[發明專利]一種具有抗菌效果的水性聚氨酯木器涂料

有效

• 申請號: 201310040616.7
• 申請日: 2013-02-03
• 公開（公告）號: CN103059709A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張關池
• 申請（專利權）人: 張關池
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C09D5/14;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/44
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技術領域

本發明涉及有木器涂料相關技術領域，尤其涉及一種具有抗菌效果的水性聚氨酯木器涂料及其制備方法。

背景技術

木器涂料是涂料工業的重要組成部分，是指用于實木板、木紋面板、膠木板、纖維板等原材料制備的器材上的涂料，主要適用于家具、地板、文體用品、樂器及建筑裝修材料等。目前，高性能和低VOC含量相結合的水性聚氨酯涂料，由于聚氨酯分子具有裁剪性，結合新的合成和交聯技術，可以有效控制涂料的組成和結構，從而使其具有良好的低溫成膜性、耐高溫回黏性、高強度、耐磨性、環保性等，因此成為發展最快的涂料品種之一。如北京國家游泳中心即“水立方”的藝術地坪所使用的就是拜耳材料科技公司提供的水性聚氨酯涂料。

自1937年德國Otto．Bayer教授首次合成聚氨酯(PU)以來，因聚氨酯樹脂具有優異的化學性能和機械物理性，在化學領域里得到了廣泛的應用。聚氨酯涂料因具有優良的耐磨性、柔韌性、耐久性、防腐性和絕緣性而被廣泛應用于石化設備、海洋、船舶、機電、車輛、紡織、皮革、木材、木器漆、塑料、建筑、防水涂料等領域。聚氨酯的發展大致可分為兩個階段：第一階段主要以溶劑型為主；第二階段是水性聚氨酯迅速發展的階段。傳統的溶劑型聚氨酯含有大量的有機溶劑和一定量的游離異氰酸酯，影響人們的身體健康和生活環境，特別是溶劑型雙組分聚氨酯中的殘留異氰酸酯單體，毒性極高。隨著人類生活質量的提高，環保法規也越來越嚴格，各種環保條例對揮發性有機化合物(VOC)的排放量、有害溶劑的含量都有嚴格限制。而水性聚氨酯由于其以水為分散介質，不僅具有無毒、不易燃燒、不污染環境、節能、安全可靠等優點；同時還具有溶劑型聚氨酯的一些重要的性能特征，水性聚氨酯涂料將聚氨酯涂膜的硬度高、附著力強、耐腐蝕、耐溶劑好等優點與水性涂料的低VOC含量相結合，符合發展涂料工業的“三前提”(資源，能源，無污染)及“四E原則”(經濟ECONOMY，效率EFFICIENCY，生態ECOLOGY，能源ENERGY)?和日益強化的時代要求相適應。因此近年水性聚氨酯涂料獲得了廣泛的應用。而以水為分散介質的水性聚氨酯具有無毒、不污染環境、節能、易操作等優點，并且應用領域廣泛。隨著各國環保法規對VOC的限制以及對環保的重視，使得水性聚氨酯得到了較快的發展，已在織物、皮革、粘合劑等領域得到了廣泛應用，正逐步替代溶劑型聚氨酯。今后隨著技術的進步和VOC含量的嚴格控制以及人們環保安全和健康意識的提高，水性PU將成為一個重要的發展方向。

聚氨酯從20世紀30年代開始發展，而在40年代才有少量水性聚氨酯的研究，1943年德國化學家Schlack在乳化劑及保護膠體存在下，將二異氰酸酯在水中乳化首次成功制備出聚氨酯乳液。1953年Du?Pont公司的研究人員將二異氰酸酯基團聚氨酯預聚體的甲苯溶液分散于水，用二元胺擴鏈合成了水性聚氨酯。但是當時聚氨酯材料科學剛剛起步，水性聚氨酯還未受到重視，直至1967年才首次工業化，?1972年拜耳公司正式將聚氨酯水分散體作為皮革涂料進行大批量生產。20世紀七八十年代，美、德、日等國的一些水性聚氨酯產品已從試制階段發展為實際生產和應用，一些公司有多種牌號的水性聚氨酯產品供應，如德國Bayer公司的DispercollKA等系列、美國Wyandotte化學公司的X及E等系列、日本光洋產業公司的水性乙烯基聚氨酯膠黏劑KR系列等等。自20世紀90年代后期，水性聚氨酯的應用領域開始不斷拓寬，在PVC黏結、汽車內飾件、涂層、涂料等方面都有一定的工業化應用。

我國從1972年開始研究水性聚氨酯，20世紀90年代，安徽大學、丹東輕化工研究院、成都科技大學(現四川大學分部)等的PUD技術成果都先后被轉化。目前，我國已有不少領域應用水性聚氨酯產品，但其中許多高檔產品仍然不能自給，因此自主研發高性能水性聚氨酯就成為國內聚氨酯領域最熱門的方向之一。