专利名称：水性木器漆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种水性木器漆及其制备方法。
背景技术：
传统的人工木器漆如聚氨酯漆、硝基漆因其价格便宜，施工方便是木器漆的主流产品，但这些传统木器漆在涂刷时和涂刷后会释放大量有毒、有害的溶剂、游离TDI，有的还含有重金属，不符合今天的环保要求。而水性木器漆在涂料的环保上得到了突破，因为它是以水作介质，采用多种不饱和化学单体，在特定的工艺条件下形成的热固性、高光泽的木器漆，具有无毒无味、无污染、耐水、耐磨、耐酸碱、使用方便等优点。但目前水性木器漆也存在许多的缺点，其中之一是因为其无毒性而造成水性木器漆的防虫性能不及传统的人工木器漆。
发明内容
针对上述目前使用的水性木器漆所存在的缺陷，本发明要解决的技术问题就是要赋予水性木器漆以防蛀性能。进而提出一种水性木器漆及其制备方法。
本发明提供的水性木器漆，以丙烯酸系乳液、水和其他添加剂组成，其中添加剂还包括占涂料总重量0.01-5％的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体。
本发明提供的水性木器漆的制备方法，先在水中将各种添加剂分散乳化，再与丙烯酸系乳液均匀混合，添加剂中还包括加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体；其中加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的制备方法是先以表面具有介空结构的纳米粉体材料在香椿树提取物溶液中浸泡，再以物理的方法去除溶剂。所使用的纳米粉体有纳米氧化硅粉体、纳米氧化钛等，它们的比表面积要大于600平方米/克，粒度要小于20纳米。浸泡纳米粉体的香椿树提取物溶液可以水为溶剂，也可以烃类及其衍生物，如汽油、苯、甲苯、乙醇、乙醚、丙酮等为溶剂，这些溶剂可以通过负压或升温的方法除去。
本发明提供的水性木器漆的制备方法，其中用于制备加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的香椿树提取物的制备方法是以浓度为1-20％(重量)的醇类水溶液为提取剂，将香椿树组织置于提取剂中，在50-100摄氏度的温度下煎熬提炼1-4小时，冷却后滤去残渣并除去提取剂。其中所用的醇类如乙醇、正丁醇等；所用的香椿树组织包括叶、皮、木质、根、果实等取自香椿树上的各种组织。
本发明提供的水性木器漆的制备方法，还在加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的表面上包敷一层保护膜。保护膜是长链脂肪酸或小分子硅烷材料。如硬脂酸、钛酸丁酯等。长链脂肪酸或小分子硅烷材料不溶于水，但是有的会在水中产生水解反应，因此纳米材料表面分子设计包敷过程要求在有机溶剂中进行。包敷保护膜的目的是使加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体具备疏水能力和缓释能力，以使水性木器漆所具有的防虫蛀功能长效稳定。包敷的办法是将加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体浸泡在长链脂肪酸或小分子硅烷材料溶液中，通过升温使加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的表面原子或羟基与溶液中的长链脂肪酸或小分子硅烷材料分子中的极性基团产生不可逆的永久性的化学结合，最后以高温或负压除去溶剂，使得选用的纳米无机粉体表面形成疏水防水层。其中纳米材料与长链脂肪酸或小分子硅烷溶液的重量比例为1-5∶1。长链脂肪酸或小分子硅烷溶液的浓度为10％-20％(重量)，长链脂肪酸或小分子硅烷溶液的溶剂为溶剂汽油、甲苯、苯、乙醚等。
本发明提供的水性木器漆及其制备方法，将加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体添加在水性木器漆中，利用香椿树提取物的驱虫性和纳米粉体的高表面积多孔性使纳米粉体成为高容量且有缓释作用的防蛀蛀纳米粉体，又利用纳米粉体的高分散性均匀地分布在水性木器漆体系中，使所获得的水性木器漆具有良好的防虫蛀效果。此外因为作为防虫蛀有效成分的香椿树提取物是天然产物，使该水性木器漆保持了环保特点。
具体实施例方式
实施例一先以香椿树皮1份加4份15％的乙醇水溶液，在70摄氏度的温度下熬炼2小时，随后将所得的混合物滤去残渣并升温除去乙醇水溶液而得到香椿树提取物，将所获得的香椿树提取物在汽油中溶解得到香椿树提取物的汽油溶液。其次将粒度小于20纳米的氧化硅分散在香椿树提取物汽油溶液中浸泡4小时，随后以升温的方法除去汽油而得到加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体。再次将分散剂、润湿剂、消泡剂与水按照一定比例进行乳化，约30分钟后加入占总重0.05％的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体，进行高速分散。最后在分散均匀后，加入丙烯酸聚氨酯复合乳液，低速分散均匀制得产品。
实施例二、先取香椿树枝1份捣糊加4份20％的正丁醇水溶液，在90摄氏度的温度下熬炼3小时，随后将所得的混合物滤去残渣并升温除去正丁醇水溶液而得到香椿树提取物，将所获得的香椿树提取物在甲苯中溶解得到香椿树提取物的甲苯溶液。其次用市场销售的颗粒尺度为15纳米氧化钛和纳米氧化硅，按照2∶1比例混和，球磨4小时后，在香椿树提取物的甲苯溶液中浸泡4小时，再去除溶剂干燥后得到加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体。再次将前述制得的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体与浓度为12％二甲基二氯硅烷的200#汽油溶液按照1∶6重量比例混合，搅拌成膏状物，加热到80℃去除溶剂。再量取一定量的去离子水，加入pH调节剂、表面活性剂、分散剂、润湿剂，并在低速搅拌状态下加入占总重2％的经二甲基二氯硅烷处理的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体，待完全润湿后，进行高速乳化60分钟。最后加入成膜助剂和有机硅改性丙烯酸树脂乳液、增稠剂及其他助剂按木器漆生产的通常工艺加工成产品。
权利要求
1.一种水性木器漆，以丙烯酸系乳液、水和其他添加剂组成，其特征是所说的添加剂还包括占涂料总重量0.01-5％的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体。
2.一种如权利要求1所述的水性木器漆的制备方法，先在水中将各种添加剂分散乳化，再与丙烯酸系乳液均匀混合，其特征是添加剂中的加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的制备方法是先以表面具有介空结构的纳米粉体材料在香椿树提取物溶液中浸泡，再以物理的方法去除溶剂。
3.如权利要求2所述的水性木器漆的制备方法，其特征是所使用的纳米粉体的比表面积要大于600平方米/克，粒度要小于20纳米。
4.如权利要求2或3所述的水性木器漆的制备方法，其特征是用于制备加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的香椿树提取物的制备方法是以浓度为1-20％(重量)的醇类水溶液为提取剂，将香椿树组织置于提取剂中，在50-100摄氏度的温度下煎熬提炼1-4小时，冷却后滤去残渣并除去提取剂。
5.如权利要求2或3所述的水性木器漆的制备方法，其特征是还在加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体的表面上包敷一层保护膜先将加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体按纳米材料与长链脂肪酸或小分子硅烷溶液的重量比例为1-5∶1的比例浸泡在浓度为10％-20％(重量)的长链脂肪酸或小分子硅烷材料溶液中，然后除去溶剂。
全文摘要
目前水性木器漆也存在因为其无毒性而造成水性木器漆的防虫性能不及传统的人工木器漆的缺陷。本发明提供的水性木器漆及其制备方法，将加载有香椿树提取物的防虫蛀纳米粉体添加在水性木器漆中，利用香椿树提取物的驱虫性和纳米粉体的高表面积多孔性使纳米粉体成为高容量且有缓释作用的防虫蛀纳米粉体，又利用纳米粉体的高分散性均匀地分布在水性木器漆体系中，使所获得的水性木器漆具有良好的防虫蛀效果。此外因为作为防虫蛀有效成分的香椿树提取物是天然产物，使该水性木器漆保持了环保特点。
文档编号C09D5/02GK1552780SQ0314138
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月6日 优先权日2003年6月6日
发明者左美祥, 陈君飞, 陆爱萍 申请人:舟山格兰特种涂料有限公司, 宁波格兰纳米科技有限公司