[发明专利]一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木器清漆，具体涉及一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备方法。

背景技术

木器漆涂覆在木器制品上，不仅赋予木器制品诸如颜色、光泽等所需的美学特性，但更重要是使木器避免因潮湿、辐射、生物降解、力学化学损伤而引起的破坏。木器漆按分散介质划分，它可分为油性木器漆和水性木器漆。但目前我国木器漆还是溶剂型居多，溶剂型木器漆在成膜过程中排放大量的挥发性有机物(VOC)，严重污染环境，并危害工作人员的身体健康。而长期置接触有机溶剂，可能会出现记忆力下降、精力难以集中、疲劳、头痛以及变性等精神神经症状。此外，有些挥发性有机物可能会导致同温层的臭氧破坏，而在对流层形成臭氧从而导致全球变暖。

水性木器漆以水为分散介质，极大的降低了VOC的排放量而备受推崇。其中水性丙烯酸酯乳液固含高、干燥快、成本低、与填料的亲和力强、耐光及耐候性佳，但也存在硬度低，成膜差、不耐溶剂及热粘冷脆等一系列问题，因此很难进入高端的装饰漆市场。虽有有机硅改性丙烯酸酯乳液、核壳结构乳液的设计和丙烯酸微乳液的制备等，但是这些改性的丙烯酸乳液仍然很难解决硬度和最低成膜温度的矛盾，若加入太多的成膜助剂会大幅度的提高涂料的VOC量，失去环保的意义。故丙烯酸酯乳液停留在中低端市场很难打入高档装饰漆的市场。基于此，本发明采用自制的核壳双自交联的聚丙烯酸乳液为成膜物质制备水性木器清漆，无需成膜助剂，降低VOC的排放，并且通过室温自交联从而提高水性清漆漆膜的硬度、耐水性、耐溶剂性能。

发明内容

本发明提供一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆及其制备方法，它解决了水性木器漆的硬度和最低成膜温度存在矛盾的技术问题，所述的木器清漆，固含量高、硬度大、耐水性优良、附着力强及冲击强度高。

本发明的技术方案如下：

一种可室温自交联的聚丙烯酸木器清漆，其特征在于：所述的木器清漆由以下组分按照以下重量份配制而成：

进一步地，所述的聚丙烯酸乳液由以下组分按照以下重量份数比配制而成：

所述的核层单体为：甲基丙烯酸甲酯7.4-9.78份

甲基丙烯酸丁酯8.54-10.27份

甲基丙烯酸0.14-0.18份；

所述的交联单体为为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯的一种。

进一步地，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚与琥珀磺酸盐的混合物。

进一步地，所述的聚丙烯酸乳液是按照以下方法制备而成的：

(1)制备核层预乳液和壳层单体预乳液

在室温下，将13.67-19.22份的核层单体、0.16-0.29份的乳化剂及一号引发剂水溶液加入反应器A中，所述的一号引发剂水溶液是由0.04-0.08份的引发剂与8-10份的去离子水混合而成的，在搅拌速度为1000-1500rpm下搅拌15～30min得到核层单体预乳化液；

在室温下，将全部的壳层单体、0.06-0.15份的乳化剂加入到装有8-10份去离子水的反应器B中，在搅拌速度为1000-1500rpm下搅拌15～30min得到壳层单体预乳化液；

(2)制备种子乳液

在室温下，在反应器C中，投入0.01-0.03份的引发剂、0.14-0.17份的乳化剂和30-34份的去离子水，调整转速为400-500rpm，搅拌0.5-1h；然后将温度升至75-80℃，将转速降低至200-300rpm，在15-20min内将1.01-2.41份的核层单体均匀地滴加到反应器C中，反应0.5-1h，待乳液出现蓝光既得到种子乳液；

(3)制备核层乳液

在温度75-80℃，转速400-500rpm下，于1.5-2.5h内，将反应器A中的核层单体预乳化液和核层交联单体0.69-1份滴加到反应器C的种子乳液中，保温0.5-1h，形成核层乳液；

(4)制备壳层乳液

在温度75-80℃，转速400-500rpm下，于1.5-2.5h内，将反应器B中核层单体预乳化液加入到经步骤(3)制得的核层乳液；在加入核层乳液的同时，滴入二号引发剂水溶液，滴加二号引发剂水溶液的时间是2.5-3h内，所述的二号引发剂水溶液是由0.02-0.03份的引发剂和4-6份水混合而成的；