一种PU透明底漆及其制备方法与应用与流程

一种pu透明底漆及其制备方法与应用
技术领域
1.本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种pu透明底漆及其制备方法与应用。


背景技术：

2.涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
3.木材制品广泛存在于人类生活的各种场所，如家具、门窗、护墙板、地板、日常生活用品、木制乐器、体育用品、文具、儿童玩具等，均可用木材制成。与其他材料不同，木材具有一系列可变性，包括密度、耐久性、尺寸稳定性和吸收性，这使得木材难以直接应用，必须进行表面处理，使得性能稳定，才能作为工业材料长久使用。涂覆涂料是木材表面处理的一种常用工艺，涂覆于木制品上的涂料统称为木器涂料。相关技术中，常用的木器涂料包括聚酯漆和聚氨酯漆(pu)，其中，聚氨酯漆由于其漆膜强韧，光泽丰满，附着力强，耐水耐磨且耐腐蚀，被广泛应用于木器家具和木质地板中。
4.乌金木(非洲斑马木)，也被称为黑檀，其具有极为漂亮的纹理、较好的质地，且抗能腐朽，不易虫蛀，是十分宝贵的木料。但其也易因含水率发生变化而出现变形和开裂，难以适应过冷或过热、过干或过湿等使用环境。在乌金木表面涂覆pu透明底漆是一种常用的加工方式，pu透明底漆能较好地改善上述问题。然而，目前市场上的pu透明底漆存在有异味且光泽较差等问题，使得其使用效果仍不太理想。
5.基于此，提供一种填充好且防色变、下陷的pu透明底漆具有重要意义。
6.本背景技术中所陈述内容并不代表承认其属于已公开的现有技术。


技术实现要素：

7.本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种pu透明底漆，能够净味且具有良好的光泽度。
8.本发明还提出一种上述pu透明底漆的制备方法。
9.本发明还提出一种上述pu透明底漆的应用。
10.根据本发明的一个方面，提出了pu透明底漆，包括主剂、固化剂和稀释剂，其中，所述主剂的制备原料包括净味醇酸树脂、醋酸丁酯、脂肪酸锌粉、颗粒粉、防沉浆半成品和氯醋树脂(vagh)液半成品。
11.根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：本发明方案的底漆中含有主剂、固化剂和稀释剂，直接将三者充分搅拌均匀后，即可进行底漆涂装，使用简单方便且适用性强；其中，主剂中，以净味醇酸树脂作为主要成分，具有优越的净味、抗开裂性等优点，有效地解决现有底漆的净味、防开裂问题；锌粉能够有效提高底漆的打磨性能；颗粒粉能够有效填充木材毛孔，防止底漆下陷，同时，还能提高底漆的透明度；以醋酸丁酯为溶剂，更环保；将本发明方案的主剂与固化剂及稀释剂混合后，可配备成净味、抗开裂、填充
性好、高透明、防色变、防下陷且能防涨筋的净味pu特清颗粒透明底漆，能够有效解决现有木漆涂料易变形开裂、填充差、见光氧化不一致导致产生色变、漆膜下陷等问题，可以适用于各种乌金木等实木家具或其他制品的底漆涂装，有效解决家具厂等涂装难题，提升涂装品质，增加产品附加值。
12.在本发明的一些实施方式中，所述主剂中，净味醇酸树脂、醋酸丁酯、脂肪酸锌粉、颗粒粉、防沉浆半成品和氯醋树脂(vagh)液半成品的质量份数之比为62～84:5～10:1～5:3～8:2～6:2～6。
13.在本发明的一些实施方式中，所述净味醇酸树脂为改性净味醇酸树脂；优选地，所述改性净味醇酸树脂由单元酸组成；更优选地，所述改性净味醇酸树脂选自巴德士公司改性净味醇酸树脂a1428
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68。
14.在本发明的一些实施方式中，所述脂肪酸锌粉为硬脂酸锌粉。
15.在本发明的一些实施方式中，所述颗粒粉为砂面粉。能更好地提升底漆的透明度。
16.在本发明的一些实施方式中，所述防沉浆半成品包括净味醇酸树脂、醋酸丁酯、膨润土和聚酰胺蜡浆；优选地，所述聚酰胺蜡浆为改性聚乙烯微粉蜡浆；更优选地，所述防沉浆半成品中，净味醇酸树脂、醋酸丁酯、膨润土和聚酰胺蜡浆的质量份数之比为40～60:20～30:5～10:10～20。采用含膨润土、聚酰氨蜡浆的防沉浆半成品，可有效提高底漆的触变性及粘度，在施工过程中能够有效防止填料沉淀、造成漆膜干燥后光泽不均匀；其中，聚酰胺蜡浆能够有效防止颗粒粉与锌粉配漆使用过程中的沉淀问题，避免其影响施工操作性。
17.在本发明的一些优选实施方式中，所述膨润土为有机膨润土。
18.在本发明的一些实施方式中，所述vagh液半成品包括vagh、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯；优选地，所述vagh液半成品中，vagh、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的质量份数之比为20～40:10～20:20～30:20～40。vagh具有较强的附着力，可使得底漆成膜后不易掉漆。
19.在本发明的一些优选实施方式中，所述主剂的制备原料还包括分散剂；优选为高分子分散剂。添加分散剂可有利于缩短底漆的分散时间，防止絮凝、沉降，有利于长期稳定储存。
20.在本发明的一些优选实施方式中，所述主剂的制备原料还包括消泡剂；优选地，所述消泡剂为破泡聚合物和/或聚硅氧烷溶液。添加消泡剂可有效地除去底漆生产过程中产生的气泡，并且能够抑制底漆在施工过程中产生的气泡。
21.在本发明的一些优选实施方式中，所述主剂的制备原料还包括流平剂；优选地，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。添加流平剂可降低底漆的表面张力，在施工过程中，能够快速提升自流平，且不会产生橘皮、缩孔等病态现象。
22.在本发明的一些实施方式中，所述固化剂的制备原料包括醋酸丁酯、脂肪族聚异氰酸脂和异氰酸预聚物；优选地，所述脂肪族聚异氰酸脂为六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体；优选地，所述异氰酸酯预聚物为六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯；进一步优选地，所述固化剂中，醋酸丁酯、hdi三聚体和异氰酸预聚物的质量份数之比为40～60:15～25:20～40。作为固化剂的hdi三聚体和异氰酸预聚物均为常温固化剂，即常温下即可实现固化，节能环保，使用方便。
23.在本发明的一些实施方式中，所述稀释剂为非活性稀释剂；优选地，所述稀释剂的
制备原料包括醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环已酮和碳酸二甲酯；更优选地，所述稀释剂中，醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环已酮和碳酸二甲酯的质量份数之比为35～55:35～45:2～5:13～20。稀释剂采用醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯等溶剂配备而成，醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、碳酸二甲酯等可作为乌金木净味pu特清颗粒透明底漆中的主剂与固化剂进行稀释调和，并进一步促进其它组分在稀释剂中溶解及环保无苯类溶剂配方，其voc等参数远远低于新国家标准。
24.在本发明的一些实施方式中，所述pu透明底漆包括质量份数为100份的主剂、40～50份的固化剂及60～100份稀释剂；优选地，所述pu透明底漆包括质量份数为100份的主剂、40～50份的固化剂及80～100份稀释剂。采用该质量份数混合，具有更好的涂装效果。
25.根据本发明的另一个方面，提出了上述底漆的制备方法，包括如下步骤：
26.取主剂的制备原料混合，得主剂；
27.取固化剂的制备原料混合，得固化剂；
28.取稀释剂的制备原料混合，得稀释剂。
29.根据本发明的一种优选的实施方式的制备方法，至少具有以下有益效果：本发明方案的底漆，制备操作简便，具有良好的工业应用前景；三者分开储存，使用时，调配即可，性能稳定且使用方便。
30.在本发明的一些实施方式中，所述主剂的制备原料包括醋酸丁酯净味醇酸树脂、分散剂、消泡剂、脂肪酸锌粉、颗粒粉、醋酸丁酯、流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品和醋酸丁酯，所述醋酸丁酯分为醋酸丁酯i、ii、iii分三次添加，先将净味醇酸树脂与分散剂和消泡剂混合，并添加醋酸丁酯i；再加入脂肪酸锌粉、颗粒粉及醋酸丁酯ii，最后加入流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品及醋酸丁酯iii；其中，醋酸丁酯i的重量占比为50％～70％，醋酸丁酯ii的重量占比约为5～15％，醋酸丁酯iii为余量。分三次添加效果溶解效果更好。
31.在本发明的一些实施方式中，醋酸丁酯i的重量占比为50％～60％，醋酸丁酯ii的重量占比约为10％，醋酸丁酯iii为余量。
32.根据本发明的再一个方面，提出了上述底漆在木制品制备中的应用。
33.一种木制品，包括木材本体和设于木材本体表面的涂层，所述涂层由上述底漆制备而得。
34.在本发明的一些优选实施方式中，所述木材本体为乌金木本体。本发明方案的底漆，尤其适用于乌金木制品的制备。
35.根据本发明的一种优选的实施方式的应用，至少具有以下有益效果：本发明方案的底漆各项性能指标均基本符新国家标准gb18581
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2020、gb/t23997
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2009中的技术要求；可以适用于各种乌金等实木家具的底漆涂装，且具有净味、高柔韧性、抗开裂、高透明性、打磨性、填充性好、让木皮装饰面不易色变、褪色、防下陷性等优点，能够切实解决众多家具厂等木制品制备过程中的涂装难题，提升涂装品质并和增加产品附加值。
具体实施方式
36.以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施
例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。下述实施例和对比例中使用的试剂来源如下：净味醇酸树脂购自山东巴德士公司，型号为a1428
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68；分散剂购自埃夫科纳公司，型号为afcona4010；消泡剂购自迪高公司，型号tego airex931；脂肪酸锌粉购自华明泰科技公司，硬脂酸锌bt1839；颗粒粉购自龙海化工公司，型号砂面粉380；流平剂购自迪高公司，型号tego300；防沉浆半成品用的膨润土购自丰虹公司bs
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1b，聚酰氨蜡浆购自迪斯巴隆公司，型号蜡浆6900
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20x；vagh液半成品用的vagh购自江门立骅，型号氯醋树脂；hdi三聚体购自巴斯夫公司，型号hi100；异氰酸酯预聚物购自科思创公司，型号il1351；醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、碳酸二甲酯购自江门谦信公司。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.实施例1
40.本实施例制备了一种pu透明底漆，该透明底涂由100重量份的主剂，40重量份的固化剂及80重量份的稀释剂组成。
41.主剂由如下重量百分数的各成分制成：77.8％净味醇酸树脂、0.3％分散剂、0.3％消泡剂、3％脂肪酸锌粉、5％颗粒粉、0.1％流平剂、3％防沉浆半成品、3％vagh液半成品、醋酸丁酯(余量)。
42.防沉浆半成品由如下重量百分数的各成分制成：50％净味醇酸树脂、30％醋酸丁酯、5％膨润土和15％聚酰胺蜡浆。
43.vagh液半成品由如下重量百分数的各成分制成：40％vagh、20％甲基异丁基酮、20％丙二醇甲醚醋酸酯、20％醋酸丁酯。
44.固化剂由如下重量百分数的各成分制成：50％醋酸丁酯、25％hdi三聚体、25％异氰酸酯预聚物。
45.稀释剂由如下重量百分数的各成分制成：37％醋酸丁酯、43％丙二醇甲醚醋酸酯、3％环己酮、17％碳酸二甲酯。
46.具体制备过程为：分别按比例称取各原料混合均匀(800rpm的速度搅拌均匀)，制备成主剂、固化剂和稀释剂，备用。主剂中的醋酸丁酯分为醋酸丁酯i、ii、iii分三次添加，先将净味醇酸树脂与分散剂和消泡剂混合，并添加醋酸丁酯i；再加入脂肪酸锌粉、颗粒粉及醋酸丁酯ii，最后加入流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品及醋酸丁酯iii；其中，醋酸丁酯i的重量占比(占主剂中总醋酸丁酯的重量之比)为53.3％，醋酸丁酯ii的重量占比约为13.3％，醋酸丁酯iii为余量。再将主剂、固化剂和稀释剂混合均匀制备成pu透明底漆。
47.实施例2
48.本实施例制备了一种pu透明底漆，该透明底涂由100重量份的主剂，50重量份的固化剂及80重量份的稀释剂组成。
49.主剂由如下重量百分数的各成分制成：68％净味醇酸树脂、1％分散剂、1％消泡剂、5％脂肪酸锌粉、7％颗粒粉、0.5％流平剂、5％防沉浆半成品、5％vagh液半成品、醋酸丁酯(余量)。
50.防沉浆半成品由如下重量百分数的各成分制成：45％净味醇酸树脂、25％醋酸丁酯、8％膨润土和22％聚酰胺蜡浆。
51.vagh液半成品由如下重量百分数的各成分制成：40％vagh、20％甲基异丁基酮、20％丙二醇甲醚醋酸酯、20％醋酸丁酯。
52.固化剂由如下重量百分数的各成分制成：42％醋酸丁酯、18％hdi三聚体、40％异氰酸酯预聚物。
53.稀释剂由如下重量百分数的各成分制成：50％醋酸丁酯、35％丙二醇甲醚醋酸酯、5％环己酮、10％碳酸二甲酯。
54.具体制备过程为：分别按比例称取各原料混合均匀(800rpm的速度搅拌均匀)，制备成主剂、固化剂和稀释剂，备用。主剂中的醋酸丁酯分为醋酸丁酯i、ii、iii分三次添加，先将净味醇酸树脂与分散剂和消泡剂混合，并添加醋酸丁酯i；再加入脂肪酸锌粉、颗粒粉及醋酸丁酯ii，最后加入流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品及醋酸丁酯iii；其中，醋酸丁酯i的重量占比(占主剂中总醋酸丁酯的重量之比)为66.7％，醋酸丁酯ii的重量占比约为6.7％，醋酸丁酯iii为余量。再将主剂、固化剂和稀释剂混合均匀制备成pu透明底漆。
55.实施例3
56.本实施例制备了一种pu透明底漆，该透明底涂由100重量份的主剂，30重量份的固化剂及100重量份的稀释剂组成。
57.主剂由如下重量百分数的各成分制成：68％净味醇酸树脂、1％分散剂、1％消泡剂、5％脂肪酸锌粉、7％颗粒粉、0.5％流平剂、5％防沉浆半成品、5％vagh液半成品、醋酸丁酯(余量)。
58.防沉浆半成品由如下重量百分数的各成分制成：45％净味醇酸树脂、25％醋酸丁酯、8％膨润土和22％聚酰胺蜡浆。
59.vagh液半成品由如下重量百分数的各成分制成：40％vagh、20％甲基异丁基酮、20％丙二醇甲醚醋酸酯、20％醋酸丁酯。
60.固化剂由如下重量百分数的各成分制成：42％醋酸丁酯、18％hdi三聚体、40％异氰酸酯预聚物。
61.稀释剂由如下重量百分数的各成分制成：50％醋酸丁酯、35％丙二醇甲醚醋酸酯、5％环己酮、10％碳酸二甲酯。
62.具体制备过程为：分别按比例称取各原料混合均匀(800rpm的速度搅拌均匀)，制备成主剂、固化剂和稀释剂，备用。主剂中的醋酸丁酯分为醋酸丁酯i、ii、iii分三次添加，先将净味醇酸树脂与分散剂和消泡剂混合，并添加醋酸丁酯i；再加入脂肪酸锌粉、颗粒粉及醋酸丁酯ii，最后加入流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品及醋酸丁酯iii；其中，醋酸丁酯i的重量占比(占主剂中总醋酸丁酯的重量之比)为53.3％，醋酸丁酯ii的重量占比约
为13.3％，醋酸丁酯iii为余量。再将主剂、固化剂和稀释剂混合均匀制备成pu透明底漆。
63.实施例4
64.本实施例制备了一种pu透明底漆，该透明底涂由100重量份的主剂，50重量份的固化剂及80重量份的稀释剂组成。
65.主剂由如下重量百分数的各成分制成：68％净味醇酸树脂、1％分散剂、1％消泡剂、5％脂肪酸锌粉、7％颗粒粉、0.5％流平剂、5％防沉浆半成品、5％vagh液半成品、醋酸丁酯(余量)。
66.防沉浆半成品由如下重量百分数的各成分制成：68.5％二甲苯、20％高分子量短油醇酸树脂、1.5％efcona 5054分散剂及10％bentone 34膨润土。
67.vagh液半成品由如下重量百分数的各成分制成：40％vagh、20％甲基异丁基酮、20％丙二醇甲醚醋酸酯、20％醋酸丁酯。
68.固化剂由如下重量百分数的各成分制成：42％醋酸丁酯、18％hdi三聚体、40％异氰酸酯预聚物。
69.稀释剂由如下重量百分数的各成分制成：50％醋酸丁酯、35％丙二醇甲醚醋酸酯、5％环己酮、10％碳酸二甲酯。
70.具体制备过程为：分别按比例称取各原料混合均匀(800rpm的速度搅拌均匀)，制备成主剂、固化剂和稀释剂，备用。主剂中的醋酸丁酯分为醋酸丁酯i、ii、iii分三次添加，先将净味醇酸树脂与分散剂和消泡剂混合，并添加醋酸丁酯i；再加入脂肪酸锌粉、颗粒粉及醋酸丁酯ii，最后加入流平剂、防沉浆半成品、vagh液半成品及醋酸丁酯iii；其中，醋酸丁酯i的重量占比(占主剂中总醋酸丁酯的重量之比)为53.3％，醋酸丁酯ii的重量占比约为13.3％，醋酸丁酯iii为余量。再将主剂、固化剂和稀释剂混合均匀制备成pu透明底漆。
71.对比例1
72.本对比例制备了一种pu透明底漆，与实施例一的区别在于，不含脂肪酸锌粉用等量的二氧化硅粉替代。
73.对比例2
74.本实施例制备了一种pu透明底漆，与实施例一的区别在于，不含颗粒粉，采用等量的滑石粉替代。
75.将上述实施例和对比例制得的pu透明底漆通过机械手按照常规设置喷涂到乌木金表面，检测相应的漆膜性能。根据《gb18581
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2020室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》标准进行检测，结果如下表1所示。
76.表1
[0077][0078]
从上表可以看出，固化剂含量较低时，干燥时间明显延长，防沉浆半成品成分改变时，效果有所下降，但基本符合gb18581
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2020要求；不含脂肪酸锌粉，即使采用其他填料代替，其打磨性仍较差，不含颗粒粉的底漆，干燥时间也略有延长，由此表明，颗粒粉与其他成分在干燥时间上存在一定的协同作用；添加有颗粒粉的底漆防下陷性能较佳，未添加的，则性能较差，同时，锌粉在防下陷性能上也有一定的协同作用。
[0079]
上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。