一種木器用漆蠟涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木器用漆蠟涂料及其制備方法，該漆蠟涂料是由以下成份組成：漆蠟5-10份、漆樹籽核仁油5-10份、玻璃粉3-5份、丙烯酸樹脂0.1-1份、復(fù)合催干劑0.05-0.5份、偶聯(lián)劑0.2-0.5份、防結(jié)皮劑0.1-0.5份、二氧化硅0.2-1份、復(fù)合助劑0.2-1份、聚乙烯醇0.2-1.5份、改性纖維素0.5-2份、水67-85份；該木器用漆蠟涂料通過乳化、分相配制、共混研磨相結(jié)合的工藝獲得，本發(fā)明制備的木器用漆蠟涂料適用于戶外木器類制品，在陽光及紫外線存在條件下耐候性好、耐水性佳、耐久性效果理想，同時(shí)刷涂施工不易流掛，成膜堅(jiān)韌，且屬于自然類涂料，符合環(huán)保要求，還可用于室內(nèi)的私人居室裝飾。
【專利說明】一種木器用漆蠟涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種木器用漆蠟涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今木制品涂飾加工多采用傳統(tǒng)溶劑型的聚酯漆、聚胺酯漆、硝基漆、醇酸瓷漆、調(diào)和漆等。聚酯漆、聚胺酯漆、硝基漆和醇酸瓷漆有面漆、底漆，一般不需固化劑，只加稀料稀釋，但這些油漆均含有容易揮發(fā)有毒氣體，主要是鉛、汞、苯等有害化學(xué)物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)揮發(fā)的氣體會(huì)刺激眼睛粘膜，具有強(qiáng)烈的催淚作用，長(zhǎng)期吸入將損傷肺部，引起頭痛，支氣管炎和哮喘或致癌。另外，這些木制品漆還存在透氣性差、漆膜易脫落、易膨脹變形開裂等現(xiàn)象，從而影響木制品使用和美觀。
[0003]漆樹是一種全身是寶的經(jīng)濟(jì)林木。眾所周知,漆木是耐腐耐濕優(yōu)質(zhì)木材；產(chǎn)自漆樹的生漆是生產(chǎn)超耐久性防腐涂料、生態(tài)型高檔漆酚家具漆、精致生漆、漆器家具、生漆木地板條等的重要原料，是目前唯一的天然的、可再生的、性能優(yōu)異的生物型涂料，有“涂料之王”的美譽(yù)；漆樹的葉、花、果實(shí)和干漆均是傳統(tǒng)的中醫(yī)藥材。漆樹籽有很高的開發(fā)價(jià)值。漆樹籽中含35%以上的蠟質(zhì)和脂肪酸類物質(zhì)，提取的混合物稱為漆蠟。漆蠟是生產(chǎn)多種脂肪酸、脂肪烷醇等的重要化工原料，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V。漆蠟熔點(diǎn)50_55°C，常溫為固態(tài)，經(jīng)提純精制成“中國木蠟”。木蠟是性能優(yōu)異的天然生物蠟，應(yīng)用廣泛，全球木蠟市場(chǎng)主要由日本供應(yīng)，稱日本木蠟，資源非常稀缺。漆蠟中還含有二十八烷醇、三十烷醇等高級(jí)烷醇，前者是世界公認(rèn)的抗疲勞功能性物質(zhì)，后者是一種天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，對(duì)人畜無害無副作用，對(duì)環(huán)境無污染，開發(fā)價(jià)值極高。漆籽核幾乎不含蠟質(zhì)，油脂含量12%-15%，提取物常溫為液態(tài)，不飽和脂肪酸(油酸、亞 油酸)含量高達(dá)80%，是很好的食用植物油。漆籽的粗蛋白含量達(dá)到20%，粗纖維含量達(dá)到19%，其餅柏蛋白質(zhì)和粗纖維的含量均高于31%，是優(yōu)質(zhì)的飼料源。
[0004]關(guān)于木器涂料的研究近年較為活躍，易熙瓊，陳浩淼等人在“木蠟油的性能特點(diǎn)及涂裝工藝”中對(duì)木蠟油的主要成分及性能特點(diǎn)，并與傳統(tǒng)溶劑型涂料進(jìn)行對(duì)比，分析其涂飾機(jī)理和涂裝效果，提出木蠟油涂裝的典型施工工藝。在專利CN201310733102.X “一種水性環(huán)境友好型改性醇酸木器漆”，所用成膜物質(zhì)為改性醇酸乳液，并在水性木器漆中占有50-80%的重量百分比，同時(shí)包括分散劑、潤濕劑、消泡劑、增稠劑及pH調(diào)節(jié)劑等。該改性醇酸木器漆可有效提高涂層對(duì)基材的滲透性，同時(shí)將可循環(huán)再生的生物資源用于木器漆行業(yè)，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)和涂裝成本。在專利CN200910068916.X “一種環(huán)保木蠟油”中，其主要成分及重量份數(shù)為:植物油75-85份、植物蠟或動(dòng)物蠟0.1-1份、松香樹脂11-22份、催干劑1-2份、助溶劑0.1-1份；該木蠟油能完全滲入木材，和有漆膜存在的傳統(tǒng)油漆在外觀上截然不同，表面呈開放式紋理效果，不同的木材能呈現(xiàn)不同的真實(shí)觸感，而且可以局部修復(fù)和翻新卻不留痕跡；該木蠟油能夠長(zhǎng)期保持木材的各種良好性能，有效防止木材干裂，使木材具有透氣干燥、防腐、防蟲、阻燃等優(yōu)良性能，全面提升木材的使用品質(zhì)。在專利CN201010512526.X “一種木蠟油及其制備方法”中，提供了一種木蠟油，包括以下重量份數(shù)的成分:植物油40~80，生物蠟3~15，松香甘油樹脂5~15，催干劑0.2~1.0,防結(jié)皮劑0.1~0.5，混合紫外線吸收劑0.1~0.3，消泡劑0.1~0.3。在專利CN201010179211.8“一種環(huán)保型木蠟油及其配制方法”中，制備了一種環(huán)保型木蠟油，它由以下重量份的成分配制而成:烷烴:3-8份；石蠟:10-20份；動(dòng)物蠟:30-40份；植物樹脂:15-25份；植物綜合油:5-15份；其工藝流程簡(jiǎn)單，步驟少，原料來源廣泛，價(jià)格低廉；配制后產(chǎn)品均勻性較好、無毒、無污染，使用后具有防霉、防潮、防濕、防蛀、表層養(yǎng)護(hù)、美化等功效。在專利CN201110291117.6 “一種納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油及其制作方法”中，利用改性硬質(zhì)桐油或亞麻仁油、巴西棕櫚蠟、醇酸樹脂、納米二氧化硅、脫環(huán)芳烴、異辛酸鹽復(fù)合催干劑和甲乙酮肟制備獲得一種家具用涂料。該產(chǎn)品具有干燥速度快、硬度高的優(yōu)點(diǎn)，可以替代普通木蠟油或硝基漆/聚氨脂漆應(yīng)用于家具涂裝。
[0005]上述發(fā)明及方法主要存在以下主要問題和不足:
(1)涂料制備反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)；
(2)原料用量大，涂料成本較高；
(3)制備工藝條件要求較高、設(shè)備成本較高、能耗大；
(4)化學(xué)成份添加量較多，對(duì)人體健康有一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的木器用漆蠟涂料，有利于加快漆樹產(chǎn)業(yè)化步伐，使漆樹資源得到更加有效的開發(fā)利用，進(jìn)一步發(fā)揮其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，該木器用漆蠟涂組成物及 質(zhì)量份數(shù)為:漆蠟5-10份、漆樹籽核仁油5-10份、玻璃粉3-5份、丙烯酸樹脂0.1-1份、復(fù)合催干劑0.05-0.5份、偶聯(lián)劑0.2-0.5份、防結(jié)皮劑0.1-0.5份、二氧化硅0.2-1份、復(fù)合助劑0.2-1份、聚乙烯醇0.2-1.5份、改性纖維素0.5-2份、水為67-85份。
[0007]所述復(fù)合催干劑為常規(guī)鈷催干劑、鋅催干劑、錳催干劑中一種或幾種的任意比混合物，其中鈷催干劑選自異辛酸鈷、環(huán)烷酸鈷，鋅催干劑選自異辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅，錳催干劑選自異辛酸錳、環(huán)烷酸錳。
[0008]所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種，其中硅烷偶聯(lián)劑選自Y -氨丙基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N- (β氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷；欽酸酷偶聯(lián)劑選自異丙基二油酸酸氧基(二羊基磷酸酰氧基)鈦酸酯、鈦酸四異丙酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯。
[0009]所述防結(jié)皮劑為甲乙酮肟、松節(jié)油、雙戊烯中的一種。
[0010]所述復(fù)合助劑為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的一種。
[0011]所述改性纖維素為木質(zhì)纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉中的一種。
[0012]采用鈦白粉替換玻璃粉可以制得另一種具有一定遮蓋力和吸收紫外線特性的木器用漆臘涂料。
[0013]本發(fā)明中漆樹籽核仁油購買自云南怒江州東方大峽谷生物城有限責(zé)任公司，或采用常規(guī)浸出、脫蠟、脫色、脫膠、脫酸工藝獲得漆樹籽核仁油；
本發(fā)明中漆蠟是常規(guī)市售產(chǎn)品，可采用漆樹籽皮核分離后再利用溶劑浸提獲得或采用專利CN200710191182.5 “野漆樹蠟的浸提方法、野漆樹蠟復(fù)合納米材料和制備方法”或CN201110230852 “一種高品質(zhì)漆蠟精細(xì)品的制備方法”中所述的方法制備。
[0014]本發(fā)明另一目的是提供木器用漆蠟涂料的制備方法，其工藝過程為先對(duì)漆蠟進(jìn)行乳化、然后分相溶解，最后混合研磨，具體步驟如下:
(1)將漆蠟、漆樹籽核仁油、丙烯酸樹脂分別加入到反應(yīng)容器中，加熱至65°C-75 °C C、300-600r/min攪拌均勻、時(shí)間20_40min，完畢后備用；
(2)將玻璃粉:水按質(zhì)量比1:6-10在加熱至70°C _90°C、保溫20-30min、攪拌速度100-300r/min的條件下溶解稀釋；
(3)在步驟(2)所得玻璃粉溶液中加入改性纖維素，在50-200r/min攪拌并使改性纖維素充分溶解并分散均勻；
(4)將聚乙烯醇:水按質(zhì)量比1:8-10溶解，加熱到70°C -90°C、保溫25_45min、攪拌速度50-200r/min，待溶解后再加入二氧化硅和復(fù)合助劑攪拌至完全溶解；
(5)將上述步驟(3)和步驟(4)中所得溶解液加入步驟(1)的溶液中，再加入復(fù)合催干劑、偶聯(lián)劑和防結(jié)皮劑，補(bǔ)加剩余水；
(6)將步驟(5)中所得的混合物倒入高速分散研磨機(jī)中高速研磨10-20min、攪拌轉(zhuǎn)速800-1200r/min ；
(7)待研磨結(jié)束后將步驟(6)中所得的混合溶液采用涂料過濾器在最大流量100-1000m3/h、操作壓力0.2-0.6MPa、濾網(wǎng)目數(shù)140-240目的條件下進(jìn)行過濾；
(8)將步驟(7)中獲得的過濾液經(jīng)檢驗(yàn)合格后分桶計(jì)量包裝入庫，濾液即為木器用漆蠟 涂料。
[0015]上述方法中鈦白粉可替換玻璃粉。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果如下:
(1)涂料制備反應(yīng)時(shí)間短；
(2)涂料制備中漆蠟、漆樹籽油等原料用量少，成本低；
(3)制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、能耗低； (4)較現(xiàn)有木器涂料在黏韌性、成膜性、滲透性上均有較大提升；
本發(fā)明采用漆蠟和漆樹籽核仁油作為主要原料進(jìn)行復(fù)配制備木器用涂料，通過乳化、分相配制、共混研磨相結(jié)合的工藝處理步驟設(shè)計(jì)，生產(chǎn)制造出一種漆蠟涂料；該工藝制備方法簡(jiǎn)單、能耗較低、共混研磨后溶液無沉淀，可作為一種性能優(yōu)良的木器用涂料。
[0017]本發(fā)明制備的木器用漆蠟涂料適用于戶外木器類制品，在陽光及紫外線存在條件下耐候性好、耐水性佳、耐久性效果理想，同時(shí)刷涂施工不易流掛，成膜堅(jiān)韌，且屬于自然類涂料，符合環(huán)保要求，還可用于室內(nèi)的私人居室裝飾。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容，本實(shí)施例中所用試劑如無特殊說明均為常規(guī)市售試劑或按常規(guī)方法制得的試劑。
[0019]實(shí)施例1:
本木器用漆蠟清漆的組成物及質(zhì)量份數(shù)為:漆蠟5份、漆樹籽核仁油10份、玻璃粉3份、丙烯酸樹脂1份、鈷催干劑(異辛酸鈷)0.2份、偶聯(lián)劑為異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.4份、甲乙酮肟0.1份、二氧化硅0.2份、乙二醇1份、聚乙烯醇1.5份、木質(zhì)纖維素2份、水份75.6份。
[0020]上述木器用漆蠟清漆的制備方法，具體工藝如下:
(1)將漆蠟500g、漆樹籽核仁油1000g、丙烯酸樹脂100g分別加入到反應(yīng)容器中，加熱至65°C、300r/min攪拌均勻、時(shí)間40min,完畢后備用；
(2)將玻璃粉300g，按玻璃粉:水按質(zhì)量比1:10在加熱至90°C、保溫20min、攪拌速度300r/min的條件下溶解稀釋；
(3)在步驟(2)所得玻 璃粉溶液中加入木質(zhì)纖維素200g，在50r/min攪拌并使改性纖維素充分溶解并分散均勻；
(4)將聚乙烯醇150g，按聚乙烯醇:水按質(zhì)量比1:10溶解，加熱到70°C、保溫45min、攪拌速度200r/min，待溶解后再加入二氧化硅20g和復(fù)合助劑乙二醇100g攪拌至完全溶解；
(5)將上述步驟(3)和步驟(4)中所得溶解液加入步驟(1)的溶液中，再加入鈷催干劑(異辛酸鈷)20g、偶聯(lián)劑異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦40g和甲乙酮肟10g，補(bǔ)加剩余水；
(6)將步驟(5)中所得的混合物倒入高速分散研磨機(jī)中高速研磨lOmin、攪拌轉(zhuǎn)速800r/min ；
(7)待研磨結(jié)束后將步驟(6)中所得的混合溶液采用涂料過濾器在最大流量100m3/h、操作壓力0.2MPa、濾網(wǎng)目數(shù)140目的條件下進(jìn)行過濾；
(8)將步驟(7)中獲得的過濾液經(jīng)檢驗(yàn)合格后分桶計(jì)量包裝入庫，即得木器用漆蠟清漆。
[0021]采用常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)使用本實(shí)施例方法后的涂料相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，具體指標(biāo)數(shù)據(jù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種木器用漆蠟涂料，其特征在于其組成物及質(zhì)量份數(shù)為:漆蠟5-10份、漆樹籽核仁油5-10份、玻璃粉3-5份、丙烯酸樹脂0.1-1份、復(fù)合催干劑0.05-0.5份、偶聯(lián)劑0.2-0.5份、防結(jié)皮劑0.1-0.5份、二氧化硅0.2-1份、復(fù)合助劑0.2-1份、聚乙烯醇0.2-1.5份、改性纖維素0.5-2份、水67-85份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:復(fù)合催干劑為鈷催干劑、鋅催干劑、錳催干劑中一種或幾種的任意比混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:防結(jié)皮劑為甲乙酮肟、松節(jié)油、雙戊烯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:復(fù)合助劑為乙二醇、1，2_丙二醇、I，3-丙二醇、 丙三醇中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:改性纖維素為木質(zhì)纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述木器用漆蠟涂料，其特征在于:鈦白粉替換玻璃粉。
8.權(quán)利要求1或7所述木器用漆蠟涂料的制備方法，其特征在于包括下述工藝步驟: (1)將漆蠟、漆樹籽核仁油、丙烯酸樹脂分別加入到反應(yīng)容器中，加熱至65°C-75300-600r/min攪拌均勻、時(shí)間20_40min，完畢后備用； (2)將玻璃粉和水按質(zhì)量比1:6-10的比例混合，并加熱至70°C -90°C、保溫20-30min、在100-300r/min攪拌速度下溶解； (3)在步驟(2)所得玻璃粉溶液中加入改性纖維素，在50-200r/min下攪拌并使改性纖維素充分溶解并分散均勻； (4)將聚乙烯醇和水按質(zhì)量比1:8-10的比例混合，加熱到70°C _90°C、保溫25-45min、攪拌速度50-200r/min，待溶解后再加入二氧化硅和復(fù)合助劑攪拌至完全溶解； (5)將上述步驟(3)和步驟(4)中所得溶解液加入步驟(1)的溶液中，再加入復(fù)合催干劑、偶聯(lián)劑和防結(jié)皮劑，補(bǔ)加剩余水； (6)將步驟(5)中所得的混合物倒入高速分散研磨機(jī)中高速研磨10-20min、攪拌轉(zhuǎn)速800-1200r/min ； (7)待研磨結(jié)束后將步驟(6)中所得的混合溶液采用涂料過濾器在最大流量100-1000m3/h、操作壓力0.2-0.6MPa、濾網(wǎng)目數(shù)140-240目的條件下進(jìn)行過濾；濾液即為木器用漆臘涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述木器用漆蠟涂料的制備方法，其特征在于:鈦白粉替換玻璃粉。
【文檔編號(hào)】C09D191/00GK103965780SQ201410214887
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】周力平, 高正卿, 和智明, 陳勇, 王忠良, 楊嘉科 申請(qǐng)人:云南省輕工業(yè)科學(xué)研究院, 云南怒江州東方大峽谷生物城有限責(zé)任公司