CN108546512A - 一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆 - Google Patents
一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述木器用树漆由以下重量份数组分组成,50‑60份植物油、6‑12份多元醇、5‑15份国漆、4‑10份脂肪族二异氰酸酯、15‑30份溶剂、2‑5份催干剂、0.5‑2份防结皮剂和0.4‑1份功能助剂,本发明提供的天然树漆降解后的物质对土壤和地下水无害,所以天然树漆易于废弃后处理,符合绿色化学生产理念;且天然树漆中有机挥发污染物VOC≦300g/L、不含三苯(甲苯、苯、乙苯、二甲苯)及乙二醇醚类、采用松节油、无水乙醇等环保溶剂,对人体和环境危害性小,适宜推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及木器漆技术领域,具体涉及一种采用生物基材料的环 保型木器用天然树漆。
背景技术
随着人们生活水平的提高和对环保意识的不断增强,环境保护及 加强对空气质量的监督监管已经全面展开,国家新的环保政策促使涂 料工业进一步加快向高固体份涂料,水性涂料,粉末涂料和光固化涂 料的发展。如今市场上的主流产品PU漆,NC漆,其VOC含量高, 有毒有害溶剂排放量大,不适应环境友好型社会的快速发展。
传统木蜡油,固含低,VOC含量高,木蜡油中含部分棕榈蜡,经 加工然后溶于产品内,涂饰后干蜡会使涂膜发雾微白,使涂膜透明度 不理想,而天然树漆已对此弊病事先进行了预处理,有效增加了透明 度;环保型天然树漆的固含为传统木蜡油的一倍以上,擦涂同等厚度 湿膜,干后涂膜厚度会显得比木蜡油高,所以显得比木蜡油明显丰满, 有涂膜感。产品涂膜性能,各项指标达到和超过GB/T 23997-2009聚氨 酯溶剂型木器涂料。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种采用生物基材料的环保 型木器用天然树漆,具有良好的显露木纹底材的开放性能,干燥性能 好,涂膜涂层不起皱、不流挂、易擦涂等特点。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,所述木器用树漆 由以下重量份数组分组成,50-60份植物油、6-12份多元醇、5-15份国 漆、4-10份脂肪族二异氰酸酯、15-30份溶剂、2-5份催干剂、0.5-2份 防结皮剂、0.4-1功能助剂。
优选地,上述溶剂为松节油、醋酸正丁酯、D40、丙二醇甲醚醋酸 酯、无水乙醇、醋酸乙酯中的一种或者两种及以上组成。
优选地,上述植物油为桐油、梓油、亚麻油、大豆油中的一种或 者两种及以上组成。
优选地,上述脂肪族二异氰酸酯是己二异氰酸酯(HDI)、苯二亚 甲基二异氰酸酯(XDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲 烷-4,4’-二异氰酸酯(H12MDI)中的一种或者两种及以上组成。
优选地,上述多元醇为甘油、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二醇、1, 3-丙二醇、季戊四醇中的一种或者两种及以上组成。
优选地,上述功能助剂为BYK系列高效有机硅消泡剂、氟改性聚 丙烯酸酯溶液流平剂以及聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂。
优选地,上述天然树漆中VOC含量为≦300g/L,固体含量为≧ 70%。
其中,上述天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中加入植物油、多元醇和回流溶剂,升温至 240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和回流溶剂后,在通N2搅拌下升温至190-200℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至40-50℃缓慢加入脂肪族二异氰酸酯,之后加 入部分溶剂,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时左右,待 NCO值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温度≦60℃加入 剩余溶剂,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入各种助 剂,溶剂,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生物基材 料的环保型天然树漆。
本发明的有益效果为:
1、本发明采用天然树脂作为成膜剂。天然树脂所用植物油从天然 植物果实中提取出,所用环保溶剂沸点在70-165℃,涂抹在木器上≦3 天内即可几乎挥发殆尽,使得板材净味;而且天然树漆降解后的物质 对土壤和地下水无害,所以天然树漆易于废弃后处理,符合绿色化学 生产理念;
2、天然树漆中有机挥发污染物VOC≦300g/L、不含三苯(甲苯、 苯、乙苯、二甲苯)及乙二醇醚类、采用松节油、无水乙醇等环保溶 剂,对人体和环境危害性小,适宜推广使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结 合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,木 器用树漆由以下重量份数组分组成,30份桐油、20份大豆油、6份甘 油、5份国漆、4份己二异氰酸酯、15份松节油、2份催干剂、0.1份 有机硅消泡剂、0.1份氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂和0.2份聚醚改性 甲基硅氧烷类分散剂0.1份份机硅消泡剂。
其中,天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中依次加入桐油、大豆油、甘油和回流松节油, 升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和松节油后,在通N2搅拌下升温至190℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至40℃缓慢加入己二异氰酸酯,之后加入部分松 节油,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时左右,待NCO值 降到规定值,粘度达3秒左右降温,之后在温度≦60℃加入剩余松节 油,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入有机硅 消泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂和聚醚改性甲基硅氧烷类分散 剂,松节油,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生物基 材料的环保型天然树漆。
实施例2:
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,木 器用树漆由以下重量份数组分组成,30份梓油、30份大豆油、12份三 羟甲基丙烷、15份国漆、10份苯二亚甲基二异氰酸酯、30份醋酸正丁 酯、5份催干剂、2份防结皮剂、0.4份有机硅消泡剂、0.3份氟改性聚 丙烯酸酯溶液流平剂、0.2份聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂。
其中,天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中依次加入梓油、大豆油、三羟甲基丙烷和醋 酸正丁酯,升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和醋酸正丁酯后,在通 N2搅拌下升温至200℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至50℃缓慢加入苯二亚甲基二异氰酸酯,之后加 入部分醋酸正丁酯,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时左右, 待NCO值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温度≦60℃加 入剩余醋酸正丁酯后,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入各种松 节油、机硅消泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂和聚醚改性甲基硅 氧烷类分散剂,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生物 基材料的环保型天然树漆。
实施例3:
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,木 器用树漆由以下重量份数组分组成,30份桐油、25份亚麻油、9份乙 二醇、10份国漆、8份异氟尔酮二异氰酸酯、23份丙二醇甲醚醋酸酯、 4份催干剂、1份防结皮剂、0.2份机硅消泡剂、0.2份氟改性聚丙烯酸 酯溶液流平剂和0.3份聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂。
其中,天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中依次加入桐油、亚麻油、乙二醇和回流丙二 醇甲醚醋酸酯,升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和回流回流丙二醇甲醚 醋酸酯后,在通N2搅拌下升温至195℃,保持酯化反应,直至酸值≤8 时反应停止;
(3)聚合:降温至45℃缓慢加入异氟尔酮二异氰酸酯,之后加入 部分回流丙二醇甲醚醋酸酯,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个 小时左右,待NCO值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温 度≦60℃加入剩余回流丙二醇甲醚醋酸酯,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入机硅消 泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂、聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂, 丙二醇甲醚醋酸酯,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到 生物基材料的环保型天然树漆。
实施例4:
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,木 器用树漆由以下重量份数组分组成,51份大豆油、7份1,3-丙二醇、 6份国漆、5份二环己基甲烷-4,4,-二异氰酸酯、16份无水乙醇、3份催 干剂、0.7份防结皮剂、0.2份有机硅消泡剂、0.2份氟改性聚丙烯酸酯 溶液流平剂和0.2份聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂。
其中,天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中依次加入大豆油、丙二醇和回流无水乙醇, 升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和回流无水乙醇后,在 通N2搅拌下升温至192℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至41℃缓慢加入二环己基甲烷-4,4,-二异氰酸酯, 之后加入部分无水乙醇,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时 左右,待NCO值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温度≦ 60℃加入剩余无水乙醇,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入机硅消 泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂、聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂, 无水乙醇,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生物基材 料的环保型天然树漆。
实施例5:
本发明提供了一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,木 器用树漆由以下重量份数组分组成,25份植物油桐油、25份梓油、9 份季戊四醇、10份国漆、3份己二异氰酸酯、4份苯二亚甲基二异氰酸 酯、24份醋酸乙酯、3份催干剂、1.3份防结皮剂和0.2份有机硅消泡 剂、0.2份氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂和0.3份聚醚改性甲基硅氧烷 类分散剂。
其中,天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器 和氮气导入管的反应釜中依次加入桐油、梓油、季戊四醇和回流醋酸 乙酯,升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和回流醋酸乙酯后,在 通N2搅拌下升温至198℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至48℃缓慢加入己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异 氰酸酯,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时左右,待NCO 值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温度≦60℃加入剩余醋 酸乙酯,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入机硅消 泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂、聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂, 助剂,醋酸乙酯,搅拌混均,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生 物基材料的环保型天然树漆。
表1天然树漆与木蜡油、水性木器漆环保性能比较
由表1可知,天然树漆VOC、甲苯、苯、乙苯和二甲苯含量与水 性木器漆相同,均远远低于木蜡油中对应组分含量;天然树漆中可溶 性金属类含量复合国家标准;天然树漆和木蜡油中的涂膜成分均取自 于天然植物,而水性木器漆中涂膜产物为石油化工材料。天然树漆和 木蜡油的涂膜沸点远低于水性木器漆的涂膜,在≦3天内即可挥发殆 尽;天然树漆和木蜡油的涂膜易于降解,降解产物对地下水和土壤无 害,而水性木器漆的涂膜难以降解,其对土壤和地下水的危害如同塑 料。天然树漆、木蜡油和水性木器漆中成膜物含量依次下降,所以天 然树漆最易成膜。综上所述,天然树漆危害最小,性能最好,最易降 解,所以优于其它两种产品。
由表2可知,本发明提供的天然树漆内不含硬块,贮存中不结皮, 无沉降,贮藏稳定性优良;挥发物含量小于30%,涂抹后10h内即能 全部干燥,能够快速使用;涂膜硬度为HB,柔韧性小于等于2,在使 用过程中绝大部分摩擦和碰撞下不会破损;耐水性、耐碱性以及耐污 染能力强。
表2天然树漆性能表
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员 应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述木器用树漆由以下重量份数组分组成,50-60份植物油、6-12份多元醇、5-15份国漆、4-10份脂肪族二异氰酸酯、15-30份溶剂、2-5份催干剂、0.5-2份防结皮剂和0.4-1份功能助剂。
2.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述溶剂为松节油、醋酸正丁酯、D40、丙二醇甲醚醋酸酯、无水乙醇、醋酸乙酯中的一种或者两种及以上组成。
3.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述植物油为桐油、梓油、亚麻油、大豆油中的一种或者两种及以上组成。
4.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述脂肪族二异氰酸酯是己二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4,-二异氰酸酯(H12MDI)中的一种或者两种及以上组成。
5.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述多元醇为甘油、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二醇、1,3-丙二醇、季戊四醇中的一种或者两种及以上组成。
6.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述功能助剂为BYK系列高效有机硅消泡剂、氟改性聚丙烯酸酯溶液流平剂以及聚醚改性甲基硅氧烷类分散剂。
7.根据权利要求1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述天然树漆中VOC含量为≦300g/L,固体含量为≧70%。
8.根据权利1所述的采用生物基材料的环保型木器用天然树漆,其特征在于,所述天然树漆由以下步骤制备:
(1)醇解:向装有搅拌机及回流冷凝器,水分离器,温度控制器和氮气导入管的反应釜中依次加入植物油、多元醇和回流溶剂,升温至240℃醇解至与甲醇的容忍度达1:3时为止;
(2)酯化:降温在120℃以下,加入国漆和回流溶剂后,在通N2搅拌下升温至190-200℃,保持酯化反应,直至酸值≤8时反应停止;
(3)聚合:降温至40-50℃缓慢加入脂肪族二异氰酸酯,之后加入部分溶剂,升至70℃保温1h,在升至90℃保温两个小时左右,待NCO值降到规定值,粘度达3-4秒左右降温,之后在温度≦60℃加入剩余溶剂,备用;
(4)制漆:在混合釜中,先加入天然树脂,在搅拌下加入各种助剂,溶剂,搅拌混均后,慢慢过滤到包装桶,密封即可,得到生物基材料的环保型天然树漆。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180918 |
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