一种木器用水性纳米浸涂着色基料的制作方法

本发明属于水性木器涂料领域，具体涉及一种木器用水性纳米浸涂着色基料及其制备方法。

背景技术：

1、浸涂作为一种高效的涂料施工方式，其原理很简单：将工件浸入装有涂料的槽中，然后再取出来，多余的涂料再回流到槽中。浸涂的优点是工件所有表面都被涂上涂料，不像喷涂工艺那样只能喷涂工件的外表面，且设备投资和人工成本均较低。我国的餐桌，餐椅制造集散地，如浙江安吉、福建安溪等地，浸涂施工工艺占比很高，但是大多数工厂使用的依旧是溶剂型涂料，工人们进行浸涂操作时暴露在高voc的环境中，对身体危害极大，且污染环境、易发生火灾。当地政府以及行业联盟迫切需要进行“油改水”。

2、但是，常规水性木器浸涂涂料存在着一定的局限性。如：浸涂于松木、橡胶木等易涨筋底材的涨筋问题以及橡木、胡桃木等深导管木材浸涂后出现的发花、开放效果差、着色不均匀等问题。另外由于浸涂类涂料粘度普遍偏低，加入色浆调色后放置一段时间极易产生分层、浮色等问题。因此，有必要发明一款水性纳米浸涂着色基料，其加入不同类型的水性色浆后直接浸涂在实木底材时具有不涨筋、着色均匀展色性好，同时加入色浆后可长期放置不浮色，且各项指标均达到国标gb/t23999-2009。

3、专利文献cn109468055a公开了一种水性木器浸涂清漆，包括如下重量份的组分：水性crysol 6130树脂60-80份，ph调节剂0.2-0.9份，消泡剂0.2-0.6份，成膜溶剂4-10份，润湿剂0.2-0.8份，流平剂0.2-0.8份，防腐剂0.1-0.4份，增稠剂0.2-0.6份，溶剂6.2-34.9份。但是该文献仅适用于户外木器领域，只具备耐水性好的特点，当应用于易涨筋底材时会发生涨筋等问题。

4、专利文献cn106957572a公开了一种浸涂用水性木器高光清漆，按重量百分比由以下组分组成：水性自交联丙烯酸乳液35％～45％，水性脂肪族聚氨酯分散体35％～45％，去离子水10％～15％，消泡剂0.1％～0.5％，丙二醇丁醚1％～3％，防沉剂2％～4％，底材润湿剂0.1％～0.5％，增稠剂0.1％～0.5％；水性自交联丙烯酸乳液的mfft为31℃。但是该文献仅为常规木器用水性乳液，且不含有对颜色稳定有提升作用的助剂，加入色浆放置易出现分层、浮色等问题。

5、专利文献cn107474604a公开了一种适用于浸涂的木器水漆清漆，包含水性自交联丙烯酸乳液、消泡剂、流平剂、偶联剂和纳米二氧化硅；其中水性自交联丙烯酸乳液包含按照质量份数计的成分：40-60份的丙烯酸树脂、20-30份的双丙酮丙烯酰胺、20-30份的乙二酰肼、10-20份的十二烷基硫醇和20-40份的乙酸酐；且纳米二氧化硅的质量与丙烯酸树脂和乙二酰肼的质量之和的比为1:3-10。虽然该文献引入了纳米二氧化硅使得体系有较好的润湿性以及封闭性，但是其和不同种类的色浆的相容性无法达到理想水平，特别是极易浮色的黑色以及酞青蓝等颜色，当直接浸涂木材时易产生发花、流痕等漆膜弊病。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种木器用水性纳米浸涂着色基料及其制备方法，以解决现有技术存在的防涨筋性差、涂膜易发花、着色不均匀、浮色等问题。

2、本发明的一种木器用水性纳米浸涂着色基料，其特征在于，采用包括以下质量分数的原料制成：水性纳米改性丙烯酸乳液：55％～60％，水性纯丙乳液：30％～35％，润湿剂：0.2％～0.6％，高分子超分散剂：0.2～0.6％，助溶剂4.0％～6.0％，去离子水：4.0％～6.0％；

3、所述水性纳米改性丙烯酸乳液为质量固含量35％～40％的由二异氰酸酯和多元醇经原位乳液聚合成的含有二氧化硅的纳米改性乳液，其中二氧化硅的的质量分数为1％～2％，例如：展辰新材料公司的s5550纳米改性丙烯酸乳液，该乳液通过原位乳液聚合法，利用二氧化硅所提供的反应位点，聚合物接枝在位点上进行反应，使得聚合物封装二氧化硅粒子；该乳液粒径仅有20nm，表面张力低，乳液颗粒间比表面积大，减少了高分子间的移动距离，因此具有极佳的渗透性以及对木材的封闭性使其不易涨筋，且由于无机纳米材料二氧化硅的引入，使其具有极佳的吸附力，因此对加入体系中的色浆具有极强的包裹性，使得涂料对不同水性色浆的相容性得到大幅提升；

4、所述纯丙乳液为固含量为37w％～43w％、分子量50万～80万的的自交联丙烯酸聚合物，例如：万华的单组分自干丙烯酸乳液l4509或斯塔尔ac122等产品；具有色浆包裹性好、不稳泡、快干、出色的防涨筋和早期抗黏连的性能特点，提供了涂料的颜色稳定性和漆膜的防涨筋性能；

5、所述润湿剂为有机硅氧烷双生结构表面活性剂(例如：赢创tego-4100)和/或百舸tgf0415，该类润湿剂不稳泡，且具有很好的动态和静态润湿，可进一步提高涂料的基材入孔润湿性能；

6、所述高分子超分散剂为嵌段共聚体结构的具有颜料亲和基团的高分子分散剂，例如：核心化学s9100和\或明凌edaplan 490；此类分散剂可平衡不同hlb值的颜料颗粒使其稳定的存在于基料中，具有很好的抗浮色以及良好的展色能力；

7、所述助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚的一种或多种。

8、本发明所述的木器用水性纳米浸涂着色基料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述水性纳米改性丙烯酸乳液和水性纯丙乳液加入备料缸中；再加入所述润湿剂和高分子超分散剂，在1000～1500r/min的转速搅拌下，再加入所述助溶剂和去离子水的混合物，继续分散15～30min即可。

9、进一步地，所述木器用水性纳米浸涂着色基料的25℃下涂4杯粘度要求20～25s，ph值为8.0～9.0。

10、与现有技术相比，本发明具有如下优点:

11、本发明的木器用水性纳米浸涂着色基料以二氧化硅改性纳米丙烯酸乳液为主体成膜物，该乳液粒径极小，表面张力低，乳液颗粒间比表面积大，因此具有极好的木材入孔能力以及对木材的封闭性使其不易涨筋，且由于无机纳米材料二氧化硅的引入，使其具有极佳的吸附力，即便是低粘度的涂料，在加入不同水性色浆时也可长期储存不浮色，浸涂后不发花；搭配快干型自交联纯丙乳液，可保证涂膜的早期抗黏连和成膜性能，同时体系中加入了嵌段聚合技术的分散剂，高分子超分散剂具有极好的抗浮色性能，使得涂料储存以及施工后干燥过程中不会产生浮色以及发花。

12、本发明的产品，除了具有优异的物理性能，其环保检测亦可通过：1、美标astmf963可溶性八大重金属+总铅测定；2、欧标en 71-319种特定元素迁移测定；3、加拿大重金属含量测定；4、邻苯二甲酸酯19项测定；5、pahs多环芳烃18项(第一类)测定；6、gb 18581甲醛含量测定。因此本发明的产品不仅适用于常规的家具涂装，也适用于环保要求极高的儿童家具的涂装。

13、本发明的产品可直接浸涂易涨筋底材，如橡胶木、松木、白蜡等，渗透性极佳、防涨筋性能优异，且填充性和各类水性色浆相容性极好，长期储存不浮色，着色性能优异，漆膜展色性好，不发花；只需一道涂装即可获得极佳的涂装效果，节省了涂料成本。