[發明專利]一種快干耐水型水性聚氨酯木器清漆及其制備方法

有效

• 申請號: 201711478902.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108047927B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 李國光;高岳輝;王國平;黃開燕;付順明
• 申請（專利權）人: 肇慶市大旺禮尚亨涂料機械有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D5/08;C09D7/47;C09D7/63;C09D7/65;C08G18/75;C08G18/69;C08G18/32
• 代理公司: 44514 廣州瑞之凡知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 黃愛君<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于水性木器涂料技術領域，具體涉及一種快干耐水型水性聚氨酯木器清漆及其制備方法。所述水性聚氨酯木器清漆包括以下重量份計的原料：水性聚氨酯分散體100份、流平劑0.1～1份、潤濕劑0.1～1份、成膜助劑6～9份和3?甲基?1?丁醇3～6份。本發明水性聚氨酯木器清漆的干燥速度快，形成的漆膜平整豐滿、光滑，無縮孔、氣泡等缺陷，光澤度高、附著性好、硬度高，具有優異的耐水性以及良好的耐沖擊、耐熱、耐黃變、耐溶劑和耐酸堿性，可用于家具、地板等木器涂裝。

技術領域

本發明屬于水性木器涂料技術領域，具體涉及一種快干耐水型水性聚氨酯木器清漆及其制備方法。

背景技術

與溶劑型木器涂料相比，水性木器涂料是以水為分散介質的一類環保型涂料，具有不燃、無毒、不含有大量揮發性有機物等優點，在節約資源和保護環境方面具有無可比擬的優越性。目前，盡管國內木器涂料仍以溶劑型為主，隨著國內空氣質量惡化，霧霾的日益嚴重，國家已經出臺了更嚴格的環保政策，對溶劑型涂料的生產和消費提出嚴格的控制，對涂料提出環保、健康、安全方面的更高要求。

目前，水性木器涂料主要包括水性醇酸樹脂、水性硝基纖維素、水性環氧樹脂、水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯涂料以及丙烯酸-聚氨酯水性樹脂涂料。

水性聚氨酯由于其特殊的結構而具備的獨特的物理化學性質，如軟硬可調、耐磨性好、粘附力強等，使得高性能與低VOC含量兼具的水性聚氨酯涂料得到了廣泛使用。水性聚氨酯涂料按成膜性能可分為雙組分水性聚氨酯涂料和水性聚氨酯分散體涂料。雙組分水性聚氨酯涂料是由含羥基的水性樹脂和含有-NCO基的交聯劑組成，施工前將兩者混合均勻，成膜過程不同于溶劑型體系，成膜初期為物理干燥過程，隨著水分的蒸發，分散體或乳液粒子凝聚，聚合物鏈相互擴散和發生交聯反應，漆膜性能好，具有較好的耐水性、耐溶劑性能等。雙組分水性聚氨酯涂料的主要缺陷為固化劑與水反應生成各種副產物，引起漆膜交聯能力的喪失、活化期的縮短和氣泡的形成，導致漆膜無光和降低漆膜的物理化學性能，所以在濕附著性能、耐溶劑性、耐劃傷性、透明度等方面仍需要改善。而水性聚氨酯分散體涂料為單組分涂料，其水性化主要是通過乳化劑或在聚合物的主鏈上引入親水基團，屬熱塑性樹脂，聚合物相對分子質量較大，成膜過程中只是水分揮發到環境中，符合環保要求，具有方便施工的優點，但是單組分水性聚氨酯涂料的耐水性、耐磨性、對底材的濕潤性、成本等限制了其發展。而通過交聯改性可以提高水性聚氨酯分散體涂料的機械性能和耐化學品性能，但是水性聚氨酯的改性會導致生產成本的升高。

目前，關于如何優化水性聚氨酯分散體涂料性能的實驗研究，大多集中于主體樹脂水性聚氨酯的改性，而往往忽視了涂料助劑對于水性聚氨酯的影響。與常用的溶劑型涂料不同，水性涂料是一個更加復雜的體系，在設計配方時不僅要關注聚合物的類型、乳液及分散體的性能，還需要合理選擇各種助劑并考慮到各成分之間的相互影響。

由于水的表面張力很高，因而水性涂料的表面張力和蒸發潛熱高，這使得水性涂料除了在干燥速度、對木材的附著力等方面與溶劑型涂料不同之外，在涂料配制以及實際涂裝過程中更容易出現濕潤不佳、流平不好、縮孔、凹穴和縮邊等問題。所以，在水性木器涂料的配方體系中，表面活性劑的使用必不可少。目前，在水性木器涂料行業應用中大多是常規表面活性劑，例如聚醚改性硅氧烷等。硅氧烷類表面活性劑的表面活性強，可以有效降低水性涂料體系的表面張力，從而達到基材濕潤和流動留平等目的。但是，這類表面活性劑具有很強的穩泡傾向，然而氣泡是影響產品品質和漆膜外觀的主要缺陷之一。為了消除因為使用硅氧烷類表面活性劑而造成的氣泡問題，就不得不使用消泡性強的消泡劑，例如聚醚型消泡劑，但是強力消泡劑則又會帶來新的問題，諸如消泡劑在體系中的兼容性差，會影響漆膜的光澤性、透明性和性能等。另外，由于水性涂料以水為分散介質，如果溫度低于-5℃時，水性涂料就會結冰，甚至報廢，造成損失，所以水性涂料的運輸和貯存都需要做好保溫措施，這也限制了水性涂料的推廣。

發明內容