CN107955530A - 一种水性木蜡油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水性木蜡油组合物，其包括：5～20重量份的水、1～2重量份的乳化剂、20～80重量份的植物油、3～15重量份的生物蜡、1～3重量份的聚四氟乙烯蜡、1～16重量份的虫胶片、0.2～1.0重量份的催干剂、1～5重量份的纳米氧化铝、1～5重量份的二氧化钛、5～15重量份的橙油与1～10重量份的酒精。本申请提供的水性木蜡油组合物由于上述组分相互配合使用，使其形成的漆膜具有较好的耐磨性与耐老化性，同时还具有自洁能力，且环保无害。

Description

一种水性木蜡油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性木蜡油组合物及其制备方法。
背景技术
当今，现在建筑、木结构建筑及户内、户外的装饰以及装修材料(如木天花板、木地板、木板墙、木门窗框、木露台、凉亭、木花盆、家具、木质儿童玩具、木制工艺品等木制品)大都采用传统油漆进行涂装，但传统油漆在户外使用时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，使木材不能呼吸，时间久了易开裂，漆膜易脱落；尤其是受到阳光及紫外线照射时，极易产生黄变，因此，上述漆膜的耐候性、耐久性较差；同时，传统油漆涂料原材料多为化工类产品，含有大量毒性及刺激性成分，对人体造成危害，因此，传统油漆涂料已不能满足当下人们对于健康环保的要求。
木蜡油作为自然类涂料逐渐为人们所重视。木蜡油是一种类似油漆而又区别于油漆的天然木器涂料，不含三苯、甲醛以及重金属等有毒成分，没有刺鼻的气味。木蜡油通过渗透进入木材内部，可以对木材的纹孔进行湿度交换，进行深层滋润保养；蜡能与木材纤维紧密结合，增强表面硬度，防水防污；同时木蜡油不会在木材表面形成漆膜，使木材能够自由呼吸，对木材表面起到良好的养护作用。
目前国内专利包括的木蜡油有些是使用人工合成树脂或者天然植物油加植物蜡或者合成蜡混合而成，形成的涂膜耐磨性或者耐老化性差。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种水性木蜡油组合物，本申请提供的水性木蜡油组合物形成的漆膜具有较好的耐磨性和耐老化性。
有鉴于此，本申请提供了一种水性木蜡油组合物，包括：
优选的，所述乳化剂选自脂肪酰胺聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选的，所述生物蜡选自巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树蜡和蓖麻子蜡中的一种或多种。
优选的，所述催干剂选自环烷酸盐和杂多酸盐中的一种或多种，所述环烷酸盐选自环烷酸钾、环烷酸锂和环烷酸锌中的一种或多种，所述杂多酸盐选自11-铈钼锆杂多酸盐、4-甲基吡啶杂多酸盐、谷氨酸型杂多酸盐与十一镍锆钼杂多酸盐中的一种或多种。
优选的，所述植物油的含量为55～72重量份。
优选的，所述生物蜡的含量为8～12重量份。
优选的，所述橙油的含量为5.4～12.5重量份。
本申请还提供了所述的水性木蜡油组合物的制备方法，包括以下步骤：
将5～15重量份的橙油、1～10重量份的酒精、5～20重量份的水以及1～15重量份的虫胶片混合，得到第一混合物；
将第一重量份的植物油、1～5重量份的纳米氧化铝、1～5重量份的纳米二氧化钛以及1～3重量份的聚四氟乙烯蜡混合，得到第二混合物；
将3～16重量份的生物蜡加热融化后与第二重量份的植物油混合，再加入第二混合物与1～2重量份的乳化剂，然后加入第一混合物降温后加入0.2～1.0重量份的催干剂，得到水性木蜡油混合物；所述第一重量份的植物油与第二重量份的植物油的总质量份为20～80重量份。
优选的，所述加热的温度为120～200℃，所述降温的温度为50～80℃。
本申请还提供了一种木材保护层，所述木材保护层由上述方案所述的水性木蜡油组合物或上述方案所述的制备方法所制备的水性木蜡油组合物得到。
本申请提供了一种水性木蜡油组合物，其包括：5～20重量份的水、1～2重量份的乳化剂、20～80重量份的植物油、3～16重量份的生物蜡、1～3重量份的聚四氟乙烯蜡、1～15重量份的虫胶片、0.2～1.0重量份的催干剂、1～5重量份的纳米氧化铝、1～5重量份的二氧化钛、5～15重量份的橙油与1～10重量份的酒精。本申请提供的水性木蜡油组合物中含有纳米氧化铝，可提高水性木蜡油组合物形成漆膜的耐磨性与耐老化性，同时催干剂与纳米二氧化钛的存在，在光存在的条件下可形成光触媒作用，起到净化空气和消除甲醛的功效；聚四氟乙烯蜡与纳米材料配合使用，使得水性木蜡油组合物具有自洁功能；更进一步的，水与乳化剂的存在，使木蜡油组合物形成水性乳液木蜡油，润湿性更强，颜色擦涂更为便利，且漆膜干燥后不影响硬度。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有技术中木蜡油组合物环保型不达标、漆膜耐磨性与耐老化性不够以及不能起到自洁和光触媒作用，本发明实施例公开了一种水性木蜡油组合物，该木蜡油组合物具有较好的环保型、形成的漆膜耐磨性和耐老化性优异以及具有自洁和光触媒作用；具体的，本申请所述水性木蜡油组合物包括：
本申请中水和乳化剂的配合使用，可使木蜡油组合物形成水性乳液木蜡油，润湿性更强，做颜色擦涂更为便利，且漆膜干燥后不影响硬度。本申请中水的含量为5～20重量份，在某些具体实施例中，所述水的含量为8～15重量份，为了避免引入额外杂质，所述水优选采用去离子水；所述乳化剂选自脂肪酰胺聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或两种；所述乳化剂的含量为1～2重量份，在具体实施例中，所述乳化剂的含量为1重量份。
按照发明，所述植物油在空气中可自然氧化，与虫胶片配合形成漆膜。所述植物油选自亚麻籽油、橄榄油、葵花籽油、桐油和蓖麻油中的一种或多种，在具体实施例中，所述植物油选自桐油、亚麻籽油和蓖麻油中的两种。所述植物油的含量为20～80重量份，在具体实施例中，所述植物油的含量为25～72重量份，在某些具体实施例中，所述植物油的含量为40～65重量份，所述植物油的含量过多会影响漆膜干燥时间和漆膜手感，过少则不易形成漆膜。所述虫胶片的含量为1～15重量份，在某些具体实施例中，所述虫胶片的含量为1～12重量份，在某些具体实施例中，所述虫胶片的含量为1～8重量份。所述虫胶片的含量过多则会使木蜡油组合物浑浊，影响使用效果。
所述生物蜡使漆膜手感爽滑，所述生物蜡选自巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树蜡和蓖麻子蜡中的一种或多种，在具体实施例中，所述生物蜡选自巴西棕榈蜡、蜂蜡和小烛树蜡中的两种以上。所述生物蜡的含量为3～16重量份，在具体实施例中，所述生物蜡的含量为8～12重量份。
所述催干剂选自环烷酸盐和杂多酸盐中的一种或多种，所述环烷酸盐选自环烷酸钾、环烷酸锂和环烷酸锌中的一种或多种，所述杂多酸盐选自11-铈钼锆杂多酸盐、4-甲基吡啶杂多酸盐、谷氨酸型杂多酸盐与十一镍锆钼杂多酸盐中的一种或多种。所述催干剂的含量为0.2～1.0重量份，在具体实施例中，所述催干剂的含量为0.3～0.8重量份。
所述聚四氟乙烯蜡与生物蜡均可提升手感，同时聚四氟乙烯蜡与纳米二氧化钛、纳米氧化铝配合，使木蜡油组合物具有疏油疏水的自洁功效。所述纳米氧化铝可解决传统木蜡油柔软无硬度的问题，使漆膜的硬度可达2H。所述纳米二氧化钛与催干剂配合，在光的存在下可形成光触媒作用，起到净化空气和消除甲醛的功能。所述聚四氟乙烯蜡的含量为1～3重量份。所述纳米氧化铝的含量为1～5重量份，所述纳米二氧化钛的含量为1～5重量份；在具体实施例中，所述纳米氧化铝的含量为2～4重量份，所述纳米二氧化钛的含量为2～4重量份。
所述橙油具有稀释和成膜的作用，所述橙油的含量为5～15重量份，在具体实施例中，所述橙油的含量为5.4～12.5重量份。
所述酒精作为溶剂，对人体无害，具有较好的环保型。所述酒精的含量为1～10重量份，在具体实施例中，所述酒精的含量为5～8重量份。
本申请还提供了所述水性木蜡油组合物的制备方法，包括以下步骤：
将5～15重量份的橙油、1～10重量份的酒精、5～20重量份的水以及1～15重量份的虫胶片混合，得到第一混合物；
将第一重量份的植物油、1～5重量份的纳米氧化铝、1～5重量份的纳米二氧化钛以及1～3重量份的聚四氟乙烯蜡混合，得到第二混合物；
将3～16重量份的生物蜡加热融化后与第二重量份的植物油混合，再加入第二混合物与1～2重量份的乳化剂，然后加入第一混合物降温后加入0.2～1.0重量份的催干剂，得到水性石蜡油混合物；所述第一重量份的植物油与第二重量份的植物油的总质量份为20～80重量份。
在上述制备木蜡油组合物的过程中，不能将所有的原料直接混合。首先将橙油、酒精、水与虫胶片混合，以得到第一混合物；橙油与酒精溶解虫胶片可形成均匀的溶液，如果直接混合的话，虫胶片在酒精配合下不可以溶解，高速搅拌只会形成粉末。
然后将一部分植物油、纳米氧化铝、纳米二氧化钛与聚四氟乙烯蜡混合，得到第二混合物；在此步骤中进行了纳米氧化铝与纳米二氧化钛的分散，以实现纳米材料的均匀分散。上述纳米材料不能在高温高速下分散，增加操作难度的同时增加危险性。
本申请然后将生物蜡加热融化并将其与另一部分植物油混合，再加入上述第二混合物与乳化剂，然后加入第一混合物后降温，最后加入催干剂，即得到水性木蜡油混合物。在上述过程中，第二混合物、乳化剂与第一混合物加入时均在上述加热温度下进行；所述加热的温度为120～180℃，所述降温的温度为50～80℃。
本申请还提供了一种木材保护层，其由上述方案所述的或上述方案所述的制备方法制备的水性木蜡油组合物得到。
在实际应用中，本申请上述水性木蜡油组合物直接涂覆于木材表面以形成木材保护层；对于所述木材的形式本申请没有特别的限制，可以是家具，也可以是木制工艺品，也可以是儿童玩具等等。
本申请提供了一种水性木蜡油组合物，由于纳米氧化铝的添加，本产品形成的保护层硬度可达2H；在家居室内，因为杂多酸盐和纳米二氧化钛的存在，在光的存在下可形成光触媒作用，使形成的保护层起到净化空气和消除甲醛的功效；由于聚四氟乙烯蜡和纳米材料的搭配，使得本产品形成的保护层具有疏油疏水的自洁功效；由于去离子水和乳化剂的存在，形成水性乳液木蜡油，润湿性更强，做颜色擦涂更为便利，漆膜干燥后不影响硬度；并且本申请提供的水性木蜡油组合物无石油化工溶剂产品，有效解决VOC挥发污染环境问题无重金属物质。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的水性木蜡油组合物进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
取橙油5.4重量份，乙醇5重量份，水5重量份，虫胶片2.5重量份，混合均匀，得到混合物A；
取桐油25重量份加入到纳米氧化铝5重量份、纳米二氧化钛5重量份以及聚四氟乙烯蜡乳液3重量份中，高速分散，得到混合物B；
取桐油10重量份、亚麻油23重量份混合，得到混合物C；
将巴西棕榈蜡5重量份，蜂蜡4.3重量份混合，加热180℃至融化后滴加入上述混合物C中高速搅拌混合均匀后保持180℃加入混合物B分散10min，保持上述温度加入乳化剂(脂肪酰胺聚氧乙烯醚)1重量份搅拌均匀后滴加混合物A，搅拌均匀后降低温度到50℃加入环烷酸盐和杂多酸盐催干剂0.8重量份，混合搅拌5min，均匀后出料得产品。
实施例2
取橙油9重量份，乙醇10重量份，去离子水10重量份，虫胶片10重量份，混合均匀得到混合物A；
取葵花籽油12重量份加入纳米氧化铝4重量份，纳米二氧化钛2重量份，聚四氟乙烯蜡乳液3重量份，高速分散，得到混合物B；
取桐油7.7重量份，亚麻油10重量份混合，得到混合物C，将巴西棕榈蜡5重量份，小烛树蜡3重量份，蜂蜡7.5重量份混合，加热180℃至融化后滴加入上述混合物C高速搅拌混合均匀后保持180℃，加入混合物B分散10min后保持上述温度加入乳化剂(月桂醇聚氧乙烯醚)2重量份搅拌均匀，滴加混合物A搅拌均匀后降低温度到50℃，加入环烷酸盐和杂多酸盐催干剂0.8重量份，混合搅拌5min，均匀后出料得产品。
实施例3
取橙油5重量份，乙醇10重量份，水15重量份，虫胶片3重量份，混合均匀，得到混合物A；
取桐油10重量份加入到纳米氧化铝3重量份，纳米二氧化钛2重量份以及聚四氟乙烯蜡乳液1重量份中，高速分散，得到混合物B；
取葵花籽油20重量份，亚麻油20重量份混合，得到混合物C，将巴西棕榈蜡5重量份、小烛树蜡3重量份混合，加热120℃至融化后滴加入上述混合物C进行搅拌混合均匀后保持120℃，加入混合物B分散10min后保持上述温度加入乳化剂(脂肪酰胺聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚等份混合物)2份，搅拌均匀后滴加混合物A搅拌均匀后降低温度到50℃，加入环烷酸盐和杂多酸盐催干剂0.8重量份，混合搅拌5min，均匀后出料得产品。
检测实施例1～3制备的产品的性能，检测结果如表1所示。
表1实施例1～3制备的产品的性能数据表
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水性木蜡油组合物，包括：
2.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，其特征在于，所述乳化剂选自脂肪酰胺聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，其特征在于，所述生物蜡选自巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树蜡和蓖麻子蜡中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，其特征在于，所述催干剂选自环烷酸盐和杂多酸盐中的一种或多种，所述环烷酸盐选自环烷酸钾、环烷酸锂和环烷酸锌中的一种或多种，所述杂多酸盐选自11-铈钼锆杂多酸盐、4-甲基吡啶杂多酸盐、谷氨酸型杂多酸盐与十一镍锆钼杂多酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，其特征在于，所述植物油的含量为55～72重量份。
6.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，其特征在于，所述生物蜡的含量为8～12重量份。
7.根据权利要求1所述的水性木蜡油组合物，特征在于，所述橙油的含量为5.4～12.5重量份。
8.权利要求1所述的水性木蜡油组合物的制备方法，包括以下步骤：
将5～15重量份的橙油、1～10重量份的酒精、5～20重量份的水以及1～15重量份的虫胶片混合，得到第一混合物；
将第一重量份的植物油、1～5重量份的纳米氧化铝、1～5重量份的纳米二氧化钛以及1～3重量份的聚四氟乙烯蜡混合，得到第二混合物；
将3～16重量份的生物蜡加热融化后与第二重量份的植物油混合，再加入第二混合物与1～2重量份的乳化剂，然后加入第一混合物降温后加入0.2～1.0重量份的催干剂，得到水性木蜡油混合物；所述第一重量份的植物油与第二重量份的植物油的总质量份为20～80重量份。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为120～200℃，所述降温的温度为50～80℃。
10.一种木材保护层，其特征在于，所述木材保护层由权利要求1～7任一项所述的水性木蜡油组合物或权利要求8～9任一项所述的制备方法所制备的水性木蜡油组合物得到。
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