。同时，所述乙醇胺与所述丙烯酸树脂使用，还可提高所述丙烯酸树脂的乳化程度，形成丙烯酸乳液，进而提高水性底漆的成膜性，形成一个平整、光滑、均匀的漆膜。

在本实施例中，所述双组份水性防涨筋透明底漆中包括水性丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯树脂和乙醇胺，水性丙烯酸树脂具有快速干燥的优点，在底漆的涂装过程中，水性丙烯酸树脂能于木质纤维的表面快速干燥而避免木纤维在底漆喷涂中吸水膨胀，丙烯酸聚氨酯树脂具有良好的抗涨筋作用，防变色效果优，还能够提高水性底漆和木材制成的木器涂装后的硬度，乙醇胺能够与木纤维的羟基形成氢键结合，进一步防止木纤维出现涨筋的情况，还可提高所述丙烯酸树脂的乳化程度，有助于形成一个平整、光滑、均匀的漆膜。这样，通过水性丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯树脂和乙醇胺三者相辅相成，即通过水性丙烯酸树脂的快速干燥，丙烯酸聚氨酯树脂的增强硬度及乙醇胺利于成膜，可有效地避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题，且漆膜平整、光滑和硬度大。

为了进一步提高涂覆所述双组份水性防涨筋透明底漆后漆膜的固化速度，在一个实施例中，所述b组分还包括：5份～10份的苯乙烯，苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，通过溶于所述b组分中的无水乙醇中，与所述异氰酸酯固化剂均匀分散在所述无水乙醇中，形成所述固化剂组分，所述苯乙烯作为聚合过程中的交联剂，与所述丙烯酸聚氨酯树脂的共聚反应活性高，能够起到快速交联的作用，有利于提高漆膜的机械性能，可以起到提高漆膜的干燥速度，配合所述异氰酸酯固化剂能够进一步提高漆膜的交联密度和硬度，形成的漆膜性能优异，耐光、耐热、耐候性和耐腐蚀性能好，且漆膜固化速度快，从而可以避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题。同时，所述苯乙烯作为稀释剂，能够降低收缩率，减小丙烯酸聚氨酯树脂的粘度，不仅便于使用，而且利于成膜。

如图1所示，在一个实施例中，提供上述实施例中的所述双组份水性防涨筋透明底漆的制备方法，一种双组份水性防涨筋透明底漆的制备方法，包括：

步骤110、将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水和5份～10份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分。

具体的，将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水和5份～10份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分时，使用行星搅拌机，在真空度为-0.04至-0.10mpa，转速为35～45r/min的条件下，对50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水和5份～10份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，然后密封保存，制得所述a组分。进一步地，制得所述a组分的另一制备方式为将50份～70份的丙烯酸树脂、8份～16份的无水乙醇、15份～25份的去离子水、5份～10份的丙二醇甲醚、2份～5份的防白水和0.2份～0.5份的流平剂放入搅拌机中，在真空度为-0.04至-0.10mpa，转速为35～45r/min，进行混合搅拌均匀，然后密封保存，制得所述a组分。

步骤120，将5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分。

具体的，所述将5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分时，包括：使用行星搅拌机，在真空度为-0.04至-0.10mpa，转速为35～45r/min的条件下，对5份～10份的无水乙醇和10份～23份的异氰酸酯固化剂进行混合搅拌均匀，然后密封保存，制得所述b组分。

在本实施例中，制得的所述a组分和所述b组分按照体积比为1:0.7～1进行混合制得所述双组份水性防涨筋透明底漆，体系整体的融溶分散较好，通过将所述丙烯酸树脂溶于所述无水乙醇和所述去离子水中，能够加快漆膜的干燥速度，并且通过所述丙烯酸树脂与所述异氰酸酯固化剂反应，提高了漆膜的交联密度和硬度。该双组份水性防涨筋透明底漆安全环保，入孔渗透性佳，暖木效果好，具有高效的封闭性能，能够很好地对木材进行封闭，能够避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题，从而能够保持木材原有纹理不被破坏，使得家具木材具有较好的表面效果。

下面用具体实施例进一步描述本发明。

实施例1

将50份的丙烯酸树脂、8份的无水乙醇、15份的去离子水和5份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分；将5份的无水乙醇和10份份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分；所述a组分与所述b组分按照体积比为1:0.7进行混合制得所述双组份水性防涨筋透明底漆。

本实施例制得的双组份水性防涨筋透明底漆，体系整体的融溶分散较好，具有很快的干燥速率，且入孔渗透性佳，暖木效果好，具有高效的封闭性能，能够很好地对木材进行封闭，能够避免木材喷涂水性底漆后出现涨筋的问题。

实施例2

将60份的丙烯酸树脂、10份的无水乙醇、20份的去离子水和7份的丙二醇甲醚混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分，其中，所述丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，所述改性丙烯酸树脂由丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂按照0.6:1的重量分数比混合得到；将7份的无水乙醇和16份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分；所述a组分与所述b组分按照体积比为1:0.8进行混合制得所述双组份水性防涨筋透明底漆。

相较于实施例1，本实施例中的所述丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，所述改性丙烯酸树脂由丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂混合得到，且增加了各组分的含量，该实施例中制备得到的所述双组份水性防涨筋透明底漆相较于实施例1更好地形成了一个平整、光滑、均匀的漆膜，提高了其流平性和均匀性，不仅有利于水性底漆成膜，也能满足了水性底漆抗涨筋的需求，从而漆面更均匀和自然。

实施例3

将70份的丙烯酸树脂、16份的无水乙醇、25份的去离子水、10份的丙二醇甲醚、10份的乙醇胺混合搅拌均匀，密封保存，制得a组分，其中，所述丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，所述改性丙烯酸树脂由丙烯酸聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂按照0.6:1的重量分数比混合得到；将10份的无水乙醇和23份的异氰酸酯固化剂混合搅拌均匀，密封保存，制得b组分；所述a组分与所述b组分按照体积比为1:1进行混合制得所述双组份水性防涨筋透明底漆。

相较于实施例2，本实施例中添加了10份的乙醇胺，且增加了各组分的含量，该实施例中制备得到的所述双组份水性防涨筋透明底漆相较于实施例2，所述乙醇胺的胺基与木纤维的羟基形成氢键结合，木纤维的分子结构稳定，能够防止木纤维出现涨筋的情况，提高了木材喷涂水性底漆后的硬度。同时，还能够调节底漆的ph值，使各组分物质能发挥作用、保持性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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