CN104893574A - 一种耐高温生漆涂料及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温生漆涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温生漆涂料及其制备方法，是由天然生漆与钼的氢氧化物混合加热熬制成熟料，然后再将天然生漆与熟料按比例混合分散均匀而制得。在熬制熟料时，天然生漆与钼的氢氧化物的重量比为1%—4%；熟料与天然生漆的重量比为30%—40%。制得的耐高温生漆涂料，可在室温及较宽的相对湿度条件下快速干燥，并且能使严重陈化的天然生漆干燥。漆膜的机械性能、光泽度、装饰性能、涂布性能等显著提高。特别是耐高温性能得十分突出，且稳定，无毒无污染，绿色环保，可作为合成涂料的替代品，可用于高温高湿工业环境，也可应用于工业防腐、文物修复、食品容器和居民日常生活之中。

Description

一种耐高温生漆涂料及其制备方法
技术领域
本发明特别涉及一种耐高温生漆涂料及其制备方法，属于高分子材料领域。
技术背景
   生漆（Raw laequer）是指从漆树（Rhus verniciflua Stokes）的韧皮部割口流出的乳白色乳状液体。主要成分包括漆酚（60~70%）、胶质（5~7%）、水不溶性糖蛋白（~1%）、漆树酶（~0.24%）以及水份（20~25%）等。当接融空气后，其色泽因氧化而由浅入深，循序渐变为黑褐色，最终成为一种坚硬漆膜。生漆漆膜坚硬光亮、耐磨、耐热、耐腐蚀。它是一种天然涂料，在我国使用已有7000多年的使用历史，有涂料“始祖”的称谓，对我国的政治、经济、文化生活曾产生过重要影响，是继四大发明之后的重大发现。为方便使用和满足不同的应用环境，提高其装饰性能和其它理化综合性能，人们采取诸多方法来改性，复合制成了许多生漆涂料。中国专利申请公开的“一种透明生漆涂料的调制方法”（201410620356.5），包括：（1）将生漆过滤去杂，投入氧化聚合机中，常温搅拌至生漆水分含量为6-8%，生漆液成为可拉丝牛顿体为止；（2）将经过双漂的亚麻油投入聚合锅内加热至250℃，投入松香粉末一同搅拌熬制，当松香完全融化，升温至270℃，保持10～15分钟，当亚麻油成为可拉丝牛顿体即可出锅，并搅拌抽风排烟冷却至常温；（3）将步骤（1）所得生漆和步骤（2）所得亚麻油按50:45～55的重量比投入真空捏合机中捏合4～5小时即为透明生漆涂料。该涂料是一种绿色环保高质量的透明生漆。但总的来说，现有的生漆类复合涂料耐高温性能不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温生漆涂料及其制备方法，其通过利用天然生漆乳液与钼的氢氧化物混合熬制成熟料，然后再与天然生漆乳液混合而获得了一种耐高温生漆涂料，满足了高温高湿环境对于涂料的特殊需求。
为实现上述目的，本发明的实施方案为：一种耐高温生漆涂料，由天然生漆和熟料调配而成，所述天然生漆和熟料的重量配比为4—6：4—6，所述塑料由天然生漆和钼的氢氧化物加热反应制成。
作为优化，所述熟料的制备方法是：将经过滤的天然生漆投入反应釜中，加入天然生漆重量1-4%的钼的氢氧化物，在110℃—130℃下搅拌反应至漆料完全变黑。进一步优化的是，加入的钼的氢氧化物的量为天然生漆的2%。
作为优化，春、夏季节时，所述天然生漆和熟料的重量配比为5:5，秋冬季节时，所述天然生漆和熟料的重量配比为6:4。
作为优化，所述耐高温生漆涂料中添加有漆料重量的0.2%斯体-80分散剂，2%的浓缩动物苦胆汁。
作为优化，所述耐高温生漆涂料中添加漆料重量的3%的润湿剂，2%的防沉剂，25%的200目石英粉，搅拌分散均匀制成底漆。
本发明还提供一种耐高温生漆涂料的制备方法，步骤包括：
（1）将经过滤的天然生漆投入反应釜中，投入天然生漆重量1-4%的钼的氢氧化物，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑；粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。
（2）将熟料与经过滤的天然生漆混合，熟料和天然生漆的重量配比为4-6：4-6，分别加入漆料重量的0.2%斯体-80分散剂，2%的浓缩动物苦胆汁，搅拌分散均匀，制得面漆。
步骤（1）中，当漆料完全变黑、粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即得熟料。
步骤（2）中，将制得的面漆加入面漆重量3%的润湿剂、2%的防沉剂、25%的200目石英粉，搅拌分散均匀，制得底漆。
生漆中的成份是漆酚、水份、漆酶、树胶质、含氮物等。漆酚是生漆中的主要成膜物质，它是侧链基为饱和与不饱和直链的邻本二酚系列衍生物的混合物。其不饱和侧链可氧化、聚合、加成反应，两个邻酚羟基可与金属离子络合。由于钼离子与漆酚反应生成黑色的漆酚钼，经涂刷展开后进一步聚合成稳定网状结构的致密漆膜，因此，本发明采取在生漆中加入钼的氢氧化物，通过加热脱水，使得漆酚与其钼离子结合制得熟料，而后再与未经处理的天然生漆混合，从而获得高光黑色生漆涂料。
该发明具有以下特点：
本方法制用天然生漆为原料，添加微量的助剂改性而取获得的耐高温生漆涂产，含固亮高达100%，涂装过程中无有机溶剂挥发，绿色环保。
利用了钼的氢氧化物中的钼离子与漆酚相结合，共同促进漆酚的氧化聚合反应，使漆液能在较大范围的温湿度环境里，快速氧化成膜干燥，无需加热或添加温湿度的控制措施，施工方便，低碳节能。
本技术调制而成的耐高温生漆涂料，不仅保持了传统生漆产品的优良性能和装饰性能，而且还提高了耐温性能，完全可以满足高温高湿工业环境条件下使用。
本技术调制而成的耐高温生漆涂料，与其它相近涂料最根本的区别是全面完整的保留了生漆的各个成分，直接将四氢氧化钼等相关助剂添加于生漆中，较之其它方法其生产成本要低。而且完全不使用有机溶剂，对环境无污染，绿色环保。
本技术调制的耐高温生漆涂料，色相纯正，庶盖力强，可减少涂刷次数，降低涂层厚度，从而降低使用成本，提高施工效率。
本技术制取的黑料还能够使严重陈化失活的天然生漆恢复活性而在室温下自然干燥成膜的作用，扩大了原材料的来源范围。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的技术范围。
实施例1：将经过滤的980克含水量为30%的陕西省平利县所产天然生漆投入陶瓷反应器中，加入钼的氢氧化物20克，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑，粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。待其完全冷却后，取熟料489克，489克含水量为30%经过滤的陕西省平利县所产天然生漆混合，加入斯本—80分散剂2克，浓缩猪苦胆汁20克，搅拌2小时，静置3天即为春、夏两季用耐高温生漆涂料。重复3次。
实施例2：将经过滤的970克含水量为22%的湖北省利川市所产天然生漆投入陶瓷反应器中，加入钼的氢氧化物30克，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑，粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。待其完全冷却后，取熟料391.2克，586.8克含水量为22%经过滤的湖北省利川市所产天然生漆混合，加入斯本—80分散剂2克，浓缩牛苦胆汁20克，搅拌2小时，静置3天即为秋、冬两季用耐高温漆涂料。重复3次。
实施例3：将经过滤的990克含水量为35%的越南所产天然生漆投入陶瓷反应器中，加入钼的氢氧化物10克，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑，粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。待其完全冷却后，取熟料391.2克，586.8克含水量为22%经过滤的越南所产天然生漆混合，加入斯本—80分散剂2克，浓缩牛苦胆汁20克，搅拌2小时，静置5天即为秋、冬两季用耐高温生漆涂料。重复3次。
实施例4：将经过滤的960含水量为22%的陈化5年湖北省利川市所产天然生漆投入陶瓷反应器中，加入钼的氢氧化物40克，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑，粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。待其完全冷却后，取熟料391.2克，586.8克含水量为22%经过滤的越南所产天然生漆混合，加入斯本—80分散剂2克，浓缩牛苦胆汁20克，搅拌2小时，静置3天即为秋、冬两季用耐高温生漆涂料。重复3次。
实施例5：：将经过滤的975含水量为28%的贵州省金沙县所产天然生漆投入陶瓷反应器中，加入钼的氢氧化物25克，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑，粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料。待其完全冷却后，取熟料489克，489克含水量为22%经过滤的越南所产天然生漆混合，加入斯本—80分散剂2克，浓缩鱼苦胆汁20克，搅拌2小时，静置3天即为春、夏两季用耐高温生漆涂料。重复3次。
实施例6：取350克熟料，350克含水量为30%的湖北省恩施市所产天然生漆混合，加入30克湿润剂，20克防沉剂，250克200目石英粉搅拌2小时即为底漆。
耐高温生漆涂料以75μm的厚度涂膜于玻璃板上测干燥时间，涂于马口铁片上测机械性能和耐热性能，测试结果列于表1-3。
表1         耐高温生漆涂料耐热性能
表2        耐高温生漆涂料漆膜在不同温度和相对湿度下的干燥时间（h：min）
表3  耐高温涂料干燥漆膜的机械性能测试结果

Claims (10)

1.一种耐高温生漆涂料，由天然生漆和熟料调配而成，其特征在于，所述天然生漆和熟料的重量配比为4—6：4—6，所述塑料由天然生漆和钼的氢氧化物加热反应制成。
2.根据权利要求1所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，所述熟料的制备方法是：将经过滤的天然生漆投入反应釜中，加入天然生漆重量1-4%的钼的氢氧化物，在110℃—130℃下搅拌反应至漆料完全变黑。
3.根据权利要求2所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，钼的氢氧化物的加入量为天然生漆的2%。
4.根据权利要求1所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，所述天然生漆和熟料的重量配比为5:5。
5.根据权利要求1所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，所述天然生漆和熟料的重量配比为6:4。
6.根据权利要求1所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，所述耐高温生漆涂料中添加有漆料重量的0.2%斯体-80分散剂，2%的浓缩动物苦胆汁。
7.根据权利要求1所述的耐高温生漆涂料，其特征在于，，所述耐高温生漆涂料中添加漆料重量的3%的润湿剂，2%的防沉剂，25%的200目石英粉，搅拌分散均匀制成底漆。
8.一种耐高温生漆涂料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）将经过滤的天然生漆投入反应釜中，投入天然生漆重量1-4%的钼的氢氧化物，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110℃—130℃之间，当漆料完全变黑；粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即为熟料；
（2）将熟料与经过滤的天然生漆混合，熟料和天然生漆的重量配比为4-6：4-6，分别加入漆料重量的0.2%斯体-80分散剂，2%的浓缩动物苦胆汁，搅拌分散均匀，制得面漆。
9.根据权利要求8所述的耐高温生漆涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，当漆料完全变黑、粘度为400秒时，立即停止加热，降温至60℃，趁热出釜备用，即得熟料。
10.根据权利要求8所述的耐高温生漆涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，将制得的面漆加入面漆重量3%的润湿剂、2%的防沉剂、25%的200目石英粉，搅拌分散均匀，制得底漆。
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