一种户外用水性木器漆树脂及其制备方法技术pg电子官方
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本发明专利技术公开了一种户外用水性木器漆树脂及其制备方法。其成分包括(甲基)丙烯酸酯类单体(20%‑45%)、含氟丙烯酸酯单体(1%‑30%)、功能性单体(0.2%‑10%)、乳化剂(0.1%‑10%)、引发剂(0.1%‑5%)以及水(40%‑70%)。该树脂采用核壳乳液聚合,在木器上具有良好的附着力、成膜性、硬度等,可广泛用于家具等户外木器用品中,同时由于其中含有氟元素,其树脂具有优异的抗老化、防水、抗污、防腐的效果。
本专利技术属于水性丙烯酸酯树脂领域,特别涉及户外用水性木器漆树脂及其制备方法。
随着现今户外木器用品的日益增加,由于户外木器制品需要长期受户外雨水冲刷,阳光直晒,为了延长木器制品在户外的使用年限,许多户外用木器制品对表面防腐、防老化性能提出了更高的要求。中国专利CN5描述了一种木器树脂,在树脂聚合过程中加入了纳米A12O3浆料,有效的提高了木器树脂的硬度和耐磨性。为了进一步提高木器树脂的防腐、抗老化性能,中国专利CN2中描述了一种木器漆的制备方法,其采用水性丙烯酸改性聚氨酯树脂乳液,加入纳米无机抗菌剂及纳米复合负离子添加剂,此多功能水性木器漆,具有抗菌防霉的效果,可用于户外木器产品。然而,木器材料要实现好的抗老化、防腐蚀性,需要表面涂层有效地将外界(雨水、污垢、紫外线等)隔离开来。由于氟原子具有半径小、电负性大、极化率小的特性,因此,分子结构极为稳定,具有较好的热稳定和化学稳定性。同时,由于氟原子核对其核外电子及成键电子云的束缚作用较强,C-F键的可极化性低,因而含氟聚合物具有极低的表面能和特异的表面性能(耐水性、耐油性和耐沾污性),各种液体对含氟聚合物处理的表面具有很难润湿、附着及聚集的特性。因此,本专利技术拟在木器涂料树脂中引入含氟化合物,氟元素可迁移于表面,形成有效的表面保护,有效提高木器表面的防水抗污性能,隔离外界污染,利于户外木器制品的维护,且与普通木器树脂相比,其耐紫外线老化的性能亦大大增强。同时,采用核壳自交联体系制备木器树脂,既可保证木器表面树脂的室温成膜,又有利于漆膜表面的硬度的增加。所以,含氟核壳自交联树脂是户外木器树脂发展的一个重要的方向和趋势。
本专利技术提供了一种户外用水性木器漆树脂,其产品具有附着力好、成膜性好、硬度高,并且具有优异的抗老化、防水抗污等特点。本专利技术提供的户外用水性木器漆树脂,其组分和各组分的含量为:(甲基)丙烯酸酯类单体(20%-45%)含氟丙烯酸酯单体(1%-30%)功能性单体(0.2%-10%)乳化剂(0.1%-10%)引发剂(0.1%-5%)水(40%-70%)以上分数为重量分数。本专利技术户外用水性木器漆树脂中所用的(甲基)丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八酯(十二酯、十六酯)等丙烯酸酯类单体的一种或多种。本专利技术户外用水性木器漆树脂中所用的含氟丙烯酸酯单体结构式见权利要求3。本专利技术户外用水性木器漆树脂中所用的功能性单体包括苯乙烯、丙烯腈、二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺,三乙胺、己二酸二酰肼的一种或多种。本专利技术户外用水性木器漆树脂中所用的核单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸的一种或多种;壳单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八酯(十二酯、十六酯)、苯乙烯、丙烯腈、二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺,三乙胺、己二酸二酰肼、含氟丙烯酸酯单体的一种或多种。本专利技术户外用水性木器漆树脂中所用的乳化剂包括烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚基醚的一种或多种。本专利技术提供外用水性木器漆树脂的制备方法如下:将核单体放入乳化剂、去离子水混合液中,乳化,制得预乳液。将预乳液与引发剂置于烧瓶中,40℃-85℃,搅拌回流反应0.5-2h;将剩余预乳液和部分引发剂滴加入反应体系,1-5h;保温反应1-4h;之后继续滴加壳单体和剩余引发剂,1-5h;保温反应1-4h;降温、过滤,得到最终乳液。将核单体(丙烯酸酯类单体)放入乳化剂、去离子水混合液中,乳化,制得预乳液。将部分预乳液与部分引发剂置于烧瓶中,40℃-85℃,搅拌回流反应0.5-2h;将剩余预乳液和部分引发剂滴加入反应体。