专利名称：一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水性木器清漆；本发明特别涉及一种抗甲醛净味全效环保水性木 器清漆，本发明还涉及一种该抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术。
背景技术：
国内现有主流的木器涂料主要包括以下几种，聚氨酯木器涂料(PU)、酸固化氨 基醇酸木器涂料(Acidcuring)、硝基木器涂料(NC)、UV固化木器涂料(UV)、水性涂料 (Waterborne)和聚酯木器涂料(PE)几大类别。其中聚氨酯涂料比例最高，接下来依次是硝 基、UV、醇酸、水性和聚酯漆。在家具木器涂料领域，硝基漆已在逐渐被水性涂料取代。水性 体系将集中在丙烯酸单组份、UV和双组份聚氨酯中。在家具出口方面，目前我国政策法规 没有明确规定木器家具不能使用溶剂型涂料，但美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁 止使用溶剂型木器涂料的相关法规。溶剂型木器涂料在使用过程中，由于挥发性有机溶剂的释放，给木器家具制造者、 装饰施工人员与终端用户等均带来了极大的健康伤害，并导致严重的环境污染与资源浪费。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种配方简单，能有效抗 甲醛、净味的水性木器清漆。本发明的另一个目的是提供一种该抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技 术。为了达到上述目的，本发明采用以下方案—种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于按重量百分含量由以下组分 组成除醛乳液30-40%
核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液15—25%;
竹炭粉3-5%
抗划伤蜡助剂1-3%
消光粉0. 2-0. 5%
消泡剂0. 1-0. 2%
分散剂0. 5-1. 5%
防沉剂0. 1-0. 3%
水与助剂20-40% 。如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的抗划伤蜡 助剂为微粉化聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡。如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的消泡剂为 水性高效消泡剂。所述的水性高效消泡剂为AC-900水性高效消泡剂本产品是有机硅改性 复合消泡剂。如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的防沉剂为 聚酰胺蜡。所述的聚酰胺蜡是一种触变性添加剂。其已通过溶剂有效的活化，在涂料系统 中形成强大的网络结构，其优异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防沉降能力。如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的助剂为催 干剂，表面活性剂，流变助剂，成膜助剂，防霉剂或活性成膜助剂中4种以上的混合物。如上所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，，其特征在于所述的催干剂 为二月桂酸二丁基锡，其含量为0. 03-0. 08% ；所述的表面活性剂为氟碳表面活性剂其含 量为0. 02-0. 5% ；所述的流变助剂为磷酸三丁酯其含量为0. 6-0.9% ；所述的成膜助剂为 异丙醇胺含量为0. 8-1.5% ；所述的防霉剂为3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量为 0. 1-0. 3% ；所述的活性成膜助剂为丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯，其含量为1-5% ；其中所述 的含量为重量百分含量。本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术，其特征在于包括以下工艺 步骤首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入净醛乳液及抗划伤蜡 助剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品 细度与粘度，过滤，装罐，包装。
如上所述的制备技术，其特征在于所述的中速分解的速度为600-800r/min ；所述 高速分散的速度为1000-1500r/min。如上所述的制备技术，其特征在于所述的成品细度为35-50 μ m，所述的成品粘度 为 30-60mm2/s。本发明中所述的除醛乳液为美国陶氏化工3030乳液。具有超强除醛功效，能够有 效分解涂料中甲醛。本发明中所述的竹炭粉规格(1000 4000目)多用作涂料类工业产品原料。由 于超细加工之后竹炭的比表面积呈几何级数增长，竹炭的吸附、分解等特殊功能亦同步强 化。本发明中所述的分散剂为德国汉高5040分散剂，具有良好的耐热性、互溶性、效 率高，粘度稳定，防止涂料沉淀、凝絮。保持光泽性好、无毒、无腐蚀、无特殊气味。本发明中配方中①优选水性净醛乳液与高性能乳液基料体系选择对甲醛有吸附作用和能与甲醛发生不可逆化学反应的乳液进行配方设计。甲 醛反应性乳液的表面或内部残留了大量活性基团如氨基、羧基、环氧基等，均可和甲醛发生 不可逆化学反应。甲醛反应性乳液和普通乳液都具有一定消除室内空气中甲醛的能力。普 通乳液消除甲醛的机理是乳液膜对甲醛的吸附作用，该作用是可逆的；而反应胜乳液具有 比普通乳液强得多的消除甲醛能力。目前国内形成的水性木器涂料体系主要基于纯丙烯酸乳液，改性丙烯酸_聚氨酯 冷拼乳液，聚氨酯合成改性丙烯酸乳液以及聚氨酯分散体等基料体系。各个基料体系具有 突出的优点和缺点。基于对乳液基料体系市场信息和样品的广泛收集，汇集国内外的优势 乳液生产企业的尖端产品，通过先进的实验设计方法与配方工艺优化，全面评估产品的各 项性能、并加以分析对比和筛选，从中优选出几个最优的基料体系和样品，为进一步测试混 合复配试验提供具体的优势基料样品。②混合复配高性能乳液基料体系达到最大的协同效应对目前基料体系的选择和搭配共混，形成基料复配体系、进行获得协同效应，不但 使不同的基料体系的优缺点达到互相弥补的作用，同时在一些性能上得到突破，达到一个 同等基料技术基础上的性能突破。本体系选用的聚氨酯改性丙烯酸基料体系将选用脂肪族 聚氨酯改性丙烯酸作为一个基本基料，复配上纯丙烯酸乳液体系，充分发挥脂肪族聚氨酯 体系优秀的机械力学性能、耐黄变性能和丙烯酸体系的突出的耐化学品性能的优势，通过 科学的DOE实验研究方法，确定最为优化的复配比例、组分含量及配方工艺。其突出的发现 是，不但让两个体系达到一个优势互补的协同效应，同时弥补了各自的弱势和缺点，从而让 漆膜的耐化学品性和抗粘连作用满足行业标准的基本要求的同时，其力学性能、耐黄变性 能等均提升到一个更高的层面。③创造性地引进竹炭除醛净味组分，优化配方体系，达到净味效果竹炭存在微孔结构，具有较高的孔隙度(大孔隙、中孔和微孔)和高比表面积，对 甲醛、挥发性溶剂等有害气体有很好的物理吸收作用，在涂料中的应用越来越多。当然，物 理吸附作用具有一定的局限性，主要表现在两个方面一是存在饱和度，二是吸附能力和温 度有关。因此，通过物理吸附来去除室内空气中的甲醛与挥发性溶剂等有害气体，在一定程度上是切实可行、行之有效的方案。乳液合成过程使用了各种乳胶保护技术，同时工艺的差异导致合成效率的差异， 往往带进去了一些味道较大甚至具有刺激性的助剂和单体，使基料乳液的气味较为刺激; 配成涂料成品后，味道仍然长期的释放，令消费者难以接受。通过与供应商的合作开发，避 免在基料原料中添加含有刺激性气味的成分，同时通过调整工艺以提高合成效率、通过采 用附加工艺以降低成品中的游离单体的残留量，最终将成品的气味达到最低。在该优势乳 液的基础上，通过添加优选的低气味、零VOC(有机挥发组分)的涂料组分，避免配方中因为 加入大量的刺激味道的助剂而使成品具有刺激性的气味。为了达到产品气味最低的技术要 求，替换并取消了一些常规的涂料添加剂，并采用了本公司独特的净味技术配方平台，跳出 了传统的配方体系框架，使产品配方的存储性和稳定性受到了极大的挑战，但也令产品的 气味百分之百地到达净味要求。④添加特殊助剂，提高水性漆的表面抗划伤效果水性木器涂料的干燥后的漆膜的致密性较溶剂型的涂料的要低，导致漆膜的表面 抗划伤作用普遍偏低，在使用过程容易常常因为一些表面粗糙的硬物体快速划过而在平整 的漆膜表面留下一道明显的伤痕，从而破坏了漆膜表面的美感。本配方在复配乳液基础上 使漆膜达到一个最佳的物理化学性能的同时，添加一种特殊的抗划伤助剂，从而使漆膜表 面的抗划伤性得到大大的提高，抗划伤作用可以跟溶剂型漆膜效果媲美，大大提高了水性 木器涂料的耐用效果。综上所述，本发明的有益效果①本发明产品采用净味调漆技术，降低了涂料罐内和施工过程的刺激性挥发物的 量，同时产品的VOC大大的降低。清漆产品的TVOC降低到225g/L，低于HJ/T 201-2005要 求的 250g/L。②本发明产品通过优势乳液复配技术，弥补了传统含聚氨酯成分的耐碱性差的缺 陷，提高了漆膜的耐化学品性能，全项通过HG/T3828-2006要求的各项耐化学品测试，使该 产品的使用更加具有耐久性的优势。③本发明产品通过筛选各种优势技术的基料进行技术复配，发挥出协同作用，大 大的提高漆膜的机械性能，清漆产品的耐磨性损耗不大于0. 025g(750g/500r)，低于HG/T 3828-2006中设定的0. 030g的标准，该标准同样是室内用溶剂型木器涂料的标准。④本发明产品满足行业标准HG/T 3828-2006《室内用水性木器涂料》行业标准。⑤本发明产品符合环保标准《环境标志产品技术要求水性涂料》HJ/T 201-2005。⑥本发明产品能有效净化室内挥发性有害物质，具有天然木纹的优雅美感。出色 的填充性与可打磨性。优异的抗划伤性能。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明做进一步描述实施例1制备IOOkg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成除醛乳液30 kg 核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 25 kg
竹炭粉5kg
抗划伤蜡助剂1 kg
消光粉0. 2kg
消泡剂0. 1 kg
分散剂0. 5 kg
防沉剂0.15 kg
水30. 3 kg
二月桂酸二丁基锡0.05kg
磷酸三丁酯0. 9 kg
异丙醇胺1. 5kg
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯0. 3kg
丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯5 kg首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散 15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入净醛乳液及抗划伤蜡助 剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细 度与粘度，若成品细度达到35-50 μ m,粘度为30-60mm2/S时即为合格品，然后过滤，装罐，包 装。实施例2制备IOOkg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成除醛乳液32 kg 核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 23 kg
竹炭粉4 kg
抗划伤蜡助剂2kg
消光粉0. 3 kg
消泡剂0. 15 kg
分散剂0. 8 kg
防沉剂0. 1 kg
水34.6kg
二月桂酸二丁基锡0.03kg
氟碳表面活性剂0. 02kg
磷酸三丁酯0. 7 kg
异丙醇胺Ikg
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯0. 3kg
丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯1 kg首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散 15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入净醛乳液及抗划伤蜡助 剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细 度与粘度，若成品细度达到35-50 μ m,粘度为30-60mm2/S时即为合格品，然后过滤，装罐，包 装。实施例3制备IOOkg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成除醛乳液 35 kg
核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 20 kg
竹炭粉3kg
抗划伤蜡助剂 3kg
消光粉 0.4kg
消泡剂0.2kg
分散剂 1kg
防沉剂 0.2kg
水 35.7kg
二月桂酸二丁基锡 0.08kg
氟碳表面活性剂 0.02kg
磷酸三丁酯0.6kg
异丙醇胺 0.8kg首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散 15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入净醛乳液及抗划伤蜡助 剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细 度与粘度，若成品细度达到35-50 μ m,粘度为30-60mm2/S时即为合格品，然后过滤，装罐，包 装。实施例4制备IOOkg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成除醛乳液 38 kg
核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 18 kg
竹炭粉 4kg
抗划伤蜡助剂 2kg
消光粉0.5kg
消泡剂 0.1kg
分散剂 1.2kg
防沉剂0.3kg
水 30.8kg
二月桂酸二丁基锡 0.06kg
氟碳表面活性剂0.04kg
磷酸三丁酯 0.8kg
异丙醇胺 1kg
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯 0.2kg
丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯 3 kg首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散 15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入净醛乳液及抗划伤蜡助 剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细 度与粘度，若成品细度达到35-50 μ m,粘度为30-60mm2/S时即为合格品，然后过滤，装罐，包 装。实施例5制备IOOkg本发明抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，由以下组分组成除醛乳液
40kg
核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 15 kg
竹炭粉
抗划伤蜡助剂
消光粉
消泡剂
分散剂
防沉剂
水
二月桂酸二丁基锡 氟碳表面活性剂 磷酸三丁酯 异丙醇胺
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯
5 kg Ilkg
0.3 kg 0. 2kg
1.5 kg
0. 2 kg
28. 6 kg 0. 05kg 0. 45 kg
0.9 kg
1.5kg 0. 3kg
丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯5 kg 首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分 散，所述的中速分解的速度为600-800r/min，之后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散 15-30分钟后，其中所述高速分散的速度为1000-1500r/min，加入净醛乳液及抗划伤蜡助 剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分。中速分散40分钟后，取样检测成品细 度与粘度，若成品细度达到35-50 μ m,粘度为30-60mm2/S时即为合格品，然后过滤，装罐，包 装。
权利要求
1. 一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于按重量百分含量由以下组分组成除醛乳液核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 竹炭粉抗划伤蜡助剂消光粉消泡剂分散剂防沉剂水与其它组分30-40% 15—25%； 3-5% 1-3%0. 2-0. 5% 0. 1-0. 2% 0. 5-1. 5% 0. 1-0. 3% 20-40%
2.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的 抗划伤蜡助剂为微粉化聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡。
3.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的 消泡剂为水性高效消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的 防沉剂为聚酰胺蜡。
5.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，其特征在于所述的 助剂为催干剂，表面活性剂，流变助剂，成膜助剂，防霉剂或活性成膜助剂中4种以上的混 合物。
6.根据权利要求1所述的一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆，，其特征在于所述 的催干剂为二月桂酸二丁基锡，其含量为0. 03-0. 08% ；所述的表面活性剂为氟碳表面活性 剂其含量为0. 02-0. 5%;所述的流变助剂为磷酸三丁酯其含量为0. 6-0. 9%;所述的成膜助 剂为异丙醇胺含量为0. 8-1. 5% ；所述的防霉剂为3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量 为0. 1-0. 3%;所述的活性成膜助剂为丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯，其含量为1-5%;其中所 述的含量为重量百分含量。
7.权利要求1至6任一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆的制备技术，其特征在于 包括以下工艺步骤首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，之 后均勻混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入净醛乳液及抗划伤蜡助剂、 水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，过滤，装罐，包装。
8.根据权利要求8所述的制备技术，其特征在于所述的中速分解的速度为600-800r/ min ；所述高速分散的速度为1000-1500r/min。
9.根据权利要求8所述的制备技术，其特征在于所述的成品细度为35-50μ m,所述的 成品粘度为30-60mm2/s。
全文摘要
本发明公开了一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术，该木器清漆由以下组分组成除醛乳液30-40％，核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液15-25％；竹炭粉3-5％，抗划伤蜡助剂1-3％，消光粉0.2-0.5％，消泡剂0.1-0.2％，分散剂0.5-1.5％，防沉剂0.1-0.3％，水与助剂20-40％。该制备技术首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，之后均匀混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入净醛乳液及抗划伤蜡助剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，过滤，装罐，包装。
文档编号C09D171/00GK102146255SQ20111012335
公开日2011年8月10日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者李小玉, 蒋建平, 陈小文, 陈静静 申请人:中山蓝海洋水性涂料有限公司