一种木铝复合窗用涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涂料制备领域，具体涉及一种木铝复合窗用涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着环保形势的日益严峻，建材的节能性能越来越重要。木铝复合窗，是一类新型的窗户产品，在国内的窗户市场上占比5-10%。根据铝材与木材的机械设计不同，分为铝包木门窗和木包铝铝门窗两种。它有效弥补了一般铝合金门窗保温隔热(冷)性能、气密性差的缺点，利用木材、铝材间传热系数低的物理特性，使型材内外侧间形成有效断热层，达到高节能的目的。同时，解决了材质不同、工艺不同不易组合的难题。具有高强度、低比重、防腐蚀、隔热、隔音等优异性能和美观、耐用、密封防尘的功能，在炎热和寒冷地区具有显著的优势。
[0003]木铝复合窗中的木质部分，位于室内一侧，通常采用松木、柞木、橡木等。由于木材特殊的物理机械性能、化学成分特点以及所处的半户外特殊环境，相比于室内的家具漆，会经受更长的阳光照射、更明显的昼夜温差、以及雨雪、凝结水、大风等，故要求所用的涂料不仅能满足装饰设计的要求，还要满足防水、透气、防腐、防止变形、抗紫外线、耐黄、耐机械损伤、耐老化、易于维修和翻新等要求，所以开发一种适合木铝复合窗用的涂料是本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种木铝复合窗用涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，制备成本低廉，制备过程污染少，制备出的木铝复合窗用涂料具有耐水、耐紫外线、耐温变、防虫防霉变以及良好柔韧性等性能。
[0005]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种木铝复合窗用涂料，涂料按质量份计包含以下组分:
水性丙烯酸树脂30-35份
聚氨酯丙烯酸水性树脂15-20份
有机硅改性水性醇酸树脂15-20份颜填料15-20份助剂12-22份去呙子水20-25份；
其中，助剂按质量份计包括以下组分:
成膜助剂3-5份光稳定剂2-3份消泡剂1-2份分散剂3-6份
润湿流平剂0.5-1份增稠剂2-4份
防霉杀菌剂0.5-1份。
[0006]本发明进一步的技术方案为:
前述木铝复合窗涂料中，颜填料为碳酸钙、滑石粉、云母粉、膨润土、玻璃粉、高岭土和硫酸钡中的一种或几种混合物。
[0007]前述木铝复合窗涂料中，成膜助剂为二丙二醇、二乙二醇丁醚、乙二醇单丁醚或2，2，4_三甲基-1，4-戊二醇单异丁酸酯的一种或几种混合物；光稳定剂为HALS光稳定剂；消泡剂为有机硅类消泡剂；分散剂为乙炔二醇；润湿流平剂为有机硅类或丙烯酸酯类润湿流平剂；增稠剂为非离子缔合型聚氨酯增稠剂。
[0008]本发明中添加的成膜助剂化学稳定性好、成膜效率高，并且成膜助剂低气味，符合环境法规要求。
[0009]本发明制备的涂料中由于含有有机物质，为微生物和藻类的繁殖提供了丰富的物质基础，而微生物和藻类在新陈代谢过程中产生的酶和有机酸等代谢物质可使成膜物质溶解变色、起泡，在涂料中添加防霉杀菌剂，可以极大的减少发黄、脱落、发霉、脱色、开裂、灰化等严重的涂膜弊病的发生，本发明中添加的防霉杀菌剂为三唑类防霉剂与4，5-二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮防霉剂复配而成，具有高效、持久的防霉效果。
[0010]前述木铝复合窗涂料中，防霉杀菌剂为三唑类防霉剂与4，5- 二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮防霉剂按质量比1.3:1复配而成。
[0011]前述木铝复合窗涂料中，聚氨酯丙烯酸水性树脂的制备方法如下:
(1)在装有机械搅拌器、滴液漏斗、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入异氟尔酮二异氰酸酯，滴加聚乙二醇600，并在80-90 °C反应2h，降温至40-50 °C滴加1，4- 丁二醇，反应
0.5h后加入2，2- 二羟甲基丙酸进行扩链反应，反应温度控制在70-80°C，并通过丙酮调节体系黏度，制备出聚氨酯丙烯酸酯的预聚体；
其中，加入异氟尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇600、1，4_ 丁二醇、2，2_ 二羟甲基丙酸的摩尔比为 3.8:1:1:1.1 ；
(2)向上述步骤(I)中滴加溶有助凝剂2，2，6，6_四甲基哌啶氮氧自由基的甲基丙烯酸-2-羟乙酯单体，在60-65°C下反应2h，再降温至45°C，加入三乙胺和去离子水高速搅拌乳化l_2h，得到聚氨酯丙烯酸水性树脂；
其中，加入甲基丙烯酸-2-羟乙酯与三乙胺的摩尔比16:11。
[0012]前述木铝复合窗涂料中，有机硅改性水性醇酸树脂制备方法如下:
(1)在附有数显电动搅拌器的四口圆底烧瓶中，加入亚麻油、季戊四醇及醇解催化剂，通入氮气保护，逐步升温至250°c进行醇解反应，反应3-4h开始降温；
其中，催化剂为二月桂酸丁基锡、三乙烯二胺、氢氧化钠、乙酸钾中的一种或及几种混合物；
(2)当醇解反应温度将至160°C，向反应体系中加入苯酐和2，2_二羟甲基丙酸，发生酯化反应，其间以30°C /h的速度缓慢升温至220°C，同时按装分水器去除反应生成的水，当体系酸值< 80mgK0H/g时停止加热，开始降温；
(3)酯化反应降温至80°C，加入助溶剂乙二酸丁醚稀释产品质量分数至85%，降温至室温后过滤得到水性醇酸树脂； (4)在附有数显电动搅拌器的四口圆底烧瓶中，加入水性醇酸树脂，逐步升温至100°C，在2h内，往体系滴加甲基三乙氧基硅烷和去离子水，滴加完毕后，在100°C下保温2h，降温至室温后过滤即得到有机硅改性水性醇酸树脂。
[0013]本发明还设计了一种木铝复合窗涂料的制备方法，该木铝复合窗涂料制备方法具体操作如下:
(1)将去离子水、水性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸水性树脂和有机硅改性水性醇酸树脂置于分散缸中，安装到装有高速分散机上，调节分散机的转速为600-800r/min ；
(2)然后在搅拌状态下加入颜填料、成膜助剂、光稳定剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、防霉杀菌剂，将转速升至1000-1200r/min，分散5_10分钟；
(3)再加入润湿流平剂，将转速升至1200-1500r/min，分散10_15min，出料即得到木铝复合窗涂料。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明制备的木铝复合窗用涂料具有耐水、耐紫外线、耐温变、防虫防霉变以及柔韧性等性能。
[0015]本发明制备的铝复合窗用涂料，在施工性方面，不需要固化剂，不需要溶剂型稀料，直接兑水，故操作简单，且无活化期的限制，在里面添加的水性丙烯酸树脂，具有干燥快，易打磨，不会影响工期。
[0016]本发明制备的铝复合窗用涂料，具有很好的抗粘连性，在成品的运输过程中不粘连，还具有耐黄性，在长期的日光照射下，不变色。
[0017]本发明中添加的丙烯酸树脂乳液具有快干、耐光、耐候性等优异特点，价格便宜。
[0018]本发明制备的涂料中由于含有有机物质，为微生物和藻类的繁殖提供了丰富的物质基础，而微生物和藻类在新陈代谢过程中产生的酶和有机酸等代谢物质可使成膜物质溶解变色、起泡，在涂料中添加防霉杀菌剂，可以极大的减少发黄、脱落、发霉、脱色、开裂、灰化等严重的涂膜弊病的发生，本发明中添加的防霉杀菌剂为三唑类防霉剂与4，5-二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮防霉剂复配而成，具有高效、持久的防霉效果。
[0019]本发明中添加的有机硅改性水性醇酸树脂，既保持了醇酸树脂的自干扰、光泽、易涂刷等优异性能，又具有有机硅树脂优良的耐水性，产品稳定性好，无毒无害，符合环保要求。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
本实施例提供一种木铝复合窗用涂料，涂料按质量份计包含以下组分:
水性丙烯酸树脂:30-35份，聚氨酯丙烯酸水性