[发明专利]高光家具用环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其是一种高光家具用环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术

    纳米粒子因其新奇独特的性质受到世界各国的青睐。最近十多年取得了飞速发展。选择不同功能的纳米材料与种类繁多的聚合物通过恰当的匹配可制备出一系列多功能、高性能的纳米复合涂料。从而广泛的应用于建筑、木器和汽车涂料等诸多领域。

UV涂料对环境污染小，固化速度快，节省能源。不同于传统涂料易挥发、固化速度慢，因此，近几年来UV涂料变成了传统涂料的主要替代品。我司通过对纳米材料（如TiO₂和SiO₂）在UV涂料的应用和研究，基于科学的数据分析上，在家具油漆表面效果上取得了初步的突破。

纳米TiO₂既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。光的照射可以引起TiO₂表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存奇妙的超双亲性。如将国内已经工业化生产的纳米抗菌粉用于涂料中，可制得纳米杀菌涂料，涂覆于建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙面、地面等，起到杀菌、保洁作用。纳米TiO₂颗粒在波长小于400nm的光照下，能吸收高于其禁带宽度的短波光辐射，产生电子跃迁，使价带电子被激发到导带，并形成电子-空穴对，将能量传递到周围介质，诱导光化学反应，从而具有光催化性能。

实验表明，纳米二氧化硅减弱了紫外光固化涂料吸收UV辐照的强度，从而降低了光固化涂料 的固化速度，但可明显提高紫外光固化涂料的硬度和附着力。

当前，国内的高档家具普遍使用传统的涂料和喷涂方式，其环保、透光度和耐磨性能兼不同程度上存在难以突破的瓶颈。这与传统油漆，即PU（聚氨酯）、PE（不饱和聚酯）的自身属性有着不可分割的关系。目前市面上的家具油漆一般以PE做底漆，PU做面漆来达到家具表面光滑、高透的效果。但这两种油漆使用时，PE需调配引发剂和促进剂（即蓝白水），而PU需调配稀释剂，其成分中有大量对人体有害的物质，如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、苯乙烯等，不利于生态环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种解决涂料在阳光紫外线照射下容易老化变脆脱落的问题、提高涂料表面硬度且对环境不会造成污染的油漆。

为解决上述技术问题，本发明的高光家具用环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料，包括下列组分：

去离子水   100-150份

分散剂       3-5份

纳米无机浆料    10-15份

钛白粉    2-5份

增稠剂   1-5

丙烯酸改性水性聚氨酯   60-75份

防腐剂    1-2份

pH调节剂   1份

六偏磷酸钠   3-5份

所述纳米无机浆料为纳米级的TiO₂、SiO₂、ZnO、Fe₂O₃中的一种或多种。

所述纳米TiO₂金石型纳米TiO₂。

一种高光家具用环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料的制备方法，包括下列步骤：

采用共混法制备环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料。取一定量的聚丙烯酸改性水性聚氨酯乳液E-106在搅拌的条件下加入0.1%纳米TiO₂混合水分散液，用高速搅拌机以1000r/min的速度搅拌1h搅拌均匀，在搅拌的过程中加入纳米抗菌粉，然后加适量消泡剂、流平剂等各种水性助剂，混合均匀配得环保型水性纳米透明隔热涂料。

所述纳米TiO₂混合水分散液的制备包括下列步骤：

称取398克去离子水，加入2g分散剂DP-518，在一定转速下搅拌分散均匀。然后把纳米TiO₂粉体共100g加入分散液中，高速搅拌分散1小时，使其充分混合润湿。用氨水调节pH值至9--10，预分散30min—60min后，采用超声分散使其形成短期稳定的水分散体。超声分散时超声波细胞粉碎机的功率为1500W。超声时间5s、间隙时间5s形成一个工作周期，工作次数60次即超声时间为5min后制成短期稳定的水分散体，所得的分散液有很好的分散效果和分散稳定性。

本发明具有以下优点：