專利名稱：一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆及其制備技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水性木器白漆；本發明特別涉及一種抗甲醛凈味全效環保水性木 器白漆，本發明還涉及一種該抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆的制備技術。
背景技術：
國內現有主流的木器涂料主要包括以下幾種，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)幾大類別。其中聚氨酯涂料比例最高，接下來依次是硝 基、UV、醇酸、水性和聚酯漆。在家具木器涂料領域，硝基漆已在逐漸被水性涂料取代。水性 體系將集中在丙烯酸單組份。UV和雙組份聚氨酯中。在家具出口方面，目前我國政策法規 沒有明確規定木器家具不能使用溶劑型涂料，但美國、歐盟和日本都已經出臺了限制和禁 止使用溶劑型木器涂料的相關法規。溶劑型木器涂料在使用過程中，由于有機物質的釋放，給木器家具制造者和使用 者帶來了健康危害。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種配方簡單，能有效抗 甲醛、凈味的全效環保水性木器白漆。本發明的另一個目的是提供一種該抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆的制備技 術。為了達到上述目的，本發明采用以下方案—種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于按重量百分含量由以下組分 組成凈醛乳液勸-30%
核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 10-15%
竹炭粉3-5%
納米TiO2光催化劑1-3%
碳酸鈣及顏填料15-25%
消光粉0. 1-0. 3%
消泡劑0. 1-0. 2%
分散劑0. 5-1. 5%
防沉劑0. 2-0. 5%
水與助劑18-38%如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的顏填料包 括10-15%顏料和2-5%的填料。其中所述的顏料可以為顏料白，顏料藍，顏料黃，顏料綠等各種顏色。可以是單獨 的一種，也可以是多種顏料的混合物。如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的填料為為 SiO20如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的消泡劑為 水性高效消泡劑。所述的水性高效消泡劑為型號AC-900的水性高效消泡劑，是有機硅改性 復合消泡劑。屬于市售產品。如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的消光粉為 硅藻土。所述硅藻土的特性具有孔隙度大、吸收性強、化學性質穩定、耐磨、耐熱等特點，能 為涂料提供優異的表面性能，增容，增稠以及提高附著力。能夠均衡的控制涂膜表面光澤， 增加涂膜的耐磨性和抗劃痕性，去濕、除臭、而且還能凈化空氣，隔音、防水和隔熱、通透性 好的特點。如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的防沉劑為
聚酰胺蠟。如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的助劑為催 干劑，表面活性劑，流變助劑，成膜助劑，防霉劑或活性成膜助劑中的4種以上的混合物。如上所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的催干劑為 二月桂酸二丁基錫，其含量為0. 03-0. 08% ；所述的表面活性劑為氟碳表面活性劑其含量為 0. 02-0. 5% ；所述的流變助劑為磷酸三丁酯其含量為0. 6-0. 9% ；所述的成膜助劑為異丙醇胺含量為0. 8-1. 5% ；所述的防霉劑為3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量為0. 1-0. 3% ； 所述的活性成膜助劑為丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯，其含量為1-5% ；其中所述的含量為重
量百分含量。本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆的制備技術，其特征在于包括以下工藝 步驟首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速分散15-30分鐘后，加入凈醛乳液及抗劃傷蠟 助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成品 細度與粘度，過濾，裝罐，包裝。如上所述的制備技術，其特征在于所述的中速分解的速度為600-800r/min ；所述 高速分散的速度為1000-1500r/min。如上所述的制備技術，其特征在于所述的成品細度為35-50 μ m,所述的成品粘度 為 30-60mm2/s。本發明中所述的分散劑為德國漢高5040分散劑，具有良好的耐熱性、互溶性、效 率高，粘度穩定，防止涂料沉淀、凝絮。保持光澤性好、無毒、無腐蝕、無特殊氣味。本發明中所述的除醛乳液為美國陶氏化工3030乳液。具有超強除醛功效，能夠有 效分解涂料中甲醛。本發明中所述的竹炭粉為規格(1000 4000目)多用作涂料類工業產品原料。 由于超細加工之后竹炭的比表面積呈幾何級數增長，竹炭的吸附、分解等特殊功能亦同步強化。本發明配方中①優選水性凈醛乳液與高性能乳液基料體系選擇對甲醛有吸附作用和能與甲醛發生不可逆化學反應的乳液進行配方設計。甲 醛反應性乳液的表面或內部殘留了大量活性基團(如氨基、羧基、環氧基等，均可和甲醛發 生不可逆化學反應)。甲醛反應性乳液和普通乳液都具有一定消除室內空氣中甲醛的能力。 普通乳液消除甲醛的機理是乳液膜對甲醛的吸附作用，該作用是可逆的；而反應性乳液具 有比普通乳液強得多的消除甲醛能力。目前國內形成的水性木器涂料體系主要基于純丙烯酸乳液，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體等基料體系。各個基料體系具有 突出的優點和缺點。基于對乳液基料體系市場信息和樣品的廣泛收集，匯集國內外的優勢 乳液生產企業的尖端產品，通過先進的實驗設計方法與配方工藝優化，全面評估產品的各 項性能、并加以分析對比和篩選，從中優選出幾個最優的基料體系和樣品，為進一步測試混 合復配試驗提供具體的優勢基料樣品。②混合復配高性能乳液基料體系達到最大的協同效應對目前基料體系的選擇和搭配共混，形成基料復配體系、進行獲得協同效應，不但 使不同的基料體系的優缺點達到互相彌補的作用，同時在一些性能上得到突破，達到一個 同等基料技術基礎上的性能突破。本體系選用的聚氨酯改性丙烯酸基料體系將選用脂肪族 聚氨酯改性丙烯酸作為一個基本基料，復配上純丙烯酸乳液體系，充分發揮脂肪族聚氨酯 體系優秀的機械力學性能、耐黃變性能和丙烯酸體系的突出的耐化學品性能的優勢，通過科學的DOE實驗研究方法，確定最為優化的復配比例、組分含量及配方工藝。其突出的發現 是，不但讓兩個體系達到一個優勢互補的協同效應，同時彌補了各自的弱勢和缺點，從而讓 漆膜的耐化學品性和抗粘連作用滿足行業標準的基本要求的同時，其力學性能、耐黃變性 能等均提升到一個更高的層面。③創造性地引進竹炭凈醛凈味組分，優化配方體系，達到凈味效果竹炭存在微孔結構，具有較高的孔隙度(大孔隙、中孔和微孔)和高比表面積，對 甲醛、揮發性溶劑等有害氣體有很好的物理吸收作用，在涂料中的應用越來越多。當然，物 理吸附作用具有一定的局限性，主要表現在兩個方面一是存在飽和度，二是吸附能力和溫 度有關。因此，通過物理吸附來去除室內空氣中的甲醛與揮發性溶劑等有害氣體，在一定程 度上是切實可行、行之有效的方案。乳液合成過程使用了各種乳膠保護技術，同時工藝的差異導致合成效率的差異， 往往帶進去了一些味道較大甚至具有刺激性的助劑和單體，使基料乳液的氣味較為刺激； 配成涂料成品后，味道仍然長期的釋放，令消費者難以接受。通過與供應商的合作開發，避 免在基料原料中添加含有刺激性氣味的成分，同時通過調整工藝以提高合成效率、通過采 用附加工藝以降低成品中的游離單體的殘留量，最終將成品的氣味達到最低。在該優勢乳 液的基礎上，通過添加優選的低氣味、零VOC (有機揮發組分)的涂料組分，避免配方中因為 加入大量的刺激味道的助劑而使成品具有刺激性的氣味。為了達到產品氣味最低的技術要 求，替換并取消了一些常規的涂料添加劑，并采用了本公司獨特的凈味技術配方平臺，跳出 了傳統的配方體系框架，使產品配方的存儲性和穩定性受到了極大的挑戰，但也令產品的 氣味百分之百地到達凈味要求。④添加特殊助劑，提高水性漆的表面抗劃傷效果水性木器涂料的干燥后的漆膜的致密性較溶劑型的涂料的要低，導致漆膜的表面 抗劃傷作用普遍偏低，在使用過程容易常常因為一些表面粗糙的硬物體快速劃過而在平整 的漆膜表面留下一道明顯的傷痕，從而破壞了漆膜表面的美感。本配方在復配乳液基礎上 使漆膜達到一個最佳的物理化學性能的同時，添加一種特殊的抗劃傷助劑，從而使漆膜表 面的抗劃傷性得到大大的提高，抗劃傷作用可以跟溶劑型漆膜效果媲美，大大提高了水性 木器涂料的耐用效果。綜上所述，本發明的有益效果①本發明采用最新涂料制備技術與先進水性樹脂體系，添加了天然活性竹炭因 子，能有效吸附并分解室內裝飾材料釋放的甲醛，凈化苯類、酯類、酮類等各種揮發性有害 物質，能營造空氣持久清新的居住環境，在施工過程或施工后都不會產生刺激性氣味，加倍 呵護家人健康。該水性木器白漆漆膜豐滿，遮蓋力強；其底漆具有很好的填充性能與可打磨 性能，面漆具有優異的耐劃傷性和耐黃變性能。②本發明產品采用凈味調漆技術，降低了涂料罐內和施工過程的刺激性揮發物的 量，同時產品的VOC大大的降低。白漆產品的TVOC降低到150g/L，大大低于HJ/T 201-2005 要求的250g/L。這些性能的提高，更加突出了高性能水性木器涂料的環保性能。③本發明產品通過優勢乳液復配技術，彌補了傳統含聚氨酯成分的耐堿性差的缺 陷，提高了漆膜的耐化學品性能，全項通過HG/T3^8-2006要求的各項耐化學品測試，使該 產品的使用更加具有耐久性的優勢。
④本發明通過篩選各種優勢技術的基料進行技術復配，發揮出協同作用，大大 的提高漆膜的機械性能，白漆產品的耐磨性損耗不大于0. 022g(750g/500r)，低于HG/T 3828-2006中設定的0. 030g的標準，該標準同樣是室內用溶劑型木器涂料的標準。⑤產品滿足行業標準HG/T 3828-2006《室內用水性木器涂料》行業標準。符合環 保標準《環境標志產品技術要求水性涂料》HJ/T201-2005。⑥本發明產品能有效凈化室內揮發性有害物質。具有優異的抗劃傷性能。漆膜豐 滿。具有優異的耐黃變性能。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明做進一步描述實施例1制備IOOkg本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，由以下組分組成
凈醛乳液25kg核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液IOkg竹炭粉3kg納米TiO2光催化劑Ikg碳酸鈣12kg顏料白10
SiO25kg
消光粉0. Ikg
消泡劑0. Ikg
分散劑0. 5kg
防沉劑0. 2kg
水26.47kg
二月桂酸二丁基錫0.03kg
異丙醇胺1. 5 kg
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯0. 1 kg
丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯5 kg首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，其中所述的中速分解的速度為600-800r/min，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速 分散15-30分鐘，其中所述的高速分散的速度為1000-1500r/min，加入凈醛乳液及抗劃傷 蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成 品細度與粘度，若成品細度達到35-50μπι，粘度為30-60mm2/S時即為合格品，然后過濾，裝 罐，包裝。實施例2制備IOOkg本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，由以下組分組成凈醛乳液26kg
核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 15kg 竹炭粉4kg
納米TiO2光催化劑2kg
碳酸鈣8kg
顏料白^g
顏料黃Wg SiO2 4kg 消光粉 0.2kg 消泡劑 0.2kg 分散劑 0.8kg 防沉劑 0.3kg
水邪.7kg
二月桂酸二丁基錫0.05 kg
氟碳表面活性劑0. 45 kg
磷酸三丁酯0. 9 kg
異丙醇胺1. 4 kg首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，其中所述的中速分解的速度為600-800r/min，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速 分散15-30分鐘，其中所述的高速分散的速度為1000-1500r/min，加入凈醛乳液及抗劃傷 蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成 品細度與粘度，若成品細度達到35-50μπι，粘度為30-60mm2/S時即為合格品，然后過濾，裝 罐，包裝。實施例3制備IOOkg本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，由以下組分組成
凈醛乳液
27kg
核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 13kg
竹炭粉
納米TiO2光催化劑
碳酸鈣
顏料白
顏料紅
SiO2
消光粉
消泡劑
分散劑
防沉劑
水
二月桂酸二丁基錫
氟碳表面活性劑 磷酸三丁酯
5kg
3kg
6kg
7kg
5kg
3kg
0. 3kg
0. 15kg
0. Ikg
0. 4kg
23kg 0.06 kg
0. 29 kg 0. 8 kg
丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯5 kg首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，其中所述的中速分解的速度為600-800r/min，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速 分散15-30分鐘，其中所述的高速分散的速度為1000-1500r/min，加入凈醛乳液及抗劃傷 蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成 品細度與粘度，若成品細度達到35-50μπι，粘度為30-60mm2/s時即為合格品，然后過濾，裝 罐，包裝。實施例4
11
制備IOOkg本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，由以下組分組成
凈醛乳液勸kg
核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 12kg
竹炭粉
納米TiO2光催化劑
碳酸鈣
顏料白
SiO2
消光粉 消泡劑 分散劑 防沉劑 水
二月桂酸二丁基錫 氟碳表面活性劑 磷酸三丁酯
3. 5kg 1. 5kg 5kg 13kg 2kg
0. 15kg
0. Ikg
1.2kg
0. 5kg
30. 35kg 0. 07 kg 0.33 kg 0. 9 kg
異丙醇胺1. 4 kg首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，其中所述的中速分解的速度為600-800r/min，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速 分散15-30分鐘，其中所述的高速分散的速度為1000-1500r/min，加入凈醛乳液及抗劃傷 蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成 品細度與粘度，若成品細度達到35-50μπι，粘度為30-60mm2/s時即為合格品，然后過濾，裝 罐，包裝。實施例5制備IOOkg本發明抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，由以下組分組成
凈醛乳液
竹炭粉
納米TiO2光催化劑
碳酸鈣
顏料白
SiO2
消光粉 消泡劑 分散劑 防沉劑
30kg
核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 14kg
4. 5kg 2. 5kg 3kg 15kg 3kg
0.25kg 0. 2kg
1.5kg 0. 35kg
水imcg
二月桂酸二丁基錫0.08 kg
氟碳表面活性劑0. 22 kg
磷酸三丁酯0. 8 kg
異丙醇胺1. 5 kg
3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯0. 1 kg
丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯5 kg 首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分 散，其中所述的中速分解的速度為600-800r/min，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速 分散15-30分鐘，其中所述的高速分散的速度為1000-1500r/min，加入凈醛乳液及抗劃傷 蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成 品細度與粘度，若成品細度達到35-50μπι，粘度為30-60mm2/s時即為合格品，然后過濾，裝
13罐，包裝。
權利要求
1. 一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于按重量百分含量由以下組分組成凈醛乳液25-30%核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液 10-15%竹炭粉納米TiO2光催化劑 碳酸鈣及顏填料消光粉消泡劑分散劑防沉劑水與助劑3-5%1-3% 15-25%0. 1-0. 3%0. 1-0. 2%0. 5-1. 5%0. 2-0. 5%18-38%
2.根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 顏填料包括10-15%顏料和2-5%的填料。
3.根據權利要求2所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 填料為為Si02。根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的消 泡劑為水性高效消泡劑。
4.根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 消光粉為硅藻土。
5.根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 防沉劑為聚酰胺蠟。
6.根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 助劑為催干劑，表面活性劑，流變助劑，成膜助劑，防霉劑或活性成膜助劑中4種以上的混 合物。
7.根據權利要求1所述的一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆，其特征在于所述的 催干劑為二月桂酸二丁基錫，其含量為0. 03-0. 08% ；所述的表面活性劑為氟碳表面活性劑 其含量為0. 02-0. 5%;所述的流變助劑為磷酸三丁酯其含量為0. 6-0. 9%;所述的成膜助劑 為異丙醇胺含量為0. 8-1. 5% ；所述的防霉劑為3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯其含量為 0. 1-0. 3% ；所述的活性成膜助劑為丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯，其含量為1-5% ；其中所述的含量為重量百分含量。
8.權利要求1至7任一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆的制備技術，其特征在于 包括以下工藝步驟首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分散，之 后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速分散15-30分鐘后，加入凈醛乳液及抗劃傷蠟助劑、 水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成品細度與 粘度，過濾，裝罐，包裝。
9.根據權利要求8所述的制備技術，其特征在于所述的中速分解的速度為600-8001·/ min ；所述高速分散的速度為1000-1500r/min。
10.根據權利要求8所述的制備技術，其特征在于所述的成品細度為35-50μ m,所述的 成品粘度為30-60mm2/s。
全文摘要
本發明公開了一種抗甲醛凈味全效環保水性木器白漆及其制備技術，該木器白漆，由以下組分組成凈醛乳液25-30％，核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液10-15％，竹炭粉3-5％，納米TiO2光催化劑1-3％，碳酸鈣及顏填料15-25％，消光粉0.1-0.3％，消泡劑0.1-0.2％，分散劑0.5-1.5％，防沉劑0.2-0.5％，水與助劑18-38％。制備技術首先在分散缸中加入核殼純丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并進行中速分散，之后均勻混入微米級活性竹炭粉體，高速分散15-30分鐘后，加入凈醛乳液及抗劃傷蠟助劑、水、分散劑、消光劑、消泡劑、防沉劑和其它組分，中速分散40分鐘后，取樣檢測成品細度與粘度，過濾，裝罐，包裝。
文檔編號C09D175/04GK102146257SQ20111012339
公開日2011年8月10日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者李小玉, 蔣建平, 陳小文, 陳靜靜 申請人:中山藍海洋水性涂料有限公司