專利名稱：多功能水性木器漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能水性木器漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的木器漆中多為溶劑型木器漆，因大量使用可揮發(fā)性溶劑，其生產(chǎn)和使用中會(huì)產(chǎn)生可揮發(fā)的有機(jī)物(VOC)，特別是一些含苯有機(jī)物，易對(duì)人體神經(jīng)、粘膜、皮膚、肝臟和氣管造成傷害甚至致癌。溶劑型木器漆，多以溶劑型聚氨酯和硝基漆為主，對(duì)環(huán)境造成污染，影響人們的健康，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，消耗量呈逐年下降趨勢(shì)，隨著全世界環(huán)保意識(shí)的不斷增長(zhǎng)，各國(guó)的環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，因此很多國(guó)外大公司投入重金競(jìng)相開(kāi)發(fā)環(huán)保涂料技術(shù)，尤其是水性涂料。北歐國(guó)家地板涂料的水性化達(dá)到了80％。英國(guó)的護(hù)墻板用水性色漆已占室內(nèi)水性涂料的91％。而在我國(guó)，水性木器涂料技術(shù)的應(yīng)用范圍還很有限，技術(shù)水平與國(guó)外相比還有較大差距，其中最主要的是木器漆的抗菌防霉性能差，存在著抗菌時(shí)間短，易變色等，尤其是家居環(huán)境中某些潮濕的場(chǎng)合(如廚房、衛(wèi)生間等)最容易滋生微生物，導(dǎo)致室內(nèi)空氣菌濃度和物體表面的菌濃度增大；另外，目前現(xiàn)有的水性木器漆大多只能應(yīng)用于室內(nèi)，在戶外或室內(nèi)日照多的地方易出現(xiàn)變黃、開(kāi)裂等現(xiàn)象。
目前，國(guó)內(nèi)木器漆所使用的抗菌劑為有機(jī)抗菌劑；光催化抗菌劑，如二氧化鈦等；銀離子抗菌劑、納米銀抗菌劑。有機(jī)抗菌劑持久性差，微生物容易產(chǎn)生耐藥性，且易降解有毒，不符合環(huán)保要求；光催化抗菌劑只有在滿足一定的紫外光、氧氣、水的條件下，才具有良好的抗菌性，因此不適合室內(nèi)應(yīng)用；銀離子抗菌劑抗菌性好、但銀離子容易變色，不僅降低了抗菌性，而且還限制了其在白色和淺色體系中的應(yīng)用；納米銀抗菌劑雖然抗菌效果廣譜高效，但是其易氧化變色，并且不耐高溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多功能水性木器漆，其成本低廉，并綠色環(huán)保和抗菌防霉效果好，即可用于戶內(nèi)，也可用于戶外。另外提供一種多功能水性木器漆的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，且加工成本低。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種多功能水性木器漆，其特征在于基本配方質(zhì)量百分比組成為水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液60.0-90.0％；水5.0-20.0％；潤(rùn)濕劑0.1-1.0％；消泡劑0.1-1.0％；增稠劑0-1.0％；增滑劑0-2.0％；流平劑0.1-1.0％；消光劑0-1.0％；納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01-0.1％；纖維素酯0.1-1.0％；納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1-5％；其它助劑0-10.0％。可以為顏料、染料、耐磨劑、催干劑、防凍劑、抗紫外線劑或抗高溫劑一種或兩種以上的組合。
為解決抗菌技術(shù)，本發(fā)明采用納米無(wú)機(jī)抗菌劑作為防腐抗菌成份，所述納米無(wú)機(jī)抗菌劑是以食品級(jí)具有納米孔徑、粒徑20～100納米的納米二氧化硅為載體，在納米微孔中組裝銀、銅、鋅、銻無(wú)機(jī)抗菌組分，再與具有抗菌性能的納米二氧化鈦、納米氧化鋅無(wú)機(jī)氧化物復(fù)合而成。
納米無(wú)機(jī)抗菌劑使微生物和細(xì)菌不能在木器上附著和生長(zhǎng)；并且對(duì)大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抗菌率≥99％，防霉等級(jí)為0級(jí)；同時(shí)因?yàn)樗褂玫募{米無(wú)機(jī)抗菌劑被固化在干膜中，在使用中可隨著干膜的變化而逐漸釋放出來(lái)，故可起到長(zhǎng)期有效的抗菌、防霉作用；經(jīng)權(quán)威部門檢測(cè)，該抗菌劑長(zhǎng)效安全無(wú)毒；并且解決了以往抗菌劑易變色、不耐高溫的問(wèn)題；同時(shí)降低了成本，并對(duì)涂料耐磨、硬度和抗紫外能力都有所幫助；本發(fā)明采用的納米無(wú)機(jī)抗菌劑，通過(guò)了江蘇省疾控中心的動(dòng)物口毒、皮膚刺激實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明對(duì)雌雄小鼠急性經(jīng)口半數(shù)致死量LD50值均大于5000mg/kg b.wt.，屬實(shí)際無(wú)毒級(jí)；對(duì)家兔一次完整皮膚刺激反應(yīng)積分值為0，屬無(wú)刺激性。故無(wú)毒，不會(huì)對(duì)人體造成危害。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于為進(jìn)一步提高環(huán)保性能，本發(fā)明使用了纖維素酯，能夠縮短干燥時(shí)間，改善流平、提高消光效率，具有輔助成膜的作用，無(wú)需添加成膜助劑，降低產(chǎn)品VOC，提高了環(huán)保性能，并且能夠改善水性木器漆的輔著力和對(duì)木材的滲透力，使形成的漆膜美觀、平滑。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于本發(fā)明使用了納米復(fù)合負(fù)離子添加劑，以多孔納米二氧化硅為載體，其釋放負(fù)離子，凈化空氣的效能大大提高，并且對(duì)涂膜光澤和透明度影響很低。
根據(jù)用戶需求、使用環(huán)境和操作條件的不同，在納米水性木器漆中添加一種或多種不同含量的其它助劑。所述其它助劑為顏料、染料、削光劑、耐磨劑、催干劑、防凍劑、抗紫外劑或抗高溫劑。
本發(fā)明的多功能水性木器漆與已有技術(shù)相比具有以下積極效果解決了戶外難以應(yīng)用的技術(shù)難題；制得的多功能水性木器漆安全性高、環(huán)保，對(duì)于常見(jiàn)的致病菌有良好的持久抗菌效果，對(duì)常見(jiàn)的650種致病菌，都有殺、抑作用。產(chǎn)品在20～60分鐘的很短時(shí)間內(nèi)就可以取得的效果對(duì)金黃色葡萄球菌，對(duì)大腸挨希氏酒抗菌率大于99％，銅綠假單胞菌和白假絲酵母抗菌率均大于99％；同時(shí)可釋放負(fù)離子，可在短時(shí)間內(nèi)消除室內(nèi)甲醛等有害氣體，達(dá)到凈化空氣、創(chuàng)造健康環(huán)境的目的，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外木質(zhì)地板、家俱、門窗、竹藤制品以及建筑內(nèi)墻等。
本發(fā)明還提供一種多功能水性木器漆的制備方法，其包括如下步驟1)將基本配方中除水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液和流平劑外的各組分分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2所生成的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明首次在水性木器漆中使用納米無(wú)機(jī)抗菌劑取代了傳統(tǒng)的有機(jī)防腐劑，使該漆具有優(yōu)異的綠色抗菌、防腐和防霉功效。而本發(fā)明一種納米水性木器漆的制備方法，工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，且加工成本低。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。
以下各實(shí)施例中，所涉及的主劑中的納米無(wú)機(jī)抗菌劑和納米復(fù)合負(fù)離子添加劑是江蘇晨光納米材料科技有限公司生產(chǎn)，對(duì)雌雄小鼠急性經(jīng)口半數(shù)致死量LD50值均大于5000mg/kg b.wt.，屬實(shí)際無(wú)毒級(jí)；對(duì)家兔一次完整皮膚刺激反應(yīng)積分值為0，屬無(wú)刺激性。故無(wú)毒，不會(huì)對(duì)人體造成危害。
水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液60.0-90.0％水5.0-20.0％潤(rùn)濕分散劑0.1-1.0％消泡劑0.1-1.0％流平劑0.1-1.0％納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01-0.1％纖維素酯0.1-1.0％納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1-5％其它助劑0-14.0％本發(fā)明將其作為抗菌防腐劑添加到多功能水性木器漆中，取代了傳統(tǒng)的有機(jī)防腐劑。與中國(guó)專利2004100523131.0中采用的抗菌劑濃度高達(dá)0.5％-10％相比，本發(fā)明中添加的納米無(wú)機(jī)抗菌劑在很低的濃度下(各為50-100ppm)即可具有較強(qiáng)的持久穩(wěn)定抗菌防腐防霉功效，而且無(wú)需再添加有機(jī)抗菌防腐劑進(jìn)行協(xié)同作用，對(duì)人和動(dòng)物無(wú)毒無(wú)害，亦不會(huì)產(chǎn)生耐藥性問(wèn)題，真正具有環(huán)保抗菌防腐能力。與中國(guó)專利200510102460.6中采用的納米銀抗菌劑相比，本發(fā)明中添加的納米無(wú)機(jī)抗菌劑還具有不易變色和耐高溫的優(yōu)點(diǎn)。
組成中的消泡劑、增稠劑、濕潤(rùn)劑、增滑劑、流平劑均為市場(chǎng)上所常用的各類產(chǎn)品。消泡劑可用德國(guó)畢克公司的BYK系列、荷蘭埃夫卡公司的EFKA系列、德國(guó)巴斯夫公司的PLURIOL系列等。增稠劑可用美國(guó)羅門哈斯公司的ACRYSOL系列、勁輝公司的RHEOLATE系列等。濕潤(rùn)劑可用漢高公司的PE系列、美國(guó)氣體化工的SURFYNOL系列等。流平劑包括美國(guó)羅門哈斯公司的RM系列、勁輝公司的RHEOLATE系列、美國(guó)氣體化工的SUNFYNOL系列、德國(guó)迪高公司的TEGO系列等。
根據(jù)用戶需求、使用環(huán)境和操作條件的不同，在納米水性木器漆中添加一種或多種不同含量的其它助劑。在有色漆中需添加顏料和染料，在啞光漆中需添加消光劑，在地板漆中需添加耐磨劑，在南方潮濕環(huán)境下使用時(shí)可添加催干劑，在北方低溫條件下使用和運(yùn)輸時(shí)則需加入防凍劑。戶外木器漆可添加抗紫外和抗高溫助劑等。
本發(fā)明還提供一種納米水性木器漆的制備方法，其包括如下步驟1)將基本配方中除水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液和流平劑外的各組分分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2所生成的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。其中針對(duì)于不同的使用情況，上述的基本配方組成以及制備方法的各步驟也會(huì)有一些微調(diào)，下面結(jié)合幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明納米水性木器漆及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例一用于木器的納米水性木器漆其配方組成為(W/W)1.水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液87.0％2.水8.79％3.潤(rùn)濕分散劑0.4％4.消泡劑0.6％5.增稠劑0.6％6.增滑劑0.3％7.流平劑1.0％8.納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01％9.纖維素酯0.3％10.納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1％用于木器的多功能水性木器漆的制備方法為1)將基本配方中的3-10組分(除7外)分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2制得的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
實(shí)施例二用于地板的多功能水性木器漆其配方組成(W/W)
1.水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液87.0％2.水7.39％3.潤(rùn)濕分散劑0.4％4.消泡劑1.0％5.增滑劑0.3％6.流平劑0.6％7.納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01％8.納米氧化鋁2％9.纖維素酯0.3％10.納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1％用于地板的納米水性木器漆的制備方法為1)將基本配方中的3-10組分(除6外)分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2制得的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
實(shí)施例三用作地板啞光面漆的多功能水性木器漆其配方組成(W/W)1.水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液87.0％2.水7.39％
3.潤(rùn)濕分散劑0.5％4.消泡劑0.8％5.消光劑0.5％6.流平劑0.5％7.納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01％8.納米氧化鋁2％9.纖維素酯0.3％10.納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1％用作地板啞光面漆的生物納米水性抗菌漆的制備方法為1)將基本配方中的3-10組分(除6外)分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2制得的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
實(shí)施例四用作木器面漆(戶外)的多功能水性木器漆其配方組成(W/W)1.水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液87.0％2.水6.29％3.潤(rùn)濕分散劑0.4％4.消泡劑0.8％
5.消光劑0.5％6.增滑劑0.4％7.流平劑0.8％8.納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01％9.納米金紅石二氧化鈦抗紫外線劑1％10.復(fù)合抗紫外線劑1％11.納米氧化銦錫防高溫劑0.5％12.纖維素酯0.3％13.納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1％制備工藝為1)將基本配方中潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、消光劑、增滑劑、納米無(wú)機(jī)抗菌劑、納米金紅石二氧化鈦、復(fù)合抗紫外線劑、納米氧化銦錫防高溫劑、纖維素酯、納米復(fù)合復(fù)離子添加劑分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2制得的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
權(quán)利要求
1.一種多功能水性木器漆，其特征在于基本配方質(zhì)量百分比組成為水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液60.0-90.0％；水5.0-20.0％；潤(rùn)濕劑0.1-1.0％；消泡劑0.1-1.0％；增稠劑0-1.0％；增滑劑0-2.0％；流平劑0.1-1.0％；消光劑0-1.0％；納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01-0.1％；纖維素酯0.1-1.0％；納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1-5％；其它助劑0-10.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水性木器漆，其特征是所述納米無(wú)機(jī)抗菌劑是以食品級(jí)具有納米孔徑、粒徑20～100納米的納米二氧化硅為載體，在納米微孔中組裝銀、銅、鋅、銻無(wú)機(jī)抗菌組分，再與具有抗菌性能的納米二氧化鈦、納米氧化鋅無(wú)機(jī)氧化物復(fù)合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水性木器漆，其特征是所述其它助劑為顏料、染料、耐磨劑、催干劑、防凍劑、抗紫外線劑或抗高溫劑一種或兩種以上的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水性木器漆的制備方法，其特征是包括如下步驟1)將基本配方中除水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液和流平劑外的各組分分別加入水中，并且不斷攪拌均勻所得的混合料，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～30分鐘得到混合漿料；；2)將上述混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨至≤40微米，經(jīng)300或400目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)濾得半成品混合液；3)將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液一邊攪拌一邊加入到步驟2所生成的半成品混合液中，以600-800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10～15分鐘得到混合料；4)將轉(zhuǎn)速調(diào)至600rpm加入流平劑調(diào)整粘度并慢速消泡10分鐘，即得成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能水性木器漆及其制備方法?；九浞綖樗员┧岣男跃郯滨?shù)脂乳液60.0－90.0％；水5.0－20.0％；潤(rùn)濕劑0.1－1.0％；消泡劑0.1－1.0％；增稠劑0－1.0％；增滑劑0－2.0％；流平劑0.1－1.0％；消光劑0－1.0％；納米無(wú)機(jī)抗菌劑0.01－0.1％；纖維素酯0.1－1.0％；納米復(fù)合負(fù)離子添加劑1－5％；其它助劑0－10.0％。制備方法為將基本配方中除乳液和流平劑外的各組分分別加入水中，攪拌得到混合漿料，將混合漿料經(jīng)砂磨機(jī)或三錕機(jī)研磨，過(guò)濾得半成品混合液，將水性丙烯酸改性聚氨酯樹(shù)脂乳液加入半成品混合液中，攪得到混合料，加入流平劑慢速消泡，即得成品。本發(fā)明的多功能水性木器漆，成本低廉，綠色環(huán)保、抗菌防霉效果好，既可用于戶內(nèi)，也可用于戶外，制備方法工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低。
文檔編號(hào)C09D5/02GK101029204SQ20071009010
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者繆國(guó)元 申請(qǐng)人:江蘇晨光涂料有限公司