[发明专利]一种快干型双组分丙烯酸水性木器漆

说明书

技术领域

本发明涉及一种双组分丙烯酸水性木器漆。

背景技术

木器漆是使用于木材、木板、密度板、家具、厨柜、办公桌、纸面板等场所的一种保护、装饰性涂料，在我国，木器漆的生产、使用量仅次于工业漆，年用量已经超过四十万吨。

木器漆的发展经历了几个阶段，最早的是单组分的生漆(又叫国漆、大漆)，是以天然的桐油、亚麻油为主要原材料。后来随着化学工业的发展、高分子聚合物的出现，木器漆行业出现了醇酸类漆，开始时是以单组分的醇酸调和漆、磁漆为主要产品。到了六十年代，我国引进技术，成功开发出了溶剂型双组分聚氨酯醇酸木器漆。这种以聚氨酯树脂为固化剂、以短油醇酸树脂为漆基树脂的溶剂型双组分木器漆，附着力强、手感好、硬度高，具有很高、很好的装饰效果，满足了人们的高品味生活的需求。然而，该溶剂型双组分聚氨酯醇酸木器漆以有机溶剂为稀释剂，影响环境。同时，由于聚氨酯树脂固化剂以甲苯二异氰酸酯(TDI)为原材料，其中会残留游离TDI，而释放到空气的TDI属于有毒化学品，严重影响、威胁到人们的身体健康。目前，虽然行业一再要求降低游离TDI含量，降低有机溶剂用量，但是由于技术方面的困难，难以彻底消除聚氨酯固化剂中的游离TDI。所以，涂料行业在七十年代将木器漆研究方向转向了环保、健康的水性涂料领域。

水性木器漆在我国研究比较早的，但是直到八十年，才有为数不多的品种问世，其中有单组分的，也有双组分的。水性木器漆有三大技术瓶颈影响了水性木器漆的推广和使用：一是硬度低；二是干燥速度慢；三是丰满度不能满足人们要求。自交联单组分使用了适度的自交联技术，漆膜的硬度、丰满度较挥发干燥型单组分有所提高，但是硬度、丰满度仍然达不到双组分体系的指标、要求。双组分是以聚氨酯固化剂分子结构上的可反应性基团-NCO和乙组份(漆基树脂)分子结构上可反应性基团-OH(羟基)进行交联反应，所以双组分水性木器漆的硬度、丰满度都能满足市场需求。然而，由于都采取了以水为溶剂、稀释剂，还有在漆中加入的高沸点有机醇醚类的有机共溶剂，导致漆膜干燥速度较慢，特别是在寒冷的冬季，更是严重影响了木器漆的正常施工。目前，硬度方面以双组分水性聚氨酯木器漆为最好，即以含可交联基团-NCO的水性聚氨酯树脂为固化剂，以水性含羟基丙烯酸树脂或水性含羟基聚酯树脂为漆基树脂。漆膜的固化是通过NCO同活性羟基进行交联反应实现的。然而，由于技术性因素，目前乙组分(漆基树脂)分子结构上可反应活性羟基(-OH)为仲羟基，影响了水性木器漆的固化交联、干燥速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术水性木器漆的干燥速度慢的不足，提供一种新的双组分丙烯酸水性木器漆。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种双组分丙烯酸水性木器漆，包括独立包装的甲组分和乙组分，其中，甲组分为聚氨酯固化剂，乙组分为漆基树脂，以重量份计，乙组分的原料配方如下：酒精5％～60％；丙烯酸0.1％～5％；丙烯酸丁酯5％～20％；甲基丙烯酸甲酯2％～20％；丙烯酸酯系含伯羟基单体10％～30％；引发剂0.01％～2％，乙组分由上述原料通过溶液连续聚合法制备，所述丙烯酸酯系含伯羟基单体为式(I)或式(II)表示的化合物或二者的混合物。

本发明中，各原料组分一般从商业来源获得，其中丙烯酸酯系含伯羟基单体还可以通过化学领域众所周知的合成途径和方法制备。

根据本发明一个具体方面，式(I)、式(II)表示的丙烯酸酯系含伯羟基单体可通过酯化反应来合成。具体合成途径和工艺为：选用丙烯酸、季戊四醇在氮气或二氧化碳气体保护下于160℃～220℃进行酯化，利用二甲苯回流带出酯化生成的水。其中式(I)丙烯酸、季戊四醇当量比为1∶4，其中式(II)丙烯酸、季戊四醇当量比为1∶2。

优选地，作为乙组分原料的酒精的纯度大于等于99％。

根据本发明的乙组分的优选原料配方为：酒精50％～60％，丙烯酸1％～5％，丙烯酸丁酯10％～15％，甲基丙烯酸甲酯12％～18％，丙烯酸酯系含伯羟基单体10％～20％以及引发剂0.5％～1％。

上述的引发剂可以为过硫酸钾或过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐。

根据本发明的一个具体方面，乙组分的制备过程如下：

①将引发剂均匀分成四份，用十倍的酒精过硫酸钾溶解均匀得到四份引发剂的酒精溶液；

②将丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸酯系含伯羟基单体投入高位槽，同时投入一份步骤①得到的引发剂的酒精溶液，搅拌混合、溶解均匀备用；