CN102284990A - 一种木器用白色木蜡油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木器用白色木蜡油及其制备方法，所述白色木蜡油包括如下重量份的成分：植物油40-60，植物蜡5-15，钛白粉20-50，达玛树脂5-10，复合催干剂0.1-1.6，协同催干剂0.3-1.0，防结皮剂0.1-0.5，混合紫外线吸收剂0.1-0.5，消泡剂0.1-0.3，植物油溶剂10-30。所述白色木蜡油属于超低VOC排放类的自然涂料，具有安全无毒、无害、健康的天然特性，不仅适合用于户外的装饰上，对室内的私人居室装饰也是理想的选择。

Description

一种木器用白色木蜡油及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种木器用白色木蜡油及其制备方法。

背景技术

当今，人们在对实木家具及木结构建筑户内外装饰、装修时已不再仅仅局限于传统的一般涂饰清漆或哑光漆等以表现木材的天然色泽，随着人们生活水平的提高，人们在进行装修时更加注重色彩、风格、布局与个性，尤其喜欢装修各种具有高遮盖力的各式颜色的风格，其中以高遮盖力的白漆居多。

传统聚氨酯白漆因其遮盖力好、漆膜丰满、耐候性好、漆膜硬度高等优异性能而逐渐受到人们青睐，聚氨酯白漆主要在木材表面形成一层理化性能很强的漆膜封闭于木材表层，并遮盖了底材的缺陷，使木材档次无形中得以提高。然而，由于漆膜封闭，木材不能呼吸，时间久了易开裂，漆膜易脱落；在受到阳光及紫外线照射时，极易产生黄变，耐候性、耐久性较差，有的聚氨酯白漆使用不到3个月就产生黄变现象，让消费者苦不堪言；同时，传统聚氨酯白漆涂料原材料多为化工类产品，含有大量毒性及刺激性成份，对人体造成危害，已不能满足当下人们对于健康环保的要求。

白色木蜡油保持了传统聚氨酯白漆遮盖力好、漆膜丰满、耐候性好、漆膜硬度高等优异性能，并且作为自然类涂料因其高度的环保性能逐渐为人们所重视；它主要取材天然植物油与植物蜡等天然成分融合而成，调色所用的各种颜料为环保型颜料(如钛白粉等)。因此它不含三苯、甲醛以及重金属等有毒有害成分，没有刺鼻的气味，环保性满足广大消费者需求。此外，白色木蜡油具备极高的固含和遮盖力，在当下大量需要进行翻新或各种实色装修风格的需求条件，白色木蜡油遮盖了底材的缺陷，使木材档次无形中得以提高，性价比高；但目前市面上出现的木蜡油产品多为透明木蜡油清油或蜡油，无遮盖力可言，在耐候性方面也相对较差。中国专利(申请号201010512526.X)涉及了一种木器类产品自然油及其制备方法，但该专利的使用具备一定的局限性，同白色木蜡油等高遮盖力实色蜡油在材质、配方及应用上属于两个不同体系，透明蜡油主要用于显木纹的透明装修风格，当用于户外木器类翻新或实色风格时，其应用受到一定限制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种木器用白色木蜡油。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种木器用白色木蜡油，其原料组成及重量份数为：

所述协同催干剂为锌或钙催干剂中的一种或二种；

所述原料组成还包括由0.01-0.1重量份的钴催干剂和0.1-1.5重量份的稀土催干剂组成的复合催干剂。

优选地，所述植物油为大豆油和/或向日葵油。

优选地，所述植物蜡为蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、虫蜡中的一种或一种以上的混合物。

优选地，所述钛白粉为金红石型二氧化钛。

优选地，所述防结皮剂为丁酮肟。

优选地，所述消泡剂为硅油类消泡剂。

优选地，所述混合紫外线吸收剂为油性紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂。

优选地，其原料组成及重量份数为：

植物油：50-60；

植物蜡：5-10.3；

颜料：30-35；

达玛树脂：5-10；

防结皮剂：0.1-0.5；

混合紫外线吸收剂：0.4-0.5；

消泡剂：0.1-0.3；

植物油溶剂：10-20；

钴催干剂0.02-0.05；

稀土催干剂：0.8-1.2；

协同催干剂：0.3-1.0，

所述协同催干剂为锌或钙催干剂中的一种或二种。

本发明的另一目的是提供一种木器用白色木蜡油的制备方法。

具体技术方案如下：

一种木器用白色木蜡油的制备方法，包括如下步骤：

(1)取所述重量份的植物油，在氮气保护条件下，将植物蜡、达玛树脂加入植物油中混合，升温至220℃～250℃反应，反应结束后冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1的混合物中加入所述重量份的钛白粉，协同催干剂，分散研磨使其混合均匀；再加入钴催干剂和稀土催干剂的复合催干剂，混合紫外线吸收剂，消泡剂，混合搅拌，最后加入防结皮剂，植物油溶剂，搅拌即得所述白色木蜡油。

本发明的具体优点及积极效果是：

(1)本发明属于自然类涂料，不含有任何有害物质成份，完全符合环保要求，特别是对有害物质限量，完全符合国标GB/T 18581-2009《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料有害物质限量》标准中对挥发性有机化合物、重金属、苯系物、游离甲醛的限定指标；同时满足油漆国家环保标准：HJ/T 414-2007《环境标志产品技术要求室内装饰装修用溶剂型木器涂料》，此产品属于超低VOC排放类的自然涂料；因此，具有安全无毒、无害、健康的天然特性，不仅适合用于户外的装饰上，对室内的私人居室装饰也是理想的选择。

(2)本发明的特点是适用于户内外木器类高遮盖力制品，在阳光及紫外线存在的条件下耐侯性好、遮盖力高、耐水性佳、耐久性效果理想，同时刷涂施工不易流挂，成膜坚韧，施工方便，适合DIY；

(3)本发明白色木蜡油能通过渗透进入木材内部，可以对木材的纹孔进行湿度交换；从而避免室内湿度过低导致木材局部含水量不均匀，使木材的稳定性得以保证，并且不易损伤，而损伤后可以通过修复油来轻易获得修复；同时木蜡油不会在木材表面形成漆膜，木材能够自由呼吸，可使木材内部的一些有益芳香物通过气孔缓慢释放，自然健康环境，这对于一些高档楠木、檀香木类涂饰是非常有利的。

具体实施方式

本发明所述的白色木蜡油在原料的选择上具有以下特点，从而构成了本发明白色木蜡油所具有的优良的特性。

1、植物油

植物油通常包括蓖麻油、亚麻油、苏子油、大豆油、、桐油、葵花籽油等天然植物油；根据涂料工业用植物油分为干性油、半干型油、不干性油，国内用于制备油漆通常选用聚合速度较快的干性油如桐油、亚麻油、苏子油进行聚合，进而用于生产油基树脂漆；然而，亚麻油及苏子油等植物油虽然干性较好，但存在性能上的隐患。如亚麻油干性快，柔韧性好，但其严重的黄变性限制了其在户外的应用，在耐候性较高的地方性能效果难以接受；苏子油黄变性倾向更是厉害，严重的限制了其耐候性应用。

而国内不少专利进行木蜡油制备时，也大量选用了桐油或者亚麻油、苏子油等干性较好的植物油，如：中国专利(公开号CN101519568A木器类产品自然油、CN101550316一种环保木蜡油)均涉及了选用亚麻油进行聚合后，在催干剂等作用下使其成膜干燥，但以上专利的使用均具备一定的局限性，当用于户外木器类制品时耐候性、耐水性效果差，尤其在制备实色漆如白色时，耐黄变性更是无法满足需求，同时缩短了木材的使用寿命，综合效果不佳。

本发明主要选用耐候性、耐久性较好大豆油、向日葵油(即葵花籽油)等可以达到食品级的植物油为原料，避免成膜后耐候性、耐久性差等问题。在通入氮气保护条件下进行聚合，与中国专利公开号CN101519568A木器类产品自然油通空气聚合相反，隔绝空气，这样既可带去裂化产品，还可防止氧化作用，使得聚合油颜色更低，酸值降低。分子结构一般以碳-碳链连接，较少亲水性的羟基及过氧化基团等，提高了油膜的保光性、抗水性及耐久、耐候性，易施工，不易流挂等特点。

2、催干剂

为提高木蜡油在空气中的氧化聚合干燥，通常需要添加催干剂以达到工业应用效果，传统采用钴、铅、锰等催干剂来控制漆膜干燥时间。钴催干剂为主催干剂，是影响漆膜表干的主要干料，不可替代；锰催干剂有一定促进表干及实干作用，作用效果不及钴；铅催干剂底干效果显著，与钴催干剂搭配可有效控制漆膜干燥时间，且漆膜性能优异，但由于环保力度的加大，铅盐的使用越来越受到限制，已逐步被取代；因钴催干剂颜色深，很难大量使用于白漆及色漆中。

稀土催干剂是国内近年发展起来的涂料新产品催干剂，不仅可全部取代传统的铅、锌、钙、镁等助催干剂，而且还取代50％的钴主催干剂。用其做催干剂，对涂料的颜色，漆膜的硬度、光泽、耐水性、耐汽油等方面都有所改善，同时可减少环境污染，简化生产工艺，降低生产成本。

稀土元素之所以对涂料有催干作用，是因为其具有特殊的外层电子结构，不仅能通过其自身的价态变化将干性油中天然氧化物氧化或结合成络合物沉淀析出，消除抗氧化物的抗氧性，加速不饱和脂肪酸的表层氧化聚合干燥；而且还可通过其空轨道与酚醛、醇酸、氨基、环氧树脂中的羟基、羟甲基等极性基因形成配健，增加分子结构的交联度，生成更大分子量的配位络合物，从而使深层的中、底层产生配位聚合干燥。

因此，本发明主要开发白色木蜡油，对催干剂要求较高，即要求达到良好的催干效果，同时也需要不影响其色相效果，因此选择了少量不可替代的钴催干剂与稀土催干剂的复合催干体系，同时为了尽量减少颜料等对催干剂的吸附，在分散研磨阶段加入锌或钙催干剂，提高颜料的分散性，减少活性催干剂的失干现象，以达到良好的实际使用效果。

3、钛白粉与催干性能的关系

作为一种颜料，它即能赋予产品遮盖力，同时我们选择金红石型二氧化钛又具备更好的耐候性。但将钛白粉直接分散在聚合后的植物油中效果欠佳，不能满足涂料生产细度≤30um的要求，并且分散效率低下，不适合工业化大生产的要求；因此我们将钛白粉分散开后进行砂磨机砂磨15-30min，制得钛白浆，满足细度要求的同时也提高生产效率。

然而，钛白粉或者炭黑等相关环保有机颜料对催干剂有较大影响，颜料表面可能有剩余的活性吸附中心，在储存中会进一步吸附具有界面活性的催干剂，造成失干现象，严重地影响了正常的施工工期。解决办法是在研磨时加入锌或者钙等协同催干剂作为界面活性剂，提高颜料的分散性，同时适当加大稀土催干剂用量，减少因被颜料吸附而造成的干燥剂钝化或干性减退现象，促进产品氧化聚合干燥速度。

与木蜡油清蜡适用于透明显纹的装修风格不同，本发明所述的白色木蜡油具有完全不同的效果，良好的遮盖力使得装修档次得到极大提高，让普通的中低端木材经过装修后显得高贵典雅，无形中提高了产品利润空间；高遮盖力白色木蜡油适合屋内翻新装修，在目前市面房价处于高位，大量二手房需要重新翻修的大环境下，选用具有高遮盖力的白色木蜡油进行DIY式的装修，将旧木及受污染的家具、橱柜进行翻新处理，在最低成本下达到最大的装修效果是广大消费者一致追求的目标。

以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

本实施例所述白色木蜡油的组成及重量份如下：

本实施例所述白色木蜡油的制备方法如下：

(1)将大豆油34份，向日葵油20份，混合加入反应釜中，在氮气保护条件下，将巴西棕榈蜡8份，蜂蜡2.3份、5份达玛树脂加入以上植物油中混合搅拌，升温至220℃～250℃反应8h，冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1得到的混合物中加入钛白粉30份，钙催干剂0.3份，以1500-2000转/min高速分散研磨15-30min，达到细度要求后，再加入0.05份钴催干剂和0.8份稀土催干剂的复合催干剂，油性紫外线吸收剂和阻胺光稳定剂共0.5份，消泡剂0.2份，混合搅拌5-10min，最后加入防结皮剂0.3份，植物油溶剂15份，中速搅拌5min即得所述白色木蜡油。

实施例2

本实施例所述白色木蜡油的组成及重量份如下：

本实施例所述白色木蜡油的制备方法如下：

(1)取大豆油60份于反应釜中，在氮气保护条件下，将巴西棕榈蜡8份，、达玛树脂8份加入以上植物油中混合搅拌，升温至200℃～250℃反应8h，冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1得到的混合物中加入钛白粉35份，钙催干剂0.6份，以1500-2000转/min高速分散研磨15-30min，达到细度要求后，再加入0.03份钴催干剂和1.0份稀土催干剂的复合催干剂，紫外线吸收剂和阻胺光稳定剂0.5份，消泡剂0.2份，混合搅拌5-10min，最后加入防结皮剂0.2份，植物油溶剂15份，中速搅拌5min即得所述白色木蜡油。

实施例3

本实施例所述白色木蜡油的组成及重量份如下：

本实施例所述白色木蜡油的制备方法如下：

(1)将大豆油45份，葵花籽油15份，混合加入反应釜中，在氮气保护条件下，将小烛树蜡10份、达玛树脂10份加入以上植物油中混合搅拌，升温至220℃～250℃反应8h，冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1得到的混合物中加入钛白粉30份，锌催干剂1.0份，以1500-2000转/min高速分散研磨15-30min，达到细度要求后，再加入0.02份钴催干剂和1.2份稀土催干剂的复合催干剂，紫外线吸收剂和阻胺光稳定剂0.5份，消泡剂0.2份，混合搅拌5-10min，最后加入防结皮剂0.2份，植物油溶剂10份，中速搅拌5min即得所述白色木蜡油。

实施例4

本实施例所述白色木蜡油的组成及重量份如下：

本实施例所述白色木蜡油的制备方法如下：

(1)取葵花籽油50份于反应釜中，在氮气保护条件下，将巴西棕榈蜡5份、达玛树脂9份加入以上植物油中混合搅拌，升温至200℃～250℃反应8h，冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1得到的混合物中加入钛白粉30份，钙和锌催干剂各0.5份，以1500-2000转/min高速分散研磨15-30min，达到细度要求后，再加入0.05份钴催干剂和1.2份稀土催干剂的复合催干剂，紫外线吸收剂和阻胺光稳定剂0.5份，消泡剂0.2份，混合搅拌5-10min，最后加入防结皮剂0.1份，植物油溶剂20份，中速搅拌5min即得所述白色木蜡油。

性能测试结果：

1、有害物质成分检测

我们将制得的白色木蜡油按照GB/T 18581-2009《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料有害物质限量》进行检测。其中有害物质的含量均在限量要求范围内，具体数据如表1所示：

表1白色木蜡油中有害物质成份检测

通过检测，本发明制备的实色型木蜡油中有害物质限量完全符合GB18581-2009对V0C的要求，属于超低VOC排放类的自然涂料，具有安全无毒、无害、健康的天然特性。

2、耐候型对比试验

将市场上现有的PU白面漆涂料及实色木蜡油品牌1与本发明的白色木蜡油进行耐候性对比，情况如表2：

表2耐候性对比试验

将待测样品涂至木器上，用QUV紫外加速老化机上对涂有各样品的木器表面进行照射，168h后观察木器表面涂层变化，可以发现聚氨酯白漆和竞品都发生变色现象，而本发明的产品几乎没有变色。

模拟老化实验表明：将产品涂于木器后聚氨酯白漆和竞品经过2～3年易产生黄变现象，易开裂、易脱落，而本发明的产品可使用3～5年，耐候性好，不易变色、能防开裂、脱落，并且可再次翻新维修。

以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (9)

1.一种木器用白色木蜡油，其特征在于，其原料组成及重量份数为：

所述协同催干剂为锌或钙催干剂中的一种或二种；

所述原料组成还包括由0.01-0.1重量份的钴催干剂和0.1-1.5重量份的稀土催干剂组成的复合催干剂。

2.根据权利要求1所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述植物油为大豆油和/或向日葵油。

3.根据权利要求1所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述植物蜡为蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、虫蜡中的一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述钛白粉为金红石型二氧化钛。

5.根据权利要求1-4所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述防结皮剂为丁酮肟。

6.根据权利要求1-4所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述消泡剂为硅油类消泡剂。

7.根据权利要求1-4所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，所述混合紫外线吸收剂为油性紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂。

8.根据权利要求1-4所述的木器用白色木蜡油，其特征在于，其原料组成及重量份数为

植物油：50-60；

植物蜡：5-10.3；

钛白粉：30-35；

达玛树脂：5-10；

防结皮剂：0.1-0.5；

混合紫外线吸收剂：0.4-0.5；

消泡剂：0.1-0.3；

植物油溶剂：10-20；

钴催干剂：0.02-0.05；

稀土催干剂：0.8-1.2；

协同催干剂：0.3-1.0；

所述协同催干剂为锌或钙催干剂中的一种或二种。

9.一种根据权利要求1-8所述的木器用白色木蜡油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取所述重量份的植物油，在氮气保护条件下，将植物蜡、达玛树脂加入植物油中混合，升温至220℃～250℃反应，反应结束后冷却至30℃～60℃；

(2)向步骤1的混合物中加入所述重量份的钛白粉，协同催干剂，分散研磨使其混合均匀；再加入钴催干剂和稀土催干剂的复合催干剂，混合紫外线吸收剂，消泡剂，混合搅拌，最后加入防结皮剂，植物油溶剂，搅拌即得所述白色木蜡油。