專利名稱：一種水性著色基料及制備方法
技術領域：
本發明涉及ー種水性著色基料及制備方法。
背景技術：
目前，傳統的木器著色基料大致為水性UV著色和純水性著色。水性UV著色基料主要成分為可UV干燥的水性聚氨酯樹脂，由于其特殊的分子結構，成膜過程中容易產生發粘不干、著色易堆積、施工過程增稠等弊病，影響木器成品的著色效果，達不到客戶的要求。而傳統的純水性著色基料，干燥成膜過程相對較快，導致著色生硬、通透性不佳、層次感不 強，同時對上層UV體系無交聯反應基團，整個漆膜易脫落，附著力不佳，同樣也達不到客戶要求。
發明內容
針對以上兩種著色基料產生的問題和不足，本發明的目的是提供ー種水性著色基料及制備方法，該基料在兼顧附著力的同時，具有高滲透性、強著色效果，更能突顯木材的紋理，能更好的滿足客戶的需求。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
ー種水性著色基料，其特征在于該基料由如下重量百分比的組分組成水性樹脂A30-40%、水性樹脂B 20-30%、水20_30%、感光劑1-1. 5%、增稠劑1_2%、醇醚類溶劑5_8%、消泡劑O. 1-0. 5%、PH值調節劑O. 5-1% ;以上各個組分的百分比之和為100% ;所述水性樹脂A為UV水性聚氨酯丙烯酸乳液；所述水性樹脂B為純水性丙烯酸乳液；所述PH值調節劑為10%的氨水、或者AMP-95，品名為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、或是兩種產品的混合物。所述水性樹脂A選為UV水性丙烯酸乳液，品名為離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液(Aliphatic urethane acrylate emulsion, ionic stabilized),可以為氰特公司或拜耳公司的離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液。主要技術指標含水60%、粘度< 200cps at25°C、密度為1.05 g/cm3、PH值為7. 02，常溫狀態為乳白色液體，
所述水性樹脂B選為純丙烯酸乳液，品名為水基性丙烯酸乳液(C0LL0DIALDISPERSION)，可以為氰特公司或拜耳公司的離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液。主要技術指標固含量為30%、粘度為lOOcps、密度為I. 04 g/cm3、玻璃化溫度為43°C、成膜溫度為20°C、PH值為8. O,常溫狀態為透明狀液體。所述水為去離子水。所述感光劑為常州華鈦化學RUNTE⑶RE 1103(2-羥基_2_甲基-1-苯基-I-丙酮)俗稱 1173，RUNTECURE 1020 (ニ苯甲酮)俗稱 BP，RUNTECURE 1104(I-輕基-環已基-苯基甲酮)俗稱184,巴斯夫Lucirin TPO (2, 4, 6三甲基苯甲酰基-ニ苯基氧化磷)，長興化學6420 (反應型三級胺助引發劑；延展率30. 2% ;粘度15-25cps at25°C )或以上幾種感光劑的混合物。所述增稠劑為明凌化工的TAFIGELPUR42，品名為非離子型的特殊聚氨酯增稠劑，技術指標活性份為32%左右、密度為I. 06 g/cm3、PH值為6. O、水中溶解度為濁狀溶液、常溫狀態為濁狀白色液體。或者是畢克公司的BYK425，品名為水性涂料和顔料濃縮漿用液體流變助劑，化學組成為改性脲聚氨酯溶液，活性物質占50%左右，溶劑為聚丙ニ醇600、常溫狀態為乳白色液體。所述醇醚類溶劑為陶氏化學的2-Butoxy ethanol(BCS),品名為こニ醇丁醚，主要技術指標分子式為C6H1402、分子量為118. 17、密度為O. 901 g/cm3、熔點為_70°C、沸點為171°C、閃點為61°C。或者是陶氏化學的butyl alcohol (NBA)，品名為正丁醇。主要技術指標分子式為CH3(CH2)30H、分子量為74. 12、密度為O. 809 g/cm3、熔點為-88. 9°C、沸點為117. 25°C、閃點為35°C，稍溶于水。 所述消泡劑為迪高(TEGO)公司生產的TEGO AIREX 901W，是ー種高效脫泡劑濃縮液，對消除微泡特別有效。或者是科寧化工生產的Dehydran 1293，是ー種消泡劑和脫氣劑，可用于純粹的水性涂料以及聚合物乳液為基礎，含有共溶劑的涂料。或是兩種消泡劑的混合液。所述PH值調節劑為10%的氨水、或者AMP-95，品名為2_氨基_2_甲基_1_丙醇，主要技術指標粘度為225cps、PH值為6. 7、中和當量為93-97，常溫狀態為澄清液體。本發明由于要考慮到兩種樹脂之間、樹脂與PH值調節之間以及樹脂與溶劑之間會發生輕微的化學反應，具體添加順序也有嚴格的要求。ー種水性著色基料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟
O緩慢攪拌水性樹脂A，攪拌速度為500rpm ；
2)將水和PH值調節劑預混合，緩慢加入到水性樹脂A溶液中，同時提高攪拌速度至600rpm，攪拌時間為20分鐘；
3)緩慢加入水性樹脂B，攪拌時間為20分鐘；
4)將水和醇醚類溶劑預混合，緩慢加入，提高攪拌速度至800rpm，攪拌時間為10分鐘；
5)緩慢加入消泡劑，提高攪拌速度至lOOOrpm，攪拌時間為10分鐘；
6)緩慢加入增稠劑，維持攪拌速度，攪拌時間為10分鐘；
7)緩慢加入感光劑，提高攪拌速度至1200rpm，攪拌時間為10分鐘，得到水性著色基料。本發明中使用的原材料重量必須經電子秤準確稱量，以避免損耗和誤差，該基料中各原材料的加入量符合重量百分比的組分組成要求。本發明在兼顧UV水性著色基料和純水性著色基料基本性能的同吋，具有高滲透性、強著色效果、環保無味、附著力好、方便施工等優點。可直接搭配水性顔料和染料，用水稀釋，調制出適合的色彩濃度，以達到完美的裝飾效果，滿足客戶的要求。此著色基料加色過程不需要研磨及高速分散，只需適當手動攪拌，然后用著色輥涂機對木器著色(著色過程也可以手工擦拭完成)，現場施工極其方便。通過水性顔料及染料的選擇搭配，此水性著色基料展現出極好的層次感，體現出木器產品自然、優雅、靈動的特點，起到較好的裝飾效果。本發明的優點是在木器產品著色的過程中，能解決傳統水性著色基料著色易堆積、通透性不佳、層次感不強、施工過程增稠等問題。
具體實施例方式實施例Iー種水性著色基料，該基料由如下重量百分比的組分組成水性樹脂A 40 kg、水性樹脂B 30 kg、水21 kg、感光劑lkg、增稠劑lkg、醇醚類溶劑6 kg、消泡劑O. 5 kg、PH值調節劑O. 5 kg;水性樹脂A選為UV水性丙烯酸乳液，品名為離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳y佼(Aliphatic urethane acrylate emulsion, ionic stabilized), ロ丁以為鎮特公司或拜耳公司的離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液。主要技術指標含水60%、粘度< 200cps at25°C、密度為1.05 g/cm3、PH值為7. 02，常溫狀態為乳白色液體，
水性樹脂B選為純丙烯酸乳液，品名為水基性丙烯酸乳液(COLLODIAL DISPERSION),可以為氰特公司或拜耳公司的離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液。主要技術指標固含量為30%、粘度為lOOcps、密度為I. 04 g/cm3、玻璃化溫度為43°C、成膜溫度為20°C、PH值為8. O,常溫狀態為透明狀液體。所述PH值調節劑為10%的氨水、或者AMP-95,品名為2-氨基-2-甲基-1-丙醇、或是兩種廣品的混合物。水為去離子水。感光劑為常州華鈦化學RUNTE⑶RE 1103(2-羥基_2_甲基-1-苯 基-1-丙酮)俗稱 1173，RUNTECURE 1020 (ニ苯甲酮)俗稱 BP，RUNTECURE 1104 (I-羥基-環已基-苯基甲酮)俗稱184,巴斯夫Lucirin TPO (2, 4, 6三甲基苯甲酰基-ニ苯基氧化磷)，長興化學6420 (反應型三級胺助引發劑；延展率30. 2% ;粘度15-25cps at 25°C)或以上幾種感光劑的混合物。增稠劑為明凌化工的TAFIGELPUR42，品名為非離子型的特殊聚氨酯增稠劑，技術指標活性份為32%左右、密度為I. 06 g/cm3、PH值為6. O、水中溶解度為濁狀溶液、常溫狀態為濁狀白色液體。或者是畢克公司的BYK425，品名為水性涂料和顏料濃縮漿用液體流變助劑，化學組成為改性脲聚氨酯溶液，活性物質占50%左右，溶劑為聚丙ニ醇600、常溫狀態為乳白色液體。醇醚類溶劑為陶氏化學的2-Butoxy ethanol (BCS),品名為こニ醇丁醚,主要技術指標分子式為C6H1402、分子量為118. 17、密度為0. 901 g/cm3、熔點為_70°C、沸點為171°C、閃點為61°C。或者是陶氏化學的butyl alcohol (NBA)，品名為正丁醇。主要技術指標分子式為CH3(CH2)30H、分子量為74. 12、密度為O. 809 g/cm3、熔點為-88. 9°C、沸點為117. 25°C、閃點為35°C，稍溶于水。消泡劑為迪高(TEGO)公司生產的TEGO AIREX 901W，是ー種高效脫泡劑濃縮液，對消除微泡特別有效。或者是科寧化工生產的Dehydran 1293，是ー種消泡劑和脫氣劑，可用于純粹的水性涂料以及聚合物乳液為基礎，含有共溶劑的涂料。或是兩種消泡劑的混合液。PH值調節劑為10%的氨水、或者AMP-95，品名為2-氨基-2-甲基-1_丙醇，主要技術指標粘度為225cps、PH值為6. 7、中和當量為93-97，常溫狀態為澄清液體。本發明由于要考慮到兩種樹脂之間、樹脂與PH值調節之間以及樹脂與溶劑之間會發生輕微的化學反應，具體添加順序也有嚴格的要求。ー種水性著色基料的制備方法，該方法包括如下步驟
1)緩慢攪拌水性樹脂A40 kg,攪拌速度為500rpm;
2)將水15kg和PH值調節劑0. 5 kg預混合，緩慢加入到水性樹脂A溶液中，同時提高攪拌速度至600rpm,攪拌時間為20分鐘；
3)緩慢加入水性樹脂B30 kg，攪拌時間為20分鐘；
4)將水6kg和醇醚類溶劑6 kg預混合,緩慢加入，提高攪拌速度至800rpm,攪拌時間為10分鐘；
5)緩慢加入消泡劑O.5 kg，提高攪拌速度至lOOOrpm，攪拌時間為10分鐘；
6)緩慢加入增稠劑1kg，維持攪拌速度，攪拌時間為10分鐘；
7)緩慢加入感光劑1kg，提高攪拌速度至1200rpm，攪拌時間為10分鐘，得到水性著色基料。本發明中使用的原材料重量必須經電子秤準確稱量，以避免損耗和誤差，該基料中各原材料的加入量符合重量百分比的組分組成要求。待制備過程結束，質量檢測基本技術指標如表I :
表I
權利要求
1.ー種水性著色基料，其特征在于該基料由如下重量百分比的組分組成水性樹脂A30-40%、水性樹脂B 20-30%、水20_30%、感光劑1-1. 5%、增稠劑1_2%、醇醚類溶劑5_8%、消泡劑O. 1-0. 5%、PH值調節劑O. 5-1% ;以上各個組分的百分比之和為100% ;所述水性樹脂A為UV水性聚氨酯丙烯酸乳液；所述水性樹脂B為純水性丙烯酸乳液；所述PH值調節劑為10%的氨水、或者AMP-95，品名為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、或是兩種產品的混合物。
2.根據權利要求I所述的水性著色基料 ，其特征在于所述水性樹脂A為氰特公司或拜耳公司的離子型脂肪族聚氨酯丙烯酸酯乳液。
3.根據權利要求I所述的水性著色基料，其特征在于所述水性樹脂B為巴斯夫或阿伯丁的水基性丙烯酸乳液。
4.根據權利要求I所述的水性著色基料，其特征在于所述感光劑為2-羥基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮、或I-羥基-環已基-苯基甲酮、或2，4，6三甲基苯甲酰基-ニ苯基氧化磷、或以上幾種的混合物。
5.根據權利要求I所述的水性著色基料，其特征在于所述增稠劑為非離子型的特殊聚氨酯增稠劑、或為水性涂料和顔料濃縮漿用液體流變助劑、或是兩種產品的混合物。
6.根據權利要求I所述的水性著色基料，其特征在于所述醇醚類溶劑為こニ醇丁醚，或正丁醇、或是兩種產品的混合物。
7.根據權利要求I所述的水性著色基料，其特征在于所述消泡劑為迪高公司生產的TEGO AIREX 901W、或者是科寧化工生產的Dehydran 1293、或是兩種消泡劑的混合液。
8.—種權利要求I所述的水性著色基料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟 O緩慢攪拌水性樹脂A，攪拌速度為500rpm ； 2)將水和PH值調節劑預混合，緩慢加入到水性樹脂A溶液中，同時提高攪拌速度至600rpm，攪拌時間為20分鐘； 3)緩慢加入水性樹脂B，攪拌時間為20分鐘； 4)將水和醇醚類溶劑預混合，緩慢加入，提高攪拌速度至800rpm，攪拌時間為10分鐘； 5)緩慢加入消泡劑，提高攪拌速度至lOOOrpm，攪拌時間為10分鐘； 6)緩慢加入增稠劑，維持攪拌速度，攪拌時間為10分鐘； 7)緩慢加入感光劑，提高攪拌速度至1200rpm，攪拌時間為10分鐘，得到水性著色基料。
全文摘要
本發明公開了一種水性著色基料及其制備方法。該著色基料原材料和重量百分比含量為水性樹脂130%-40%，水性樹脂220%-30% 水20%-30%，感光劑1%-1.5%，增稠劑1%-2%，醇醚類溶劑5%-8%，消泡劑0.1%-0.5%，PH值調節劑0.5%-1%。本發明在兼顧UV水性著色基料和純水性著色基料基本性能的同時，具有高滲透性、強著色效果、環保無味、附著力好、方便施工等優點。可直接搭配水性顏料和染料，用水稀釋，調制出適合的色彩濃度，以達到完美的裝飾效果，滿足客戶的要求。
文檔編號C09D15/00GK102675986SQ201210161650
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者吳志飛, 常紅言, 江益新, 江科, 陳明貴 申請人:江蘇海田技術有限公司