一种高耐久水性聚氨酯户外木器漆及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于化工涂料领域，具体地，涉及一种高耐久水性聚氨酯户外木器漆 及其制备方法。


背景技术：

[0002]
近年来，我国的木结构建筑发展迅速，从房地产开发的木别墅收到市场的热捧再 到旅游景点、休闲娱乐会所里的木结构景观，人们对木结构建筑的追求从未停止 过。但是由于木材本身多孔稀疏的特质、木质纤维易被虫蚁霉菌腐蚀、热胀冷缩 变形系数大的特点，需要涂层对其进行保护，延长使用寿命，减少资源浪费。
[0003]
国家环保政策对高voc涂料的进一步限制和对水性涂料等环保涂料的大力 支持，水性涂料借助于其环保性和低voc排放以及良好的耐候性在木制家具涂 装中使用得越来越多。但是，户外木制品对涂料要求具有非常高的耐候性、防霉 性、抗开裂性、耐水性、柔韧性，目前市场上的水性丙烯酸木器涂料具有较好的 漆膜致密性、耐水性、防霉性，但是漆膜的热粘冷脆的特性导致应力收缩与木材 的热胀冷缩变形系数差较大，经过长期的户外暴晒和风吹日晒雨淋的自然条件变 化，容易产生漆膜开裂引起霉菌通过漆膜裂缝进入木材引起木材被腐蚀并滋生虫 蚁造成进一步的破坏，需要短时间内进行翻新涂刷、涂装过程中颜色调制不便等 问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种高耐久水性聚氨酯户外木器漆及其制备方法，以 在木器表面形成具有良好的变温适应性、耐久性的保护漆膜。
[0005]
根据本发明的一个方面，提供一种高耐久水性聚氨酯户外木器漆：按照质量 百分比计算，其原料包括聚氨酯分散体a15～20％、聚氨酯分散体b 60～70％、水 性交联剂0.1～0.6％；聚氨酯分散体a的有效活性成分包括巯基封端改性的脂肪 族水性聚氨酯，聚氨酯分散体a的断裂伸长率不低于400％；聚氨酯分散体b的 有效活性成分包括聚酯型脂肪族水性聚氨酯；水性交联剂的有效成分包括聚碳化 二亚胺。
[0006]
本发明利用断裂伸长率高的聚氨酯分散体a与聚氨酯分散体b进行复配， 使以该聚氨酯组分作为主要成膜成分的涂膜兼具优异的硬度和韧性，很大程度上 减少了在温度变化过程中因涂膜与木材的收缩率不一致导致漆膜开裂的情况，从 而优化了涂膜对木材表面的保护功能。配方中采用的聚氨酯分散体a和聚氨酯 分散体b都属于脂肪族水性聚氨酯，其粒径分布窄、分子量大，具有附着力强、 耐水性好、耐磨性高等优异的机械性能，并且还具有优异的耐老化性和贮存稳定 性。其中，采用巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯作为聚氨酯分散体a的有效 活性成分，使聚氨酯分散体a兼具高的断裂伸长率和较低的最低成膜温度，能 够通过对配方中的聚氨酯组分的断裂伸长率和最低成膜温度，从而提高漆膜的韧 性。作为交联剂的有效成分，聚碳化二亚胺在成膜过程中与聚氨酯组分的羧基发 生交联反应，有效地提高了漆料的交联强度，进一步地提高了漆料所形成的涂膜 的耐水性、耐
溶剂型和耐磨性等物理性能。
[0007]
优选地，巯基封端改性的脂肪水性聚氨酯按照如下步骤制备：步骤一，将 18～23质量份的聚醚多元醇和15～22质量份的二异氰酸酯均匀混合，然后向其中 添加含锡催化剂；步骤二，将步骤一得到的混合液升温至60～80℃，保温4～7小 时；步骤三，向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸的n-甲基吡咯 烷酮溶液，使所得混合液的温度继续维持在60～80℃，保温4～7小时；步骤四， 向经过步骤三处理后的混合液中添加25～35质量份的巯基乙酸酯，使所得混合液 的温度继续维持在60～80℃，保温2～4小时；步骤五，使经过步骤四处理后的混 合液的温度降至50～55℃，然后将反应液的ph调节至7～8.5，搅拌20～60分钟； 步骤六，在不低于600r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加 100～150质量份的去离子水，然后继续搅拌10～40分钟。通过上述方法制得的巯 基改性封端的脂肪水性聚氨酯，其最低成膜温度可达2～5℃，其断裂伸长率可达 400％以上，其固含量约为35％，具有良好的抗热粘性、耐水性、附着力以及光 泽丰满度。
[0008]
优选地，聚氨酯分散体b的最低成膜温度为30～35℃。
[0009]
优选地，其中的-nco和-oh的摩尔为1.5～1.6。优选地，其中的-nco和-oh 的摩尔为1.56。聚氨酯为一种由柔性软段和刚性硬段交替而形成的嵌段高分子聚 合物，其中，柔性软段主要由聚酯多元醇组成，刚性硬段主要由多异氰酸酯和扩 链剂组成。高耐久水性聚氨酯户外木器漆中-nco和-oh的摩尔比可以大致反映 其中的硬段和软段的比例组成：若两者的比值过低，则所形成的涂膜硬度、强度 不佳；若两者的比值过高，则所形成的漆膜的断裂伸长率、韧性不佳，并且，漆 料中的-oh过少，还会使得聚氨酯不易在水中分散，漆料中的粒子容易发生聚沉。 聚氨酯类漆料中的硬段、软段的组成对其理化性质的影响十分显著。将高耐久水 性聚氨酯户外木器漆中-nco和-oh的摩尔比控制在1.5～1.6范围内，其所形成 的涂膜能够兼具优异的硬度、强度、断裂伸长率和韧性。
[0010]
优选地，按照质量百分比计算，其原料还包括水性润湿剂0.1～0.3％、水性 增稠流变剂0.2～0.5％、水性流平剂0.1～0.3％、成膜助剂2～3％、水性消泡剂 0.1～0.6％、紫外线吸收剂0.3～1％、表面助剂3～5％、防冻剂0.5～1％、防腐防霉 剂0.5～1％。采用上述辅料与聚氨酯组分进行复配，可以有效地优化漆料的综合 性能，由此而形成的涂膜具有耐候、耐水、防霉防菌、低voc、抗开裂、耐沾 污等各方面的特性，解决了目前市场上的户外漆(通用为水性丙烯酸类漆料)所 具有的热粘冷脆、易开裂粉化、保护时效短、需要频繁翻新维护的问题，能够为 木器提供更长久的保护，不仅能够为户外木别墅、园林景观等涂装“油改水”提 供一个优越的水性涂装解决方案，也有利于资源的节约。
[0011]
优选地，按照质量百分比计算，其原料还包括水性多功能助剂0.05～0.1％， 水性多功能助剂为陶氏化学的牌号为amp-95的产品。本发明中采用的上述水性 多功能助剂能够起到调节ph值、协同增强消泡剂、流平剂等作用。
[0012]
优选地，表面助剂为非离子型聚乙烯蜡乳液，防冻剂为丙二醇，防腐防霉剂 的有效成分包括n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、多菌灵和敌草隆中的至少一种。配方 中添加防腐防霉剂对漆膜进行保护，保证霉菌不侵入木材，保护木材，还可以有 效防止白蚁等对木材进行侵蚀。
[0013]
以非离子型聚乙烯蜡乳液作为表面助剂能够提高漆膜的耐磨损性、抗刮伤性、 滑爽性、抗粘连性、高光泽和离型性等性能，同时还能使漆膜具有较好的疏水功 能。优选地，
采用麦克门公司的牌号为95535的产品作为表面助剂。
[0014]
优选地，采用陶氏化学的牌号为rocima 363的产品作为防腐防霉剂。该产 品能够强效防霉抗藻，具备优异的稳定性，不黄变。
[0015]
优选地，水性润湿剂为毕克化学的牌号为byk-346的产品，水性增稠流变 剂为明凌公司的牌号为pur40的产品，水性流平剂为迪高化学的牌号为 tego-410的产品。上述水性润湿剂具有高效能降低涂料表面张力，能够提高底材 润湿性以及漆膜的防缩孔性，还能够促进漆料的流动，使漆料具有良好的重涂性。 上述水性流平剂具有能够改善漆料的流动性以及所形成的漆膜的耐刮擦性，使漆 膜具有优异的防缩孔效果、抗粘连性以及光滑的手感。
[0016]
优选地，水性消泡剂的有效成分包括聚硅氧烷类化合物。优选地，水性消泡 剂由迪高化学的牌号为tego-810的产品和科宁公司的牌号为dehydran1293的 产品混合而成。迪高化学的牌号为tego-810的产品中的有效成分为特殊分子结 构的消泡物质与聚硅氧烷合成的消泡剂，能够与其它物料很好地相容性，辊涂和 刷涂破泡快，不影响光泽。科宁公司的牌号为dehydran1293的产品为：特殊改 性的聚二甲基硅氧烷溶液，适用于纯粹的水性涂料以及聚合物乳液。
[0017]
优选地，紫外线吸收剂的有效成分包括水性涂料用光安定剂、纳米氧化锌中 的至少一种。大自然条件下，强烈的紫外线容易造成成膜物质结构化学键的断裂 引起开裂、变色、粉化等问题，水性涂料用光安定剂能够抑制漆膜结构劣化，纳 米氧化锌对紫外线具有长效稳定性，采用两者复配而成的紫外线吸收剂，使得漆 膜在一个相对长的使用期内能够不被紫外线破坏，极其有效地延长了木器的使用 寿命。
[0018]
优选地，以永光化学的牌号为eversorb aq1的产品提供紫外线吸收剂中 的水性涂料用光安定剂。上述水性涂料用光安定剂能够直接添加于水性系统中， 可在涂料生产多个阶段添加，并且适用于高温烤漆涂装系统，使用方便；采用含 有上述光安定剂的漆料涂装于基材后，经加速耐候环境条件测试下，能够有效抑 制涂膜劣化发生。与标准有机uv吸收剂相比，作为无机紫外线吸收剂组分的纳 米氧化锌具有抗菌性以及更佳的长期稳定性。优选地，以毕克化学的牌号为 byk-3840的产品提供紫外线吸收剂中的纳米氧化锌。
[0019]
根据本发明的另一个方面，提供一种制备上述高耐久水性聚氨酯户外木器漆 的方法，包括以下步骤：步骤一，将聚氨酯分散体a和聚氨酯分散体b混合， 在400～600r/min的搅拌条件下，向其中添加水性润湿剂，添加完毕后继续搅拌 5～10分钟；步骤二，在400～600r/min的搅拌条件下，向步骤一制得的混合液中 依次添加水性消泡剂、水性增稠流变剂和成膜助剂，添加完毕后，将搅拌速度调 节至800～1200r/min，继续搅拌10～15分钟；步骤三，将搅拌速度调节至400～600 r/min，在此搅拌条件下，向步骤二制得的混合液中依次添加水性流平剂、水性 交联剂、表面助剂、紫外线吸收剂、防腐防霉剂、防冻剂和余量水，添加完毕后 继续搅拌不低于10分钟；步骤四，过滤，出料。
[0020]
本发明提供的制备上述高耐久水性聚氨酯户外木器漆的方法生产工艺简便、 经济成本低，不需要增添和改变原有生产设备，适宜工业化大生产。所制得的产 品具有耐水性好、抗开裂、耐候耐老化、防霉抗菌、经久耐用等特点，可以满足 对户外木别墅、木制家具、木栅栏等木制品的长期保护作用，减少翻新维护的要 求。
附图说明
[0021]
图1为实施例2中的单助剂变量测试的评分曲线图。
[0022]
具体实施例方式
[0023]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分 的实施例，而不是全部的实施例。
[0024]
实施例1
[0025]
1.制备巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯
[0026]
本实施例设置5组处理组，标记为处理1、处理2、处理3、处理4和处理5 分别制备巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯，同时，本实施例还设有对照处理制 备脂肪族水性聚氨酯，各处理组的操作方法如下所示。
[0027]
1.1处理1
[0028]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.1 g三丁基氢化锡；
[0029]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0030]
步骤三：向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸(3.02g)/n
-ꢀ
甲基吡咯烷酮(7g)溶液，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温5小时；
[0031]
步骤四：向经过步骤三处理后的混合液中添加加入26.42g双巯基乙酸乙二 醇酯，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温3小时；
[0032]
步骤五：使经过步骤四处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0033]
步骤六：在700r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0034]
1.2处理2
[0035]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.15 g二月桂酸二丁基锡；
[0036]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0037]
步骤三：向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸(3.02g)/n
-ꢀ
甲基吡咯烷酮(7g)溶液，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温5小时；
[0038]
步骤四：向经过步骤三处理后的混合液中添加加入28.31g三羟甲基丙烷三 (2-巯基乙酸酯)，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温3小时；
[0039]
步骤五：使经过步骤四处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0040]
步骤六：在700r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0041]
1.3处理3
[0042]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.08 g辛酸亚锡；
[0043]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0044]
步骤三：向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸(3.02g)/n
-ꢀ
甲基吡咯烷酮(7g)溶液，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温5小时；
[0045]
步骤四：向经过步骤三处理后的混合液中添加加入32.17g季戊四醇四(3
-ꢀ
巯基丙酸酯)，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温3小时；
[0046]
步骤五：使经过步骤四处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0047]
步骤六：在700r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0048]
1.4处理4
[0049]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.1 g三丁基氢化锡；
[0050]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0051]
步骤三：向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸(3.02g)/n
-ꢀ
甲基吡咯烷酮(7g)溶液，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温5小时；
[0052]
步骤四：向经过步骤三处理后的混合液中添加加入18.17g双巯基乙酸乙二 醇酯，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温3小时；
[0053]
步骤五：使经过步骤四处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0054]
步骤六：在700r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0055]
1.5处理5
[0056]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.1 g三丁基氢化锡；
[0057]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0058]
步骤三：向经过步骤二处理后的混合液中添加二羟甲基丙酸(3.02g)/n
-ꢀ
甲基吡咯烷酮(7g)溶液，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温5小时；
[0059]
步骤四：向经过步骤三处理后的混合液中添加加入37.92g双巯基乙酸乙二 醇酯，使所得混合液的温度继续维持在70℃，保温3小时；
[0060]
步骤五：使经过步骤四处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0061]
步骤六：在700r/min的搅拌下，向经过步骤五处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0062]
1.6对照处理
[0063]
步骤一：在装有机械搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入21.11g 的聚醚二元醇和19.03g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀，然后向其中添加0.1 g三丁基氢化锡；
[0064]
步骤二：将所述步骤一得到的混合液升温至70℃，保温5小时；
[0065]
步骤三：使经过步骤二处理后的混合液的温度降至50～55℃，然后加入三乙 胺将反应液的ph调节至8，搅拌30分钟；
[0066]
步骤四：在700r/min的搅拌下，向经过步骤三处理后的混合液中添加139.2 g去离子水和少量消泡剂，然后继续搅拌30分钟。
[0067]
处理1～5和对照处理制得的巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯的最低成膜 温度和断裂伸长率如表1所示。
[0068]
表1本实施例制得的脂肪族水性聚氨酯的性质
[0069]
处理组别最低成膜温度断裂伸长率处理13℃604％处理210℃518％处理35℃400％处理413℃282％处理52℃327％对照处理28℃68％
[0070]
2.涂膜耐冷热性质测试
[0071]
2.1制备漆料
[0072]
分别以本实施例处理1～5的巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯以及对照处 理所制备的脂肪族水性聚氨酯作为配方中的聚氨酯分散体a，以购自东方树脂的 牌号为8201的聚酯型脂肪族水性聚氨酯分散体(固含量35％、最低成膜温度32℃、 铅笔硬度为hb～1h、ph＝8)作为配方中的聚氨酯分散体b。
[0073]
按照以下操作制备漆料：
[0074]
(1)称取300g聚氨酯分散体a、550g聚氨酯分散体b投到分散釜中， 在500r/min的搅拌下混合5分钟，期间向分散釜的混合液中投入5g聚碳化二 亚胺交联剂；
[0075]
(2)将搅拌速度调节至1000r/min，继续搅拌10分钟；
[0076]
(3)将搅拌速度调节至500r/min，向分散釜中的混合液中投入145g去离 子水，继续搅拌10分钟；
[0077]
(4)使用200目滤布过滤反应完毕得到的浆料，备用。
[0078]
漆料的施工测试工艺，其包括如下步骤：
[0079]
(1)将橡木白坯板材砂光平整，并除尘，除油；
[0080]
(2)利用分别采用处理1～5、对照处理提供的脂肪族水性聚氨酯作为配方 中的聚氨酯分散体a所制得的漆料在橡木白坯板材表面进行喷涂，涂布量为150 g/m2，待干养护7天；
[0081]
(3)使表面形成了涂膜的待测橡木白坯板材经历耐冷热循环6次，每个循 环的操作参数为：-20℃保温4小时，50℃保温4小时，期间涉及的变温速率为 20℃/h。
[0082]
冷热循环的测试结果如表2所示。与对照处理所制备的脂肪族水性聚氨酯相 比，处理1～5所制得的巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯都能够有效提高漆料的 耐冷热循环性能。其中，处理1～3制得的巯基封端改性的脂肪族水性聚氨酯的断 裂伸长率都达到400％或以上，采用其的漆料表现出更好的韧性和耐冷热循环性 能，然而，对应处理2、处理4的产品的挥干速度明显较其他处理组慢。
[0083]
表2冷热循环测试结果
[0084]
处理组别漆膜表观
处理1涂膜平整，不鼓泡不脱落、不发蒙处理2涂膜平整，不鼓泡不脱落、不发蒙处理3涂膜平整，不鼓泡不脱落、不发蒙处理4涂膜轻微鼓泡处理5涂膜轻微鼓泡对照处理涂膜明显开裂、部分脱落
[0085] 实施例2
[0086]
1.水性聚氨酯户外木器漆的制备
[0087]
在本实施例中，所采用的配方如表3所示，配方所涉及的原料信息如下：
[0088]
配方中的聚氨酯分散体a为实施例1的处理1所制备的巯基封端改性的脂 肪族水性聚氨酯。
[0089]
配方中的聚氨酯分散体b为东方树脂的牌号为8201的聚酯型脂肪族水性聚 氨酯分散体。
[0090]
配方中的水性润湿剂为毕克化学的牌号为byk-346的润湿剂。
[0091]
配方中的水性消泡剂包括消泡剂a组分和消泡剂b组分，消泡剂a组分为 迪高化学的牌号为tego-810的产品，消泡剂b组分为科宁公司的牌号为 dehydran 1293的产品。
[0092]
配方中的水性增稠流变剂为明凌公司的牌号为pur40的产品。
[0093]
配方中的成膜助剂为陶氏化学的coaso 1290混合酯。
[0094]
配方中的水性流平剂为迪高化学的牌号为tego-410的产品。
[0095]
配方中的水性交联剂为斯塔尔公司的牌号为xl732的产品。
[0096]
配方中的表面助剂为麦克门公司的牌号为95535的产品。
[0097]
配方中的紫外线吸收剂包括紫外吸收a组分和紫外吸收b组分，其中，紫 外吸收a组分为永光化学的牌号为eversorb aq1的产品，紫外吸收b组分 为毕克化学的牌号为byk-3840的产品。
[0098]
配方中的防腐防霉剂为陶氏化学的牌号为rocima 363的产品。
[0099]
配方中的防冻剂为市售丙二醇。
[0100]
配方中的水性多功能助剂为陶氏化学的牌号为amp-95的产品。
[0101]
表3本实施例的高耐久水性聚氨酯户外木器漆制作配方
[0102]
[0103][0104]
按照表3所示的组分组成分别备料，对应配方a～h的水性聚氨酯户外木器 漆都分别按照以下步骤制备：
[0105]
步骤一，将聚氨酯分散体a和聚氨酯分散体b投到分散釜中，在500r/min 的搅拌条件下，向其中添加水性润湿剂，添加完毕后继续搅拌10分钟；
[0106]
步骤二，在500r/min的搅拌条件下，向反应釜的混合液中依次添加水性消 泡剂、水性增稠流变剂和成膜助剂，添加完毕后，将搅拌速度调节至1000r/min， 继续搅拌15分钟；
[0107]
步骤三，将搅拌速度调节至500r/min，在此搅拌条件下，向反应釜中的混 合液中依次添加水性多功能助剂、水性流平剂、水性交联剂、表面助剂、紫外线 吸收剂、防腐防霉剂、防冻剂和余量水，添加完毕后继续搅拌10分钟；
[0108]
步骤四，使用200目滤布过滤反应完毕得到的浆料，备用。
[0109]
2.性能测试
[0110]
利用滴定法测定分别对应配方a～h的高耐久水性聚氨酯户外木器漆中的-nco和-oh的含量，计算漆料中的-nco和-oh的摩尔比。
[0111]
采用待测漆料按照以下工艺进行喷涂：
[0112]
(1)将橡木白坯板材砂光平整，并除尘，除油；
[0113]
(2)将分别对应配方a～h的高耐久水性聚氨酯户外木器漆加入水性透明氧 化铁色浆对照色卡调色，然后在对板材表面进行喷涂3道，颜色对色板；
[0114]
(3)将喷涂好高耐久水性聚氨酯户外木器漆的板材，待干养护7天观察、 测试性能(理化性能测试按照gb/t 23999-2009标准方法进行)。
[0115]
3.性能表征
[0116]
表4和表5展示了本实施例所制备的高耐久水性聚氨酯户外木器漆的性能测 试结果。通过性能测试结果可知，漆料中的-nco和-oh的摩尔比也会对漆料所 形成的漆膜的耐冷热循环能力带来显著的影响，当漆料的n(-nco)/n(-oh)介于 1.5～1.6之间时，漆料具有良好的耐冷热循环能力，同时能够兼具其他优良的理 化特性。在本实施例中，分别对应配方a～f的高耐久水性聚氨酯户外木器漆施 工后的涂膜有着良好的附着力，颜色均匀清晰，耐水、耐冷热循环等特点。在户 外木器漆的关键性能耐候性、耐久性方面配方b和配方c的表现最优异。
[0117]
表4配方a～d的性能测试结果
[0118]
[0119][0120]
表5配方e～h的性能测试结果
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户外木器漆的最终性能需要树脂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、防霉剂互 相配合才能达到最优。鉴于对配方材料成本和性能上的综合考虑，为了确定上述 主要助剂材料互相搭配的用量范围，进行了单个助剂变量的测试，测试结果如图 1所示，计分方式为：按照测试工艺方法制板进行户外自然条件暴晒3年后的涂 膜效果进行评分，5分最好，0分最差。通过图1的评分曲线，可以得出各个助 剂的最佳用量范围是0.5％-0.8％。因此，本实施例提供的8种配方中，最具性价 比的方案为配方b。
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对比例
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将实施例2中按照配方b所制备的高耐久水性聚氨酯户外木器漆与国内市 场知名的水性户外木器漆产品进行对比，产品基本信息对比如表6所示。
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表6产品基本信息对照表
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将上述三种水性户外木器漆按添加同种同等添加量的水性氧化铁色浆进行 调色后喷板在橡木板材上，施工3道，然后进行养护7天后根据国家标准方法 gb/t23999-2009的测试物理化学性能结果如表7所示。
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表7产品的物理化学性能测试结果
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从表6和表7的数据可以看出，与目前国内市场知名的国内外品牌单组份水 性户外木器漆的品对比，实施例2配方b对应的产品的耐候性更好，耐久性更 强，耐水性更佳。并且，不仅quv测试还是户外自然条件3年的暴晒测试，实 施例2配方b对应的产品性能表现远优于目前市场使用的水性户外木器漆产品。 因此，本发明提供的高耐久水性聚氨酯户外木器漆具有更为开阔的应用前景。
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以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽 管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质 和范围。