[发明专利]一种水性丙烯酸系木器封闭涂料及其专用乳液的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种水性丙烯酸系木器封闭涂料及其这种涂料中的基本成膜 物质--含有极性基团的丙烯酸系共聚物乳液制备方法。

背景技术：

溶剂型涂料由于含有大量的有机挥发物，不仅污染环境，危害人体健康， 破坏生态环境，而且还造成巨大的资源浪费。随着人们对资源、能源和环境 保护的日益关注，要求环保的呼声越来越强烈，国外制定了一系列的严格法 规，限制涂料中VOC的排放，因此溶剂型的涂料面临着前所未有的考验，受 到水性涂料的严峻挑战，并有被取而代之的趋势。

水性木器涂料以水为分散介质，生产和使用过程中无污染，是木器涂料 的发展趋势。但由于木材本身是多孔物质，极易吸水膨胀变形，造成表面涂 膜不平整，严重影响了涂膜的装饰效果与保护效果；同时，由于木材种类的 多样性，不同的木材中含有高渗透的化学物质如松木的中的松节油、杨木中 的单宁酸等物质，当涂膜形成以后，这些化学物质能够渗出涂膜，造成涂膜 变色。这都影响了漆膜的颜色和表面状态，这将引发影响漆膜性能的发挥和 造成施工困难等问题，限制了水性木器涂料的应用。

为了保证面漆的颜色和漆膜状态，在涂布面漆之前先涂布上一层能够有 效阻止木材中引起颜色变化物质外渗的封闭涂料是非常必要的。因此人们对 水性木器封闭涂料进行了大量的研究，比如CN 101434775A通过将甲苯、环 己酮、丙酮、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、乙醇、聚乙烯醇缩丁醛等物质物理共 混制得高效松木封闭漆料。CN 101608092A采用改性脂肪酸树脂、吸收固定甲 醛材料、醋酸纤维素、溶剂等制得了对家具具有封闭效果的聚氨酯封闭底漆。 上述的封闭涂料不足之处是原料毒性大，所含溶剂多不利于环保，对施工人 员身体伤害较大。

发明内容：

本发明试图以含有极性基团的丙烯酸类共聚物乳液作为基本成膜物 质，提供一种能够有效封闭多种会影响漆膜表观性能的木材中物质，比如杨木 的单宁酸，松木的松节油等，采用分步聚合控制方法，制得了粒径小，分布窄 的纳米化乳液，这种乳液中的乳胶粒子容易渗透进木材中，形成很好的附着力。 从而解决了水性木器涂料在涂装过程中由于木料材质的复杂而影响漆膜性能 的发挥和造成的施工困难的问题，而且以这种乳液为基本成膜物质的水性封闭 涂料不仅具有优异的封闭效果，还具有较强的附着力。本发明的一种由丙烯酸 系单体经过共聚合而得到的聚合物乳液，并以这种聚合物乳液为基本成膜物 质，加入多种助剂配制而得到的水性封闭涂料，其特征是所说的聚合物乳液为 一种丙烯酸类的共聚物乳液，固含量为25％-65％，这种共聚物乳液由丙烯酸类 的硬单体，软单体以及功能单体共聚而得。

一种水性丙烯酸系木器封闭涂料的专用乳液，其特征在于该乳液为一种丙 烯酸类的共聚物乳液，固含量为25％-65％，这种共聚物乳液是由丙烯酸类的硬 单体，丙烯酸类软单体以及功能单体采用微乳液聚合与种子乳液聚合相结合的 聚合方法而得；

所说的丙烯酸类硬单体为下列物质中的一种或者它们的组合：苯乙烯、甲 基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、叔九碳酸乙烯酯、叔 十碳酸乙烯酯、叔十一碳酸乙烯酯、丙烯腈单体；

丙烯酸类软单体为下列物质中的一种或者它们的组合：丙烯酸乙酯、丙 烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸2-乙基己酯；

功能单体为下列物质中的一种或者它们的组合：甲基丙烯酰胺、丙烯酰 胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸胺乙酯、 甲基丙烯酸胺乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基 三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、双 丙酮丙烯酰胺。

所述的一种水性丙烯酸系木器封闭涂料的专用乳液制备方法，其特征在 于步骤如下：

1)在惰性气体保护的反应釜中，搅拌条件下，依次加入水、乳化剂、 丙烯酸类的硬单体、丙烯酸类软单体以及功能单体三者的混合物进行乳化， 加热至40-80℃，加入总引发剂用量的30％-60％的引发剂水溶液引发聚合，反 应1-2小时；

2)将剩余的丙烯酸类的硬单体，丙烯酸类软单体以及功能单体的混合物 混合物以及剩余的引发剂水溶液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后，升高温 度至50-90℃，保温反应0.5～2小时；