CN104497877A - 一种快速自干改性生漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速自干改性生漆及其制备方法。该改性生漆是将不同类型的反应性乳化剂加入到生漆乳液中，经均匀分散而制得，反应性乳化剂占改性生漆的质量百分比为1.0～15.0％。本制备方法工艺简单、易操作，无污染。所得产品可以稳定存放，且漆膜性能显著改善，不仅干燥时间明显缩短，而且漆膜的铅笔硬度、光泽度及柔韧性等物理机械性能均有显著提高。产品绿色环保，可广泛应用于工业设备、文物器件及生活饰品的涂装。

Description

一种快速自干改性生漆及其制备方法
技术领域
本发明属于天然高分子涂料领域，尤其是一种快速自干改性生漆及其制备方法。
背景技术
生漆是漆树经人工利用刀刃割口而从韧皮中分泌出来的乳白色胶状液体，是目前世界上唯一在生物酶的催化作用下，常温固化成膜的天然高分子复合涂料。生漆成膜后具有坚硬光亮、耐磨、耐热、耐腐蚀、超耐久、隔水及绝缘性好等优异性能，素有“涂料之王”之称，其优异的综合性能是其它任何合成涂料所无法与之相比的，并逐渐地成为现在工业、农业、科技、民用等领域的重要原料。然而，虽然生漆作为一种天然可再生资源，性能优异且绿色环保，但迄今为止生漆作为涂料却得不到广泛应用，这主要是由于生漆具有致敏性，必须在特定的条件下(相对湿度不低于80％，温度为20～30℃)才能固化成膜，粘度大不易施工等缺点，而其中生漆干燥速度慢是限制生漆推广应用的最主要问题之一。目前很多的解决办法主要着重于采用大量有机溶剂提取成分漆酚后制作化学改性生漆，这种涂料属于合成涂料，它摒弃了天然绿色特征及性能，使用大量的挥发性有机溶剂，会对环境造成污染，且成本高难以和其他化学合成涂料竞争，因而不利于生漆的推广应用。
公开号CN102304325的专利公开了一种复合多糖的快速自干生漆其制备方法，将多糖的水溶液以一定的比例加入到原始生漆液中，经搅拌分散均匀，即得复合多糖的快速自干生漆，该制备方法简单、易操作在较低相对湿度条件下快速自干。此外，表面活性剂是一种具有亲水亲油基团，在溶液的表面定向排列并能使表面张力显著降低的物质。从生漆漆酚的分子结构中本身存在两亲性结构考虑，Watanabe Osamu和Nagai Katsutoshi(The Chemical Society ofJapan,2000,12,877-883)研究了表面活性剂加入到天然生漆乳液中对其成膜性能的影响。他们加入了具有不同链长烷基的2-羟基-4-烷氧基苯甲酮、具有不同氧乙烯单元的聚氧乙烯十八烷基醚既具有长链烷基的糖酯等双亲分子，结果发现这些表面活性剂对生漆固化成膜过程会产生一定的抑制作用，即延长了生漆的干燥时间。目前尚未采用反应性乳化剂对生漆乳液相结构进行修饰来提高生漆漆膜性能的文献和专利申请。我们通过在生漆液中加入一些具有双键官能团的反应性表面活性剂来改性生漆，发现这些表面活性剂的加入，不仅可以大大缩短生漆的自干时间，而且可以较大提高漆膜性能，这为提高生漆性能提供了一个新途径，也能有力促进生漆的推广应用。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种快速自干改性生漆及其制备方法。本发明的改性生漆较原始生漆相比，显著地改善了生漆干燥成膜性能及漆膜的机械性能。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种快速自干改性生漆，包括生漆乳液和反应性乳化剂，各组分按质量百分数计算为：反应性乳化剂1.0～15.0％，余量为生漆乳液。
所述的生漆乳液是从漆树割口收集的乳浊液经粗过滤去除颗粒杂质所得，其含水量为10～40％。
所述的反应性乳化剂类型为含有马来酸酯基、烯丙基、苯乙烯基、丙烯酰胺基及(甲基)丙烯酸基等的反应性乳化剂中的一种或几种。
进一步地，所述的反应性乳化剂分子结构中所含有聚合单元(EO)n，其n为5～18；所含有的(CH2)n链，其n为8～18。
一种快速自干改性生漆的制备方法，在生漆乳液中加入反应性乳化剂，分散均匀，即得快速自干改性生漆。
所述制备方法中，所述的分散方法为搅拌、均质和球磨。
本发明的有益效果为：
本发明以天然生漆和少量的反应性乳化剂共混制备快速自干改性生漆，这种改性对生漆的相结构影响较小,但明显缩短了原始生漆固化成膜所需的时间，解决了生漆干燥速度慢的问题，而且显著地提高了漆膜的铅笔硬度、光泽度、柔韧性等性能。
产品绿色环保，可广泛应用于工业设备、文物器件及生活饰品的涂装。此外，本方法制备工艺简单，易操作，无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：十二醇聚氧乙烯醚马来酸单酯反应性乳化剂[n(EO)＝5]以质量百分比为1.0％的比例加入生漆乳液中，采用电动搅拌器于转速1500rpm下搅拌分散20min，即得到快速自干改性生漆。
实施例2：十二醇聚氧乙烯醚马来酸单酯反应性乳化剂[n(EO)＝15]以质量百分比为5.0％的比例加入生漆乳液中，采用高压均质机均质1次，即得到快速自干改性生漆。
实施例3：十八醇聚氧乙烯醚马来酸单酯反应性乳化剂[n(EO)＝9]以质量百分比为15.0％的比例加入生漆乳液中，采用球磨机球磨15min，分散均匀后即得到快速自干改性生漆。
实施例4：辛醇聚氧乙烯醚马来酸单酯反应性乳化剂[n(EO)＝15]以质量百分比为1.0％的比例和十二烷基烯丙基丁二酸酯磺酸钠以质量百分比为5.0％的比例加入生漆乳液中，采用球磨机球磨10min，分散均匀后即得到快速自干改性生漆。
实施例5：十六烷基烯丙基丁二酸酯磺酸钠以质量百分比为10.0％的比例加入生漆乳液中，采用电动搅拌器于转速1000rpm下搅拌分散20min，即得到快速自干改性生漆。
实施例6：壬基丙烯酰胺基-2甲基-丙基磺酸钠以质量百分比为5.0％的比例加入生漆乳液中，采用电动搅拌器于转速800rpm下搅拌分散30min，即得到快速自干改性生漆。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种快速自干改性生漆，其特征在于，包括生漆乳液和反应性乳化剂，各组分按质量百分数计算为：反应性乳化剂1.0～15.0％，余量为生漆乳液。
2.如权利要求1所述的快速自干改性生漆，其特征在于，所述的生漆乳液是从漆树割口收集的乳浊液经粗过滤去除颗粒杂质所得，其含水量为10～40％。
3.如权利要求1所述的快速自干改性生漆，其特征在于，所述的反应性乳化剂类型为含有马来酸酯基、烯丙基、苯乙烯基、丙烯酰胺基及(甲基)丙烯酸基等的反应性乳化剂中的一种或几种。
4.如权利要求1或3所述的快速自干改性生漆，其特征在于，所述的反应性乳化剂分子结构中所含有聚合单元(EO)n，其n为5～18；所含有的(CH2)n链，其n为8～18。
5.如权利要求1所述的快速自干改性生漆的制备方法，其特征在于，在生漆乳液中加入反应性乳化剂，分散均匀，即得快速自干改性生漆。
6.如权利要求5所述的快速自干改性生漆的制备方法，其特征在于，所述的分散方法为搅拌、均质和球磨。
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