一种用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆

摘要

本发明的一种用于MDF板的水性高填充白底漆，由包括以下质量分数的原料制成：水性纯丙乳液：30%～35%，水性苯丙乳液：10%～15%；钛白粉：10%～15%，改性制漆粉：20%～27%，消泡剂：0.3%～0.4%，防爆泡剂：0.6%～0.8%，润湿剂：0.3%～1.0%，分散剂1.2%～2.0%，助溶剂4.0%～5.0%，去离子水：5.0%～8.0%，流变助剂：0.5%～1.0%。本发明的产品可直接喷涂于MDF板，室温干燥性好，不鼓泡、不起针孔；热风强制干燥时不开裂，施工高效方便；在保证了涂装效果的同时，节省了涂料成本。

说明书

技术领域

本发明属于水性木器涂料领域，具体涉及一种用于MDF板的水性高填充白底漆及其制备方法。

背景技术

近年来我国木材及其制品行业发展迅速，尤其是人造板行业，2019年全国产量首次突破4亿m

然而，也正是因为MDF板的低密度以及多孔特性，当直接喷涂常规木器漆白底时会出现诸如填充性差、鼓泡等问题。当MDF板应用于木门领域时，木门企业大多使用往复式机械喷涂进行施工，且施工后马上进行热风强制干燥来达到快速下线的目的。这就极易造成白底漆膜出现厚涂爆泡、开裂、针孔等问题。因此，有必要发明一款适用于MDF板的高填充水性可热风干燥白底漆，使其直接施工于MDF基材上既具保证了良好的填充效果，同时热风强制干燥不会出现诸如针孔、爆泡、开裂等缺陷。其各项指标均达到国标GB/T23999-2009。

例如：专利文献CN106833295A公开了一种静电喷涂用高耐磨UV白色底漆，包括：环氧丙烯酸树脂40-70份、羟基丙烯酸树脂15-35份、热塑型丙烯酸树脂10-20份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15-30份、改性石墨烯5-25份、纳米二氧化硅2-6份、纳米二氧化钛1-5份、重质碳酸钙1-5份、蒙脱土5-15份、白色颜料10-20份、硬酯酸锌2-5份、羟甲基纤维素钠2-6份、聚酰胺蜡1-5份、流平剂0.5-2份、消泡剂0.1-0.5份、光引发剂2-6份、有机溶剂5-15份。但是，该文献所公布的为UV静电喷涂施工领域的发明，该发明对工厂的涂装设备以及施工工艺要求较高；且不适用于木门、板式家具等中大型家具的涂装。专利文献CN108977036A公开了一种PU白底漆，包括：树脂30-50份、湿润分散剂0.1-0.5份、有机膨润土0.5-1.5份、混丁酯2-6份、消泡剂0.1-0.5份、钛白粉10-20份、制漆粉30-40份、滑石粉3-8份、硬脂酸锌0.5-1.5份、催干剂0.2-0.8份、防尘蜡0.1-0.5份、流平剂0.01-0.1份、仲丁酯1-5份，遮盖力强、附着力好、打磨性好，光泽低。但是，该文献所公布的发明为传统油性漆领域，已经不能满足我国大部分地方的环保法规，相较于水性漆，其含有较多的有机溶剂，不适用于橱柜，儿童玩具等涂装领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆及其制备方法，以解决现有技术存在的填充性偏差、厚涂起泡、热风强制干燥出现诸如针孔、爆泡、开裂等问题。

本发明的一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其特征在于，由包括以下质量分数的原料制成：水性纯丙乳液：30％～35％，水性苯丙乳液：10％～15％；钛白粉：10％～15％，改性制漆粉：20％～27％，消泡剂：0.3％～0.4％，防爆泡剂：0.6％～0.8％，润湿剂：0.3％～1.0％，分散剂1.2％～2.0％，助溶剂4.0％～5.0％，去离子水：5.0％～8.0％，流变助剂：0.5％～1.0％；

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：陶氏的单组分自干丙烯酸乳液6060或3311以及DSM的XK12等产品；具有快干易打磨，硬度建立快的特点，保证室温下漆膜的干燥性能；

所述苯丙乳液为质量固含量40％～45％的核壳结构苯丙乳液，其中丙烯酸的质量分数为4％～5％，例如：展辰新材料公司的S7501苯乙烯丙烯酸乳液，该乳液粒径控制小、分布窄；采用预乳化半连续乳液聚合法制备，核单体为苯乙烯和甲基丙烯酸乙酯，玻璃化温度Tg为80℃，可提高漆膜的硬度和干燥性能；壳单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯以及丙烯酸，玻璃化温度Tg低至-20℃，可保证漆膜的柔韧性；乳胶粒的外层有比较丰富的羧基，一定厚度的电离层对提高颜料的包裹性和分散性作用非常明显，进而提升该白底的热风烘干抗开裂性，且干燥后漆膜致密。

所述钛白粉为金红石型二氧化钛，平均粒径0.4μm，优选为龙蟒佰利联的R-895钛白粉，其白度高，吸油量低，可提供涂料良好的遮盖力和低触变性；

所述改性制漆粉是一种由SiO

所述防爆泡剂为聚氨酯烤漆用表面活性的低分子量聚合物的混合物防爆泡剂，例如：BYK公司的BYKETOL-AQ或普为的Coadd

所述润湿剂为有机硅氧烷双生结构表面活性剂(例如：TEGO-4100)和/或聚醚改性聚二甲基硅氧烷(例如BYK-349)，配合使用可以达到很好的基材润湿能力，且不稳泡；

所述分散剂为含高颜料亲和基团的有机改性聚丙烯酸酯溶液和/或聚丙烯酸钠盐分散剂，例如：TEGO-755W、陶氏的快易，分散效率高，且稳定性好；

所述流变助剂为聚醚聚氨酯类流变助剂(例如：海明斯的增稠剂FX1010、R299)和/或改性聚脲类流变助剂(例如：BYK-7420)，搭配使用可以提高体系的抗流挂能力并且防止粉料沉降；

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。

本发明所述的一种用于MDF板的水性高填充白底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将部分所述去离子水、全部所述消泡剂、部分所述润湿分散剂以及部分所述流变助剂在200～400r/min的速率下搅拌3～10min；然后加入所述钛白粉、改性制漆粉，再以1200～2500r/min的速率分散至少20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述水性纯丙乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入所述防爆泡剂和余下的所述润湿分散剂，以1200～2000r/min的速率分散至少15min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在800～1500r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散10～20min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在800～1500r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1200～2000r/min的速率分散15～30min至刮细度板细度≤30μm，调整粘度至合格，即可得到所述的水性高填充白底漆；

进一步地，所述主漆的25℃下涂4杯粘度要求100～110s，PH值为8.0～9.0。

与现有技术相比，本发明具有如下优点:

本发明采用特殊的核壳结构苯丙乳液，该乳液粉料包裹性好，热风强制干燥不开裂，成膜后漆膜致密，搭配快干型自交联纯丙乳液，可保证室温下漆膜的干燥性能；选择金红石型钛白粉搭配改性制漆粉作为粉质填充物；相较于传统填料如滑石粉和重钙粉，改性制漆粉的涂膜具有更好的遮盖力、填充性和打磨性，因其低吸油量的特点，在加入较多量时仍能使涂料具有低触变性且不稳泡。

消泡体系优选了聚氨酯烤漆用的防爆泡剂搭配高分子共聚物类的消泡剂来进一步保证涂料体系的抑泡和消泡能力；在应用于MDF板的往复式机械喷涂时不会产生施工泡，而且在进行热风强制干燥时，不会产生因爆泡产生针孔缺陷；实干后漆膜平整不开裂；打磨后喷面漆，光泽和丰满度不受影响。

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和木门涂装，也适用于环保要求极高的儿童木制玩具的涂装。

本发明的产品可直接喷涂于MDF板，室温干燥性好，不鼓泡、不起针孔；热风强制干燥时不开裂，施工高效方便；在固含比市售竞品提升了约10％，填充性得到显著提升的情况下，施工无泡膜厚仍可达到250μm，能满足机械化施工程度较高的木门，板式家具等公司的使用，在保证了涂装效果的同时，节省了涂料成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本实施例中的原料均为市售产品。

实施例1

一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其原料组分质量分数为：

水性自交联纯丙乳液(陶氏3311)：35％；水性苯丙乳液(展辰S7501)：12％；金红石型钛白粉R895：12％；DG-F38改性制漆粉：27％；脱泡剂TEGO901W：0.2％；防爆泡剂BYKETOL-AQ：0.8％，润湿剂TEGO 4100：0.3％和BYK349：0.2％，分散剂TEGO 755W：0.5％和快易：1.0％，助溶剂DPM：2％和DPNB：3％，去离子水：5.3％；流变助剂BYK7420：0.2％，FX1010：0.3％和R299：0.2％；

采用包括以下步骤制备所述主漆：

(1)将2/5的所述去离子水、所述全部脱泡剂、2/3的所述润湿分散剂以及1/3的所述流变助剂在300r/min的速率下搅拌8min；然后加入所述所述钛白粉、制漆粉，再以1500r/min的速率分散20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述自交联乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入余下的所述润湿分散剂和所述全部防爆泡剂，以1500r/min的速率分散20min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在1200r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散15min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在1200r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1500r/min的速率分散20min至刮细度板细度≤30μm，25℃下涂4杯粘度为103s，PH值为8.1，调整粘度至合格，即可得到本发明的适用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆；

在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/m

实施例2

一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其原料质量分数为：

水性自交联纯丙乳液(陶氏3311)：35％；水性苯丙乳液(展辰S7501)：15％；金红石型钛白粉R895：12％；DG-F38改性制漆粉：24％；脱泡剂TEGO901W：0.2％；防爆泡剂BYKETOL-AQ：0.8％，润湿分散剂TEGO 4100：0.3％和BYK349：0.2％，分散剂TEGO 755W：0.5％和快易：1.0％，助溶剂DPM：2％和DPNB：3％，去离子水：5.3％；流变助剂BYK7420：0.2％，FX1010：0.3％和R299：0.2％；

采用包括以下步骤制备所述主漆：

(1)将3/5的所述去离子水、所述全部脱泡剂、2/3的所述润湿分散剂以及1/2的所述流变助剂在250r/min的速率下搅拌10min；然后加入所述所述钛白粉、滑石粉、重钙粉，再以2000r/min的速率分散20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述自交联乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入余下的所述润湿分散剂和所述全部防爆泡剂，以1800r/min的速率分散17min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在1500r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散10min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在800r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1700r/min的速率分散18min至刮细度板细度≤30μm，25℃下涂4杯粘度为110s，PH值为8.3，调整粘度至合格，即可得到本发明的适用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆；

在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/㎡在MDF板上进行喷涂施工，喷涂完成后，马上进行50℃热风强制干燥60min，然后晾至室温进行相关性能检测。

实施例3

一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其原料质量分数为：

水性自交联纯丙乳液(陶氏6060)：32％；水性苯丙乳液(展辰S7501)：15％；金红石型钛白粉R895：14％；DG-F38改性制漆粉：25％；脱泡剂TEGO901W：0.2％；防爆泡剂Coadd

采用包括以下步骤制备所述主漆：

(1)将3/5的所述去离子水、所述全部脱泡剂、2/3的所述润湿分散剂以及1/2的所述流变助剂在250r/min的速率下搅拌10min；然后加入所述所述钛白粉、滑石粉、重钙粉，再以2000r/min的速率分散20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述自交联乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入余下的所述润湿分散剂和所述全部防爆泡剂，以1800r/min的速率分散17min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在1500r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散10min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在800r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1700r/min的速率分散18min至刮细度板细度≤30μm，25℃下涂4杯粘度为110s，PH值为8.3，调整粘度至合格，即可得到本发明的适用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆；

在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/㎡在MDF板上进行喷涂施工，喷涂完成后，马上进行50℃热风强制干燥60min，然后晾至室温进行相关性能检测。

实施例4

一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其原料组分质量分数为：

水性自交联纯丙乳液(陶氏6060)：35％；水性苯丙乳液(展辰S7501)：10％；金红石型钛白粉R895：15％；DG-F38改性制漆粉：26％；脱泡剂TEGO901W：0.2％；防爆泡剂Coadd

采用包括以下步骤制备所述主漆：

(1)将2/5的所述去离子水、所述全部脱泡剂、2/3的所述润湿分散剂以及1/3的所述流变助剂在300r/min的速率下搅拌8min；然后加入所述所述钛白粉、制漆粉，再以1500r/min的速率分散20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述自交联乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入余下的所述润湿分散剂和所述全部防爆泡剂，以1500r/min的速率分散20min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在1200r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散15min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在1200r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1500r/min的速率分散20min至刮细度板细度≤30μm，25℃下涂4杯粘度为103s，PH值为8.1，调整粘度至合格，即可得到本发明的适用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆；

在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/㎡在MDF板上进行喷涂施工，喷涂完成后，马上进行50℃热风强制干燥60min，然后晾至室温进行相关性能检测。

实施例5

一种用于MDF板的水性高填充白底漆，其原料组分质量分数为：

水性自交联纯丙乳液(陶氏6060)15％和水性自交联纯丙乳液(陶氏3311)20％；水性苯丙乳液(展辰S7501)：12％；金红石型钛白粉R895：13％；DG-F38改性制漆粉：26％；脱泡剂TEGO901W：0.2％；防爆泡剂Coadd

采用包括以下步骤制备所述主漆：

(1)将2/5的所述去离子水、所述全部脱泡剂、2/3的所述润湿分散剂以及1/3的所述流变助剂在300r/min的速率下搅拌8min；然后加入所述所述钛白粉、制漆粉，再以1500r/min的速率分散20min至混合浆料的细度≤30μm，得到白色浆；

(2)将所述自交联乳液和所述水性苯丙乳液加入备料缸中，再加入余下的所述润湿分散剂和所述全部防爆泡剂，以1500r/min的速率分散20min至该浆料在玻璃板上无缩孔；再在1200r/min的速率下将所述助溶剂和余下的所述去离子水的混合物加入其中，继续分散15min，然后加入余下的所述流变助剂，得到树脂浆料；

(3)在1200r/min的速率搅拌下，将所述白色浆加入到所述树脂浆料中；再以1500r/min的速率分散20min至刮细度板细度≤30μm，25℃下涂4杯粘度为103s，PH值为8.1，调整粘度至合格，即可得到本发明的适用于MDF板的水性高填充可热风干燥白底漆；

在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/㎡在MDF板上进行喷涂施工，喷涂完成后，马上进行50℃热风强制干燥60min，然后晾至室温进行相关性能检测。

对比例1

竞品嘉宝莉水性单组分白底漆，在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/㎡在MDF板上进行喷涂施工，喷涂完成后，马上进行50℃热风强制干燥60min，然后晾至室温进行相关性能检测。

对比例2

竞品君子兰水性单组分高填充白底漆，在温度26℃、湿度63％室温下，按照涂布量250g/m

将实施例1～5按照水性白底漆常用检测项目进行测试，结果见表1

表1实施例1～5和对比例1～2的相关性能测试结果

由表1可以看出，实施例1～5的的施工性能相较于对比例1和对比例2，固含量更高，干燥速度更快，对比率更高，可直接喷涂于MDF板，室温干燥性好，不鼓泡、不起针孔；热风强制干燥时不开裂，施工高效方便；具有明显的性能优势，市场前景广阔。