阅读说明：本技术 聚氨酯木器漆及其制备方法 (Polyurethane wood lacquer and preparation method thereof ) 是由 朱会明 李进 周运吉 于 2020-04-10 设计创作，主要内容包括：本发明属于化工涂料技术领域,具体涉及一种聚氨酯木器漆及其制备方法。该聚氨酯木器漆的制备方法包括如下步骤：将水性有机硅乳液、水性聚氨酯乳液、润湿剂和增稠剂进行第一混合处理,得到第一混合液；将成膜助剂和第一水溶剂进行第二混合处理,得到第二混合液；将所述第一混合液和第二混合液进行第三混合处理,得到第三混合液；将蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂分散在所述第三混合液中,得到所述聚氨酯木器漆。该制备方法可以提高聚氨酯木器漆的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能,使聚氨酯木器漆的漆膜实用性能得到提升,比现有普通水性木器漆产品在户外木器上使用具有更好的保护效果,给木制品提供更好的户外保护。(The invention belongs to the technical field of chemical coatings, and particularly relates to polyurethane wood paint and a preparation method thereof. The preparation method of the polyurethane wood lacquer comprises the following steps: carrying out first mixing treatment on the water-based organic silicon emulsion, the water-based polyurethane emulsion, the wetting agent and the thickening agent to obtain a first mixed solution; carrying out second mixing treatment on the film-forming auxiliary agent and the first aqueous solvent to obtain a second mixed solution; carrying out third mixing treatment on the first mixed solution and the second mixed solution to obtain a third mixed solution; and dispersing the wax emulsion, the mildew-proof bactericide and a second aqueous solvent in the third mixed solution to obtain the polyurethane wood paint. The preparation method can improve the water resistance, stain resistance, weather resistance and temperature change resistance of the polyurethane wood lacquer, so that the practical performance of a paint film of the polyurethane wood lacquer is improved, and compared with the prior common water-based wood lacquer product, the wood lacquer has better protection effect when being used on outdoor wood, and provides better outdoor protection for wood products.)

聚氨酯木器漆及其制备方法

技术领域

本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种聚氨酯木器漆及其制备方法。

背景技术

水性木器漆是以水做稀释剂的木器漆，其具有气味低、低挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，VOC)等环保特点，受到越来越多的消费者青睐。一般普通的水性木器漆产品只适合用于室内使用，用在户外时，容易出现耐水性和耐污性差的缺点，从而不易清洁，甚至有的产品的耐候性和耐温变性不足，容易出现开裂及脱落现象；因此，在户外起不了保护木材和装饰的作用。

因此，针对聚氨酯木器漆用于户外的耐候性有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯木器漆及其制备方法，旨在解决现有聚氨酯木器漆用于户外时不耐气候的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种聚氨酯木器漆的制备方法，包括如下步骤：

将水性有机硅乳液、水性聚氨酯乳液、润湿剂和增稠剂进行第一混合处理，得到第一混合液；

将成膜助剂和第一水溶剂进行第二混合处理，得到第二混合液；

将所述第一混合液和第二混合液进行第三混合处理，得到第三混合液；

将蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂分散在所述第三混合液中，得到所述聚氨酯木器漆。

本发明提供一种聚氨酯木器漆的制备方法，该制备方法先将水性有机硅乳液和水性聚氨酯乳液在湿润剂和增稠剂的作用下进行混合，使两种乳液分散均匀，然后将成膜助剂和第一水溶剂进行预先混合后，再与分散均匀的乳液混合，最后加入蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂进行分散最终得到水性的聚氨酯木器漆；该特有的制备方法得到的聚氨酯木器漆不仅分散均匀，性能稳定，而且可以提高聚氨酯木器漆的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能，使聚氨酯木器漆的漆膜实用性能得到提升，比现有普通水性木器漆产品在户外木器上使用具有更好的保护效果，给木制品提供更好的户外保护。

本发明另一方面提供一种聚氨酯木器漆，以所述聚氨酯木器漆的总质量为100％计，所述聚氨酯木器漆包括如下质量百分含量的组分：水性有机硅乳液5-10％，水性聚氨酯乳液70-74％，润湿剂0.3-0.5％，成膜助剂3-5％，增稠剂0.5-1％，蜡乳液3-5％，防霉杀菌剂1-2％，余量为水。

本发明提供的聚氨酯木器漆是一种水性聚氨酯木器漆，其使用水性有机硅乳液和水性聚氨酯乳液复配，并和其他组分和含量一起通过协同作用，提高了该聚氨酯木器漆的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能，使该聚氨酯木器漆成膜后的漆膜实用性能得到提升，比现有普通水性木器漆产品在户外木器上使用具有更好的保护效果。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一方面，本发明实施例提供了一种聚氨酯木器漆的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

S01：将水性有机硅乳液、水性聚氨酯乳液、润湿剂和增稠剂进行第一混合处理，得到第一混合液；

S02：将成膜助剂和第一水溶剂进行第二混合处理，得到第二混合液；

S03：将所述第一混合液和第二混合液进行第三混合处理，得到第三混合液；

S04：将蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂分散在所述第三混合液中，得到所述聚氨酯木器漆。

本发明实施例提供一种聚氨酯木器漆的制备方法，该制备方法先将水性有机硅乳液和水性聚氨酯乳液在湿润剂和增稠剂的作用下进行混合，使两种乳液分散均匀，然后将成膜助剂和第一水溶剂进行预先混合后，再与分散均匀的乳液混合，最后加入蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂进行分散最终得到水性的聚氨酯木器漆；该特有的制备方法得到的聚氨酯木器漆不仅分散均匀，性能稳定，而且可以提高聚氨酯木器漆的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能，使聚氨酯木器漆的漆膜实用性能得到提升，比现有普通水性木器漆产品在户外木器上使用具有更好的保护效果，给木制品提供更好的户外保护。

本申请的聚氨酯木器漆的制备方法中，先将水性有机硅乳液、水性聚氨酯乳液、润湿剂和增稠剂进行第一混合处理，该步骤中通过润湿剂和增稠剂作用使有机硅乳液与聚氨酯乳液充分混合；然后将成膜助剂和第一水溶剂进行第二混合处理，将两者预混合后，再与第一混合液混合，这样可以避免直接加入成膜助剂导致水性乳液破乳现象发生；最后将蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂分散在所述第三混合液中，如此可以分散均匀、稳定，且成膜后耐候性能好的水性聚氨酯木器漆。

具体地，上述步骤S01中，所述水性有机硅乳液的pH＝4.5-5.5，所述水性有机硅乳液中固含量为40-45％。在一个实施例中，该水性有机硅乳液为瓦克：BS 43 N，固体成分：42％；该水性有机硅乳液具有耐水、耐污、耐候、耐高低温好的特点，对水性聚氨酯乳液改性效果更好。

进一步地，所述水性聚氨酯乳液的pH＝7.4-8.3，所述水性聚氨酯乳液中固含量为32-36％。在一个实施例中，该水性聚氨酯乳液为DSM:NeoRez R-2180，固体成分：35％；该水性聚氨酯乳液具有硬度高，柔韧性好，耐温变性好的特点，与上述水性有机硅乳液复配效果最佳。

进一步地，所述润湿剂包括聚醚改性聚硅氧烷，在一个实施例中，润湿剂为BYK-346，固体成分：45％；这样的湿润剂只需添加少量，就具有很好的润湿效果，而且不起泡。所述增稠剂包括非离子型聚氨酯增稠剂，在一个实施例中，该增稠剂为陶氏RM-2020NPR，固体成分：20％；该无溶剂非离子型聚氨酯增稠剂作为流变改性剂，具有用量少，增稠效率高的特点。

所述第一混合处理的条件包括：在800-1200转/分的转速下分散15-20分钟；即将水性有机硅乳液和水性聚氨酯乳液在湿润剂和增稠剂的作用下进行在800-1200转/分的转速下分散15-20分钟混合，使两种乳液分散均匀。

上述步骤S02中，所述成膜助剂包括二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种；上述成膜助剂具有成膜效率高、环保、低毒性的特点。可以先将该成膜助剂与第一水溶剂进行第二混合处理，预分散后再加入第一混合液中。

具体地，所述第二混合处理的条件包括：在500-700转/分的转速下分散15-20分钟。

上述步骤S03中，所述第三混合处理的条件包括：在500-700转/分的转速下分散15-20分钟。

上述步骤S04中，所述蜡乳液包括聚乙烯蜡乳液，聚乙烯蜡乳液为聚乙烯蜡乳液，这样的蜡乳液具有抗回粘性好的特点。防霉杀菌剂是包括苯并咪唑氨基甲酸酯、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(OIT)和尿素衍生物的混合物，具体可以是索耳ACTICIDE EPW，这样的防霉杀菌剂为复合型防霉杀菌剂，具有防止霉菌和藻类在漆膜上生长的特点。

进一步地，将蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂分散在所述第三混合液中的步骤包括，将所述蜡乳液、防霉杀菌剂和第二水溶剂依次加入所述第三混合液中，然后在500-700的转速下分散5-15分钟。

上述制备方法中，所述第一水溶剂和第二水溶剂的质量比为1：1-2。

另一方面，本发明实施例还提供了一种聚氨酯木器漆，以所述聚氨酯木器漆的总质量为100％计，所述聚氨酯木器漆包括如下质量百分含量的组分：水性有机硅乳液5-10％，水性聚氨酯乳液70-74％，润湿剂0.3-0.5％，成膜助剂3-5％，增稠剂0.5-1％，蜡乳液3-5％，防霉杀菌剂1-2％，余量为水。

本发明实施例提供的聚氨酯木器漆是一种水性聚氨酯木器漆，其使用水性有机硅乳液和水性聚氨酯乳液复配，有机硅本身具有耐水、耐污及耐候等自身特点，有机硅改性水性聚氨酯乳液进一步提升相关性能，并和其他组分和含量一起通过协同作用，提高了该聚氨酯木器漆的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能，使该聚氨酯木器漆成膜后的漆膜实用性能得到提升，比现有普通水性木器漆产品在户外木器上使用具有更好的保护效果。

具体地，水性有机硅乳液含量可以是5％、6％、8％、10％等，水性聚氨酯乳液含量可以是70％、72％、73％、74％等，润湿剂含量可以是0.3％、0.4％、0.5％等，成膜助剂含量可以是3％、4％、5％等，增稠剂含量可以是0.5％、0.6％、0.8％、1％等，蜡乳液含量可以是3％、4％、5％等，防霉杀菌剂含量可以是1％、1.5％、2％等。

在一个实施例中，所述水性有机硅乳液的pH＝4.5-5.5，所述水性有机硅乳液中活性成分含量为40-45％；所述水性聚氨酯乳液的pH＝7.4-8.3，所述水性聚氨酯乳液中固含量为32-36％。具体效果上面已经详细阐述。

在一个实施例中，所述润湿剂包括聚醚改性聚硅氧烷；所述增稠剂包括非离子型聚氨酯增稠剂；所述成膜助剂包括二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种；所述蜡乳液包括聚乙烯蜡乳液；所述防霉杀菌剂包括索耳ACTICIDE EPW。具体效果上面已经详细阐述。

在一个实施例中，所述余量的水由第一水溶剂和第二水溶剂组成，且所述聚氨酯木器漆由本发明实施例的上述聚氨酯木器漆的制备方法制备得到。

本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种聚氨酯木器漆，其成分的含量见表1。

该聚氨酯木器漆的制备方法包括如下步骤：将水性有机硅乳液(瓦克：BS 43 N)、水性聚氨酯乳液(DSM:NeoRez R-2180)、润湿剂(BYK-346)、增稠剂(陶氏RM-2020NPR)先后依次加入搅拌机中，快机1000转/分，分散15-20分钟，拉75微米检测流平良好(漆膜平整，无缩孔)；将成膜助剂(二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚)和第一份去离子水预先混合，然后搅拌下加入；最后将蜡乳液(麦可门ME95535.S)、防霉杀菌剂(索耳ACTICIDEEPW)和第二份去离子水先后依次加入，600转/分，分散10分钟。

实施例2

一种聚氨酯木器漆，其成分的含量见表1。

该聚氨酯木器漆的制备方法包括如下步骤：将水性有机硅乳液(瓦克：BS 43N)、水性聚氨酯乳液(DSM:NeoRez R-2180)、润湿剂(BYK-346)、增稠剂(陶氏RM-2020NPR)先后依次加入搅拌机中，快机1000转/分，分散15-20分钟，拉75微米检测流平良好(漆膜平整，无缩孔)；将成膜助剂(二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚)和第一份去离子水预先混合，然后搅拌下加入；最后将蜡乳液(麦可门ME95535.S)、防霉杀菌剂(索耳ACTICIDEEPW)和第二份去离子水先后依次加入，600转/分，分散10分钟。

实施例3

一种聚氨酯木器漆，其成分的含量见表1。

该聚氨酯木器漆的制备方法包括如下步骤：将水性有机硅乳液(瓦克：BS 43 N)、水性聚氨酯乳液(DSM:NeoRez R-2180)、润湿剂(BYK-346)、增稠剂(陶氏RM-2020NPR)先后依次加入搅拌机中，快机1000转/分，分散15-20分钟，拉75微米检测流平良好(漆膜平整，无缩孔)；将成膜助剂(二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚)和第一份去离子水预先混合，然后搅拌下加入；最后将蜡乳液(麦可门ME95535.S)、防霉杀菌剂(索耳ACTICIDEEPW)和第二份去离子水先后依次加入，600转/分，分散10分钟。

表1

对比例

一种聚氨酯木器漆，其成分中，水性有机硅乳液含量为0％，水性聚氨酯乳液含量为80％，其他成分含量以及制备方法均与实施例1相同。

性能测试

对上述实施例和对比例进行性能测试。由于水性木器漆暂无相关户外标准，本项目参考了GB/T9755-2014合成树脂乳液外墙涂料和JG/T343-2014木结构防护木蜡油相关指标，上述实施例和对比例的测试结果见下述表2。

表2

由上述表2可知：本发明实施例提供的水性聚氨酯木器漆产品具有很好的耐水、耐污、耐候及耐温变性性能，可弥补普通水性木器漆产品使用在户外木器上的不足，使漆膜实用性能大大提升，给木制品提供更好的保护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。