一种水性丙烯酸类木器涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种涂料，特别是设及一种水性丙締酸类木器涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水性木器涂料是W水为主要溶剂或可W用水稀释的木器涂料都可W称之为水性 木器涂料，它与溶剂型木器涂料有着同样或类似的功能，主要是对木器起保护和装饰作用， 水性木器涂料与溶剂型木器涂料的最大不同之处就是可W用水稀释。由于溶剂型木器涂料 中有大量的V0C(有机溶剂），它们在太阳光和热的作用下参与氧化反应形成臭氧，导致空气 质量变差并产生夏季烟雾，对地球生物造成危害。同时，V0C也对人体产生很大的危害，主要 有W下几种方式:一是气味刺激感官，使人们感到日干舌燥;二是刺激粘膜和皮肤，导致中 毒;Ξ是V0C很容易通过人的血液和大脑，导致中枢神经受到抑制，使人产生头痛乏力等不 适感;四是V0C的基因毒性和致癌性。
[0003] 因此，随着人们对家居环境和空气环境的日益关注，为了保护人类的生存环境和 自身的人体健康，近年来，国家制定了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、《室内装饰 装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》、《室内空气质量标准》等十项设及室内装饰装 修材料有害物质限量的标准，W保护人体健康和减少对自然环境的污染。在木器涂料领域， 市场在不断扩大，但对涂料的V0C的限制越来越严格，因此，水性木器涂料成为木器涂料发 展的必然方向之一。
[0004] 水性树脂技术经过几十年的发展，现已成功用于木器涂料中。根据水性木器涂料 成膜机理，水性木器涂料可分为单组分和双组分两大类。单组分根据水性木器涂料用树脂 不同，常见的有水性醇酸类、水性丙締酸类、水性聚氨醋类、水性聚氨醋-丙締酸复合类等。 双组分水性木器涂料根据主剂部分树脂类型，也主要有水性丙締酸和水性聚氨醋两大类 型。
[0005] 水性丙締酸类木器涂料是目前市场上比较常见的一类产品，因为其价格便宜，性 能比较好而广受欢迎。具体的表现为涂膜色浅、光泽比较高(可W做高光清涂料）、保光保色 性能好、耐候性能好，而且该类产品硬度上升速度快，硬度也相对比较高，在水性木器涂料 里属硬度最接近溶剂型涂料的一类，耐一般家用化学品性能好。由于该类产品的主要成膜 物质是丙締酸树脂，该类树脂相对成膜溫度比较高，一般都需要添加成膜助剂才能在较低 的溫度下成膜。
[0006] 例如，公开号为CN104403474A、公开日为2015.03.11、申请人为成都展辰化工有限 公司的中国专利申请公开了 "水性纳米聚丙締酸醋木器涂料"，原料的重量百分比组成为： 纳米丙締酸共聚物乳液40~50 %，纳米水性聚氨醋分散体15~25 %，消泡剂1 0.3~1 %，消 泡剂2 0.2~0.8，分散剂1~3 %，润湿剂0.3~0.5 %，流平剂0.2~0.5 %，纳米二氧化铁3~ 5%，铁白粉16~20%，消光剂0.2~2%，蜡分散体1~5%，增稠剂1 0.3~1 %，增稠剂20.3 ~1%，增稠剂3 0.3~1%，成膜助剂10.1~0.5%，成膜助剂2 2~5%，成膜助剂3 2~5%， PH调节剂0.1~0.5%，去离子水8~10%，各原料的重量百分比总和为100 %。漆膜白度好， 流平好，硬度可达2H擦伤（25°C，7D)左右，抗冲击可达50Kg · cm，耐水能达250小时，手感滑 爽，抗擦伤效果好。不过，该涂料存在一些缺陷：附着力方面比较一般，而且不具备净化空气 的功能。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种水性丙締酸类木器涂料，其具有很强的附着 力，而且能有效净化空气。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0009] 一种水性丙締酸类木器涂料，包括W下重量份的组份:丙締酸乳液40~45份，淀粉 乳液20~25份，成膜助剂2~4份，流平剂0.5~1份，增稠剂1~1.5份，催干剂2~3份，水15~ 20份，阻燃剂4~5份，防霉剂0.1~0.2份，填料9~14份，聚丙締酸钢0.5~1份;其中，淀粉乳 液由W下步骤制得：
[0010] (1)将质量比为3:3:1的甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉加入质量浓度为3%的憐 酸溶液中，甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉的总重量与憐酸溶液的重量比为1:3,揽拌均匀 呈浆状的淀粉溶液，移入恒溫水浴锅中，加热至50°C后恒溫揽拌反应7小时，加入碳酸氨钢 调节地值为7,将反应产物用真空抽滤器抽滤，用蒸馈水反复洗涂后置于恒溫干燥箱中50°C 下干燥至恒重，得到混合淀粉；
[0011] (2)将步骤（1)得到的混合淀粉加入质量浓度为8%的氯化钢溶液中，揽拌均匀后 加入氨氧化钢溶液调节ph值为9.5，加入环氧氯丙烷后移入恒溫水浴锅中，混合淀粉、氯化 钢溶液、环氧氯丙烷的重量比为2:6:1，加热至40°C后恒溫揽拌反应3小时，加入醋酸调节地 值为7,将反应产物抽滤后用无水乙醇反复洗涂至洗涂液不含氯离子，置于恒溫干燥箱中50 °C下干燥至恒重，研磨后得到交联淀粉；
[0012] (3)将SDS、碳酸氨钢溶于水中，分散均匀后加入单体44、匪4、84、苯乙締，室溫下揽 拌均匀后得到单体乳液，取一半量的单体乳液，加入PMA后揽拌均匀，加入步骤(2)得到的交 联淀粉，加热至85°(：后15分钟内滴加1/^3量的过硫酸锭，然后1小时内滴加完剩余的单体乳 液和过硫酸锭，加热至95 °C后保溫1.5小时，降溫至70°C后加入氨水调节曲值为8.5，揽拌条 件下降溫至室溫，出料后得到玉米乳液，其中SDS、碳酸氨钢、7长、44、匪4、84、?14、交联淀粉、 过硫酸锭的重量比为2:1:500:2:20:10:20:1:250: 2。
[0013] 优选地，本发明所述丙締酸乳液为水性纯丙締酸乳液。
[0014] 优选地，本发明所述成膜助剂为二丙二醇甲酸。
[0015] 优选地，本发明所述流平剂为有机娃类流平剂。
[0016] 优选地，本发明所述增稠剂为缔合型聚氨醋增稠剂。
[0017] 优选地，本发明所述催干剂为环烧酸巧。
[001引优选地，本发明所述阻燃剂为憐酸Ξ下醋。
[0019] 优选地，本发明所述防霉剂为卡松。
[0020] 优选地，本发明所述填料为娃藻±或胶质碳酸巧。
[0021] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述水性丙締酸类木器涂料的制备方法。
[0022] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0023] -种水性丙締酸类木器涂料的制备方法，其步骤如下：
[0024] 按配方用量称取各组分，将丙締酸乳液、淀粉乳液混合，600转/分速度下揽拌30分 钟，加入催干剂，继续揽拌20分钟后加入流平剂，继续揽拌10分钟后加入填料，1500转/分速 度下揽拌45分钟，加入成膜助剂、水、阻燃剂、防霉剂、聚丙締酸钢，600转/分速度下揽拌50 分钟，加入增稠剂500转/分速度下揽拌30分钟，得到水性丙締酸类木器涂料。
[0025] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0026] 甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉本身具有很好的吸附能力，经过憐酸活化后表面 形成了微孔，吸附能力得到了强化，不过淀粉的强度较低，稳定性、流动性不佳，与涂料有机 基体的相容性也不好，不能直接用于涂料，因而本发明先通过环氧氯丙烷使其发生交联反 应，通过提高交联程度改善了淀粉的强度，再将交联淀粉与苯乙締、丙締酸醋单体进行接枝 得到了稳定性、流动性较好的共聚淀粉乳液，而且与其接枝的单体与丙締酸乳液之间的相 容性很好，淀粉乳液可均匀分散于涂料中，从而大大提高涂料的吸附能力，可很好地吸附使 用环境中的有害气体，能有效净化空气;甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉具有很强的粘性， 而且与木器同属于植物材料，具有天然较好的亲和力，因此可有效提高涂料与木器之间的 附着力；甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉属于植物原料，对人体无害，非常环保，而且均廉 价易得，可有效降低生产成本。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0028] 实施例1
[0029] 水性丙締酸类木器涂料，包括W下重量份的组份:水性纯丙締酸乳液41份，淀粉乳 液24份，二丙二醇甲酸2份，有机娃类流平剂1份，缔合型聚氨醋增稠剂1.2份，环烧酸巧2.4 份，水15份，憐酸Ξ下醋4.2份，卡松0.1份，填料娃藻±9份，聚丙締酸钢0.7份。
[0030] 该木器涂料的制备方法为：
[0031] (1)将质量比为3:3:1的甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉加入质量浓度为3%的憐 酸溶液中，甘馨淀粉、马铃馨淀粉、紫馨淀粉的总重量与憐酸溶液的重量比为1:3,揽拌均匀 呈浆状的淀粉溶液，移入恒溫水浴锅中，加热至50°C后恒溫揽拌反应7小时，加入碳酸氨钢 调节地值为7,将反应产物用真空抽滤器抽滤，用蒸馈水反复洗涂后置于恒溫干燥箱中50°C 下干燥至恒重，得到混合淀粉；
[0032] (2)将步骤（1)得到的混合淀粉加入质量浓度为8%的氯化钢