本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种水性木器抗甲醛清漆及其制备方法。
背景技术：
在室内有害挥发物中，1995年被国际癌症研究机构确定为可致癌物的甲醛最为顽固，其潜伏期可达3-15年之久，长期危害人们的身体健康。室内空气中的甲醛主要来自室内装修材料释放的游离甲醛，释放源主要包括人造板及其制品，家具，胶粘剂，地毯和壁纸等。
水性木器涂料是目前公认最环保的涂料类型，具有可挥发性有机化合物含量(VOC)很低的特点，极大的减少了有机溶剂的使用。现有技术中已有除甲醛功能的水性木器漆产品，此类产品一般都是在丙烯酸乳液分子上嫁接特殊单体，利用特殊单体与空气中的甲醛反应除去甲醛。但由于这些反应为不可逆交联反应，因此，随着捕获甲醛数量的增多，其去除甲醛的能力逐渐降低直至消失。
因此，开发一种能够长效性去除甲醛及室内其他VOC的木器涂料，对水性漆在家具中的应用具有重大意义。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种水性木器抗甲醛清漆，该清漆具有极佳的成膜性，且自身可挥发性有机化合物(VOC)含量很低，同时，该清漆能持续分解家具板材、胶粘剂、地毯、壁纸以及空气中的游离甲醛，净化空气。
为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种水性木器抗甲醛清漆，按重量百分比计，包括如下组分：
其中，所述抗甲醛水性丙烯酸乳液为玻璃化温度40-50℃的纯丙类乳液A，或者，为玻璃化温度40-50℃的纯丙类乳液A和玻璃化温度5-15℃纯丙类乳液B的混合物；
所述适量以调节所述水性木器抗甲醛清漆的pH至8～9为准。
本发明以具有抗甲醛功能的丙烯酸乳液(为水性)和光触媒共同作为抗甲醛组分，其中，具有抗甲醛功能的水性丙烯酸乳液具有较强的消除甲醛的功能，同时，光触媒在可见光照射下即具有很好的分解甲醛的能力，能持续的保持高活性分解甲醛，因而，本发明的产品分解甲醛的能力并非一次性的，而具有长效性，在光照条件下(如日光或灯光)可持续的吸附、分解游离甲醛，效果突出。
本发明主要的成膜成分为抗甲醛丙烯酸乳液，其可单一采用乳液A，也可采用乳液A和乳液B的混合物。当仅采用乳液A时，漆膜干燥速度快，得到的漆膜硬度高，但柔韧性稍差，因此，该产品主要适用于对材质较硬、结构简单的板式家具进行涂漆。当采用乳液A和乳液B时，由于乳液B形成的漆膜具有柔韧性佳的特性，因此，二者复配使用，能够很好地克服乳液A形成的漆膜柔韧性差的缺陷，得到柔韧性和硬度均突出的漆膜。此种配合方式扩大了产品的适用范围，可适用于各种室内用木质卧房家具，办公家具等产品涂漆，具有很好的普适性。除此之外，单一使用乳液A时，往往需要在配方中加入较多的成膜助剂才可改善漆膜的柔韧性，而当二者复配使用时，加入少量的成膜助剂即可使产品具有良好的成膜性，不仅可降低企业成本，也可降低VOC排放。
优选地，所述乳液A的粘度≤1000cps，MFFT值为43±2℃。其中，进一步优选地，采用固含量40±1％，pH值7～8的乳液A。
优选地，所述乳液B的粘度≤1200cps，MFFT值为5±1℃。进一步优选地，采用固含量45±1％，pH值7～9的乳液B。
所述粘度均指的是25℃的布氏粘度。
在具体的实施方式中，乳液A可采用陶氏化学生产的ROSHIELD3301型号产品。乳液B可采用厦门爱可玛化工生产的RS-736水性丙烯酸乳液。
进一步优选地，当乳液A和乳液B的重量比为1:(0.8～1.2)时，得到的漆膜具有更佳的韧性和硬度。
最优选地，当乳液A和乳液B的重量比为1:1时，得到的漆膜具有最佳的韧性和硬度，且漆膜的甲醛去除效率可达92％以上，甲醛净化效果持久性可达80％以上，对有害物质的去除效果符合GB24410-2009标准。
优选地，所述光触媒为纳米二氧化钛。进一步优选地，所述纳米二氧化钛的粒径小于5nm。在具体的实施方式中，所述光触媒可采用赢创公司的DEGUSSA AEROXIDETiO2P25、或晶瑞新材料的JR05型号产品。
优选地，所述消泡剂选自有机硅类消泡剂、不含有机硅的憎水性固体消泡剂、破泡聚合物消泡剂中的至少一种，在具体的实施方式中，可采用德国BYK公司的BYK024、BYK028、赢创公司的tego810、tego902w等型号产品。
所述润湿剂选自有机硅聚醚共聚物、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种。在具体的实施方式中，可采用德国BYK公司的BYK346、BYK349，赢创公司的tego270、twins4100等型号产品。
所述流平剂选自丙烯酸酯类流平剂、聚硅氧烷类流平剂中的至少一种。在具体的实施方式中，可采用法国先创PW336、德国BYK公司的BYK333、赢创公司的tego450等型号产品。
所述增稠剂选自聚醚类增稠剂、聚氨酯类增稠剂中的至少一种。在具体的实施方式中，可采用罗门哈斯2050D、RM-12W、德谦-海明斯R299、合肥安科HEUR-D等型号产品。
所述成膜助剂选自乙二醇单丁醚(BCS)、二乙二醇丁醚(DB)、二丙二醇甲醚(DPM)、二丙二醇丁醚(DPNB)中的至少一种。
所述杀菌剂选自不含N-/O-缩甲醛的水性氯甲基异噻唑啉酮(CMI)、水性甲基异噻唑啉酮(MI)、溴硝基丙二醇中的至少一种。在具体的实施方式中，所述杀菌剂可采用德国舒美公司的Parmetol A 28或Parmetol K20，罗门哈斯的LXE杀菌剂或英国舒尔的MV杀菌剂。
所述pH调节剂可选择面漆中常用类型，优选为气味小的醇胺类pH调节剂，例如美国ANGUS的AMP-95(分子结构为2-氨基-2-甲基-1-丙醇)。本发明控制产品的pH值在8-9的范围可充分确保产品的稳定性。
本发明通过对主要成膜成分以及各助剂的选择，得到的水性木器抗甲醛清漆的细度为≤25μm，粘度为74KU(斯托默黏度，25℃)。经检测，该清漆的各项指标均符合GB 23999-2009要求，且在干燥速度、耐黄变性等指标方面显著优于现有水平，非常适宜用于板式家具和实木家具的涂装。
本发明同时提供上述水性木器抗甲醛清漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将水性丙烯酸乳液倒入分散釜中，低速搅拌，用pH调节剂调整pH值至8-9，加入杀菌剂，搅拌均匀；
(2)将润湿剂、消泡剂、流平剂和成膜助剂预混合均匀，在搅拌的状态下将它们缓慢加入步骤(1)所得混合物中；
(3)将光触媒缓慢加入步骤(2)所得混合物中，加入部分增稠剂调整产品至合适粘度后，高速分散，检验细度合格并且无油缩后，加入水及剩余增稠剂，搅拌均匀即可。
其中，步骤(1)中，所述低速搅拌在≤800转/min条件下进行。
步骤(2)中，所述高速分散在≥2500转/min条件下进行。
步骤(3)中，所述高速分散在≥2500转/min条件下进行。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件可以相互组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明涉及到的原料或试剂均为已知产品，可市购获得。
本发明具有如下优势：
(1)本发明采用水性丙烯酸乳液，以水为主要溶剂，绿色环保，节约能源，便于施工；
(2)本发明产品彻底干燥后硬度高、柔韧性好、抗粘连性突出、透明度好，耐化学品性好，质量符合国家标准；
(3)本发明的水性木器抗甲醛清漆为水性环保产品，适用于各类室内木质家具涂装，最终做成的家具产品具有长时间吸附和分解甲醛的功能。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种水性木器抗甲醛清漆，由如下组分组成：
该实施例同时提供了上述水性木器抗甲醛清漆的制备方法，具体为：先将4kg水性丙烯酸乳液ROSHIELD 3301和4kg水性丙烯酸乳液RS-736倒入分散容器中，低速搅拌状态下将0.02kg pH调节剂AMP95加入分散容器中，调整pH值8-9，再加入0.01kg杀菌剂MV，将0.3kg二丙二醇丁醚DPNB、0.3kg乙二醇单丁醚BCS、0.04kg消泡剂BYK024、0.02kg消泡剂tego810、0.05kg润湿剂twins4100、0.05kg流平剂tego450预先混合均匀，在搅拌的状态下缓慢加入到分散容器中，在通风除尘的条件下缓慢加入0.2kg的JR05并搅拌均匀后，加入0.03kg增稠剂HEUR-D调整到合适粘度后，高速分散15分钟，用100um的细度计，检验细度合格并且无油缩后，依次加入0.95kg水，0.03kg增稠剂R299，分散15分钟，过滤包装。
实施例2
一种水性木器抗甲醛清漆，由如下组分组成：
该实施例同时提供了上述水性木器抗甲醛清漆的制备方法，其制备方法同实施例1。
实施例3
一种水性木器抗甲醛清漆，由如下组分组成：
该实施例同时提供了上述水性木器抗甲醛清漆的制备方法，其制备方法同实施例1。
实施例4
一种水性木器抗甲醛清漆，由如下组分组成：
该实施例同时提供了上述水性木器抗甲醛清漆的制备方法，其制备方法同实施例1。
性能测试
(一)成膜性能
对实施例1和3产品的漆膜性能进行了检测，漆膜性能检测结果如表1和表2所示，其他实施例产品的漆膜性能与之类似。
表1：实施例1漆膜性能检测结果
一般而言，木器漆的表干时间为30min，实干时间为6h，硬度为1B。从表1可以看出，本发明通过对主要成膜组分和助剂组分的选择，漆膜表干时间缩短为27min，实干时间缩短为4h，比现有技术缩短10-33％，显著优于现有技术。硬度达到1B级，耐黄变性为1.8，同样显著优于现有技术。
表2：实施例3漆膜性能检测结果
从上述表格可以看出：一般而言，木器漆的表干时间为30min，实干时间为6h，硬度为1B。从表1可以看出，本发明通过对主要成膜组分和助剂组分的选择，漆膜表干时间虽然没有缩短，实干时间缩短为4h，比现有技术缩短33％，显著优于现有技术。硬度达到B+级，耐黄变性为2，同样显著优于现有技术。
对实施例1-4产品分别进行甲醛净化效率和甲醛净化效果持久性测试，测试结果分别见表3和表4。同时，测定了实施例1产品对有害物质的去除结果，结果如表5所示。
表3：甲醛净化效率测试结果
现有技术中的抗甲醛涂料产品的甲醛净化效果一般为85-90％，本发明的甲醛净化效果可达92.88％，优于现有水平。
表4：甲醛净化效果持久性测试结果
现有技术中的抗甲醛涂料产品的甲醛净化效果持久性一般为70-80％，本发明的甲醛净化效果持久性可达85.12％，优于现有水平。
表5：实施例1产品中有害物质含量
通过上述结果说明，本发明中的水性木器抗甲醛清漆符合国家标准GB23999-2009和GB24410-2009，最终的漆膜性能可以满足一般的家具性能要求，最重要是该清漆可挥发性有机化合物含量(VOC)很低，使用在家具上后不但能快速吸收分解板材和胶黏剂中释放的甲醛，又能长时间持续的吸附分解室内空气中的游离甲醛，具有双重功效。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。