《一种用于木器表面的无机涂层的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种用于木器表面的无机涂层的制备方法.pdf（6页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810023408.9 (22)申请日 2018.01.10 (71)申请人 北京科技大学 地址 100083 北京市海淀区学院路30号 (72)发明人 曹文斌郑乾方匡健磊肖婷 熊山霞沈涛 (74)专利代理机构 北京市广友专利事务所有限 责任公司 11237 代理人 张仲波 (51)Int.Cl. C09D 1/00(2006.01) C09D 7/61(2018.01) (54)发明名称 一种用于木器表面的无机涂层的制备方法 (57)摘要 一种用于木器表面的无机涂层的制备。
2、方法， 属于无机材料工艺领域。 本发明将磷酸二氢铝、 磷酸氢二钠、 二氧化硅、 水按一定质量比进行称 量配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； 将反应剂 1加热至50150进行反应， 反应时间为560 分钟， 后制得反应剂2； 将反应剂2与固化剂1磷酸 铁铝混合搅拌均匀后制得反应剂3； 将氢氧化镁 与碳酸钙球磨进行活化预处理作为固化剂2； 将 反应剂3与固化剂2混合搅拌均匀后制得用于木 器表面的无机涂料； 将无机涂料涂覆至木器表 面， 然后在20100温度条件下， 保温10720 分钟使无机涂料固化， 即可在木器表面制得无机 涂层。 本发明所涉及的木器表面的无机涂层， 在 干燥固化过程中不会释放。
3、VOC， 并具有优秀的力 学性能和附着力， 且抗紫外线耐老化。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 108219543 A 2018.06.29 CN 108219543 A 1.一种用于木器表面的无机涂层的制备方法， 其特征在于包括以下步骤： (1)将磷酸二氢铝、 磷酸氢二钠、 二氧化硅(0.15微米)、 水按一定质量比进行称量配 料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至50150进行反应， 反应时间为560分钟， 反应结束冷却至室 温后制得反应剂2； (3)将反应剂2与固化剂1磷酸铁铝按一定质量比进行称量配料， 混合搅拌均匀后制得 反应剂3； (4)将氢氧化镁(5。
4、100微米)与碳酸钙(15微米)按照镁钙摩尔比1： (0.050.8)精 确称量配料， 通过球磨14小时进行活化预处理作为固化剂2； (5)将反应剂3与固化剂2按一定质量比进行称量配料， 混合搅拌均匀后制得用于木器 表面的无机涂料； (6)将无机涂料涂覆至木器表面， 然后在20100温度条件下， 保温10720分钟使无 机涂料固化， 即可在木器表面制得无机涂层。 2.根据权利要求1所述的一种用于木器表面的无机涂层的制备方法， 其特征在于步骤1 所述的磷酸二氢铝、 二氧化硅、 水4种组分按照如下重量份数混合： 3.根据权利要求1所述的一种用于木器表面的无机涂层的制备方法， 其特征在于步骤3 所述。
5、的反应剂2与磷酸铁铝按照如下重量份数混合： 反应剂2 12100； 磷酸铁铝 213。 4.根据权利要求1所述的一种用于木器表面的无机涂层的制备方法， 其特征在于步骤5 所述的反应剂3与固化剂2按照如下重量份数混合： 反应剂3 17100； 固化剂2 725。 5.根据权利要求1所述的一种用于木器表面的无机涂层及制备方法， 其特征在于步骤5 所述的无机涂料pH值为57， 粘度为10010000mPas， 固含量为3080。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108219543 A 2 一种用于木器表面的无机涂层的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于木器表面的无机涂层的制备方法， 属。
6、于无机材料领域。 技术背景 0002 随着社会发展的不断进步， 经济水平的不断提高， 人们对于室内环境的美观和安 全问题越来越重视。 传统的溶剂型涂料主要采用醇、 酮、 酯和烃类溶剂， 在使用过程中将释 放大量的有毒有害挥发性有机化合物(VOC)， 对人体健康和社会环境造成严重的损害。 这类 涂料在发达国家已经极少使用， 在中国也正逐渐受到限制和取代。 水性涂料是以水作为溶 剂的新型涂料， 由于不再使用有机溶剂， 其VOC释放问题能得到有效改善； 但是， 水性涂料在 制备和存储过程不可避免仍需要引入有机助剂， 如醇类的分散剂、 醛类的流平剂、 脂类的增 塑剂、 酚类的防霉防腐剂等等。 因此， 。
7、水性涂料仍存在VOC释放的问题。 事实上， 水性涂料仍 是木质家具VOC释放的主要来源。 此外， 相对于有机溶剂涂料， 水性涂料存在硬度低、 耐划伤 性能差、 抗老化性能差等问题， 易在使用过程中破损影响其美观性； 而且， 在使用过程中， 其 自身容易老化被分解形成小分子的VOC， 持续危害人体健康。 0003 针对以上现状， 已经有工作尝试解决相关问题。 中国专利ZL201310292595.8公开 了一种耐磨水性木器漆及其制备方法， 这种水性木器漆虽然通过添加大量无机填料提高了 木器涂层的耐磨性， 但由于加入了大量的有机成膜助剂， 因此在干燥过程中会释放大量的 VOC， 污染环境， 危害人。
8、体健康。 中国专利ZL201410364247.1公开了一种环保水性木器漆， 该 水性木器漆通过引入水性纳米硅改性丙烯酸树脂作为主要成分， 但仍添加了增稠剂、 润湿 剂等助剂， 同样未完全解决VOC释放的问题。 0004 针对上述缺陷， 本发明提供一种完全由无机材料构成的木器涂料， 以解决VOC释放 的问题。 以磷酸二氢铝、 磷酸氢二钠、 二氧化硅、 水作为无机涂料主要成分， 以磷酸铁铝、 氢 氧化镁、 碳酸钙等作为固化剂， 通过分步混合和精确配比制得水性无机涂料， 涂覆在木器表 面后经过一定温度的干燥固化， 最终得到高硬度的纯无机涂层。 发明内容 0005 本发明的技术方案是： 一种用于木器。
9、表面的无机涂层及制备方法， 包括以下步骤： 0006 (1)按照重量份数称取2480份磷酸二氢铝、 320份磷酸氢二钠、 3060份二氧 化硅(0.15微米)、 50200份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； 0007 (2)将反应剂1加热至50150进行反应， 反应时间为560分钟， 反应结束冷却 至室温后制得反应剂2； 0008 (3)按照重量份数称取12100份反应剂2与213份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌 均匀后制得反应剂3； 0009 (4)将氢氧化镁(5100微米)与碳酸钙(15微米)按照镁钙摩尔比1： (0.05 0.8)精确称量配料， 通过球磨14小时进行活化预处理作为。
10、固化剂2； 0010 (5)按照重量份数称取17100份反应剂3与725份固化剂2， 混合搅拌均匀后制 说明书 1/3 页 3 CN 108219543 A 3 得用于木器表面的无机涂料； 0011 (6)所制得的无机涂料pH值为57， 粘度为10010000mPas， 固含量为30 80； 0012 (7)将无机涂料涂覆至木器表面， 然后在20100温度条件下， 保温10720分钟 使无机涂料固化， 即可在木器表面制得无机涂层。 0013 本发明的优点是： (1)涂层在干燥固化过程中不会释放VOC， 无毒不燃， 安全环保。 (2)涂层具有优秀的力学性能和附着力， 且抗紫外线耐老化性能良好。 。
11、0014 说明书附图： 0015 图1为实施例1所制备的用于木器表面的无机涂层的扫描电镜照片， 由图中可见涂 层表面平整， 无开裂。 具体实施方式 0016 下面结合附图对本发明做清楚完整的描述， 以使本领域的技术人员在不需要做出 创造性劳动的条件下， 能够充分实施本发明。 0017 本发明的具体实施方式如下： 0018 实施例1： (1)按照重量份数称取24份磷酸二氢铝、 5份磷酸氢二钠、 30份二氧化硅 (0.3微米)、 70份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至130进 行反应， 反应时间为8分钟， 反应结束冷却至室温后制得反应剂2； (3)按照重量份数称取。
12、100 份反应剂2与11份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌均匀后制得反应剂3； (4)将氢氧化镁(75微 米)与碳酸钙(4.5微米)按照镁钙摩尔比1： 0.6精确称量配料， 通过球磨3小时进行活化预处 理作为固化剂2； (5)按照重量份数称取17份反应剂3与9份固化剂2， 混合搅拌均匀后制得用 于木器表面的无机涂料； (6)所制得的无机涂料pH值为6.5， 粘度为3000mPas， 固含量为 65； (7)将无机涂料涂覆至木器表面， 然后在85温度条件下， 保温30分钟使无机涂料固 化， 即可在木器表面制得无机涂层， 采用铅笔法测得该涂层硬度9H。 涂层表面如图1所示， 由图中可见涂层表面平整， 。
13、无开裂 0019 实施例2： (1)按照重量份数称取80份磷酸二氢铝、 18份磷酸氢二钠、 60份二氧化硅 (5微米)、 180份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至65进行 反应， 反应时间为45分钟， 反应结束冷却至室温后制得反应剂2； (3)按照重量份数称取85份 反应剂2与13份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌均匀后制得反应剂3； (4)将氢氧化镁(5微米)与 碳酸钙(5微米)按照镁钙摩尔比1： 0.05精确称量配料， 通过球磨1小时进行活化预处理作为 固化剂2； (5)按照重量份数称取35份反应剂3与7份固化剂2， 混合搅拌均匀后制得用于木器 表面的无机涂料。
14、； (6)所制得的无机涂料pH值为5， 粘度为400mPas， 固含量为38； (7)将 无机涂料涂覆至木器表面， 然后在60温度条件下， 保温320分钟使无机涂料固化， 即可在 木器表面制得无机涂层， 采用铅笔法测得该涂层硬度9H。 0020 实施例3： (1)按照重量份数称取48份磷酸二氢铝、 20份磷酸氢二钠、 37份二氧化硅 (0.1微米)、 200份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至120进 行反应， 反应时间为15分钟， 反应结束冷却至室温后制得反应剂2； (3)按照重量份数称取25 份反应剂2与3份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌均匀后制得反应剂3； 。
15、(4)将氢氧化镁(100微 米)与碳酸钙(3微米)按照镁钙摩尔比1： 0.8精确称量配料， 通过球磨4小时进行活化预处理 说明书 2/3 页 4 CN 108219543 A 4 作为固化剂2； (5)按照重量份数称取55份反应剂3与13份固化剂2， 混合搅拌均匀后制得用 于木器表面的无机涂料； (6)所制得的无机涂料pH值为5.5， 粘度为100mPas， 固含量为 30； (7)将无机涂料涂覆至木器表面， 然后在100温度条件下， 保温10分钟使无机涂料固 化， 即可在木器表面制得无机涂层， 采用铅笔法测得该涂层硬度9H。 0021 实施例4： (1)按照重量份数称取35份磷酸二氢铝、 1。
16、0份磷酸氢二钠、 42份二氧化硅 (3.8微米)、 50份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至150进 行反应， 反应时间为5分钟， 反应结束冷却至室温后制得反应剂2； (3)按照重量份数称取55 份反应剂2与7份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌均匀后制得反应剂3； (4)将氢氧化镁(60微米) 与碳酸钙(1微米)按照镁钙摩尔比1： 0.73精确称量配料， 通过球磨2.5小时进行活化预处理 作为固化剂2； (5)按照重量份数称取85份反应剂3与25份固化剂2， 混合搅拌均匀后制得用 于木器表面的无机涂料； (6)所制得的无机涂料pH值为7， 粘度为10000mPas，。
17、 固含量为 80； (7)将无机涂料涂覆至木器表面， 然后在20温度条件下， 保温720分钟使无机涂料固 化， 即可在木器表面制得无机涂层， 采用铅笔法测得该涂层硬度9H。 0022 实施例5： (1)按照重量份数称取70份磷酸二氢铝、 3份磷酸氢二钠、 53份二氧化硅 (2微米)、 135份水进行配料， 混合搅拌均匀后作为反应剂1； (2)将反应剂1加热至50进行 反应， 为60分钟， 反应结束冷却至室温后制得反应剂2； (3)按照重量份数称取12份反应剂2 与2份固化剂1磷酸铁铝， 混合搅拌均匀后制得反应剂3； (4)将氢氧化镁(15微米)与碳酸钙 (2微米)按照镁钙摩尔比1： 0.23精。
18、确称量配料， 通过球磨1.5小时进行活化预处理作为固化 剂2； (5)按照重量份数称取100份反应剂3与22份固化剂2， 混合搅拌均匀后制得用于木器表 面的无机涂料； (6)所制得的无机涂料pH值为6， 粘度为1000mPas， 固含量为53； (7)将无 机涂料涂覆至木器表面， 然后在30温度条件下， 保温640分钟使无机涂料固化， 即可在木 器表面制得无机涂层， 采用铅笔法测得该涂层硬度9H。 0023 以上对本发明的较佳实施例进行了描述， 需要指出的是， 本发明并不局限于上述 特定实施方式， 其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实 施； 任何熟悉本领域的技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围情况下， 依据本发明的技术 实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰， 均仍属于本发明技术方案保护 的范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 108219543 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 108219543 A 6 。