[發明專利]一種適用于木制品的水性涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810394430.4
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108485452B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 馬紅星
• 申請（專利權）人: 珠海市瀾諾新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D133/00;C09D133/04;C09D167/08;C08F283/01;C08F230/08;C08F220/56;C08F2/44;C08K3/36
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 秦杰

1.一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，是在離子化合物的作用下，利用水性膠體對色粒進行表面膠化處理而得，水性膠體與色粒的質量比為0.35～0.4：1，其中，水性膠體是通過以下重量份的原料制成的：納米二氧化硅溶膠1份，3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷0.1～0.2份，丙烯酰胺2～3份，偏磷酸鈉0.1～0.2份，丙烯酸改性的醇酸樹脂1～2份；色粒是通過以下重量份的組分制成的：顏填料1份，乙二醇丁醚0.02～0.03份，去離子水5～6份，水性丙烯酸乳液1～2份，蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯1～2份，3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸酯乳液2～3份，丙烯酸改性的醇酸樹脂3～4份；

其中，水性膠體的制備方法如下：以納米二氧化硅溶膠、3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷和丙烯酰胺為原料，制成水凝膠，然后將丙烯酸改性的醇酸樹脂和偏磷酸鈉加入水凝膠中，得到水性膠體；

水凝膠的制備方法如下：將納米二氧化硅溶膠、四甲基氫氧化銨溶液混合均勻，然后加入3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，冰浴6小時，加入丙烯酰胺，通氮氣15分鐘，加入N’,N’-四甲基乙二胺和過硫酸 鉀，然后將混合液迅速轉入聚合管內，滴入硅油使得硅油覆蓋于混合液表面以隔絕空氣，25 ℃聚合反應48小時，即得；其中，四甲基氫氧化銨溶液、N’,N’-四甲基乙二胺和過硫酸鉀的 投料量分別是納米二氧化硅溶膠重量的0.003～0.004倍、0.004～0.005倍和0.003～0.004 倍，四甲基氫氧化銨溶液的質量濃度為25%。

2.根據權利要求1所述的一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，所述離子化合物為硫酸鋁。

3.根據權利要求1所述的一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，納米二氧化硅溶膠是通過以下方法制備得到的：將乙醇、去離子水、正硅酸乙酯和濃氨水按照體積比250：20：55：1.7混合攪勻，加熱至63℃反應5小時，旋蒸除去乙醇，用0.22μm濾紙過濾，加入去離子水混合配制得到質量濃度10%的納米二氧化硅溶膠。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，所述丙烯酸改性的醇酸樹脂是通過以下方法制備得到的：將馬來酸酐、偏苯三甲酸、三羥甲基丙烷、椰子油、丙烯酸樹脂與鈦酸丁酯混合，于200～220℃酯化反應10～12小時，即得。

5.根據權利要求1-3任一項所述的一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，所述蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯是通過以下方法制備得到的：將聚甲基丙烯酸甲酯與蔗糖聚酯一并投入反應釜中，加入去離子水和十二烷基苯磺酸鈉，加熱至85～95℃，攪拌乳化1～2小時，即得；聚甲基丙烯酸甲酯、蔗糖聚酯、十二烷基苯磺酸鈉和去離子水的質量比為1：1～1.2：0.2～0.3：1.5～2。

6.根據權利要求1所述的一種適用于木制品的水性涂料，其特征在于，3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸酯乳液的制備方法如下：將3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷與丙烯酸酯乳液按照質量比5～6：10混合攪拌7～8小時，即得。

7.權利要求1～6中任一項所述一種適用于木制品的水性涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）色粒的制備：將配方量的顏填料、乙二醇丁醚、去離子水混合研磨，加入水性丙烯酸乳液、蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯、3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸酯乳液、丙烯酸改性的醇酸樹脂，得到色粒，備用；

（2）水性膠體的制備：以納米二氧化硅溶膠、3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷和丙烯酰胺為原料，制成水凝膠，然后將丙烯酸改性的醇酸樹脂和偏磷酸鈉加入水凝膠中，得到水性膠體，備用；

（3）表面膠化處理：將步驟（1）所得色粒與步驟（2）所得水性膠體混合，加入離子化合物，攪拌剪切，表面膠化處理即可。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，研磨至中位粒徑在30μm以下。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，水凝膠的制備方法如下：將納米二氧化硅溶膠、四甲基氫氧化銨溶液混合均勻，然后加入3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，冰浴6小時，加入丙烯酰胺，通氮氣15分鐘，加入N’,N’-四甲基乙二胺和過硫酸鉀，然后將混合液迅速轉入聚合管內，滴入硅油使得硅油覆蓋于混合液表面以隔絕空氣，25℃聚合反應48小時，即得；其中，四甲基氫氧化銨溶液、N’,N’-四甲基乙二胺和過硫酸鉀的投料量分別是納米二氧化硅溶膠重量的0.003～0.004倍、0.004～0.005倍和0.003～0.004倍，四甲基氫氧化銨溶液的質量濃度為25%。