CN110117466A - 一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法。包括以下步骤：首先对天然生漆低温搅拌过滤预处理，再将富含单宁、茶多酚的植物进行水煎、过滤和浓缩，然后加入弱酸铵盐，搅拌溶解，制备富含单宁提取液助剂；随后将经预处理的天然生漆、体质颜料与所制备的单宁提取液助剂混合、搅拌、分散、乳化，最后加入食用油搅拌均匀，得到富含单宁天然生漆的水性底漆。

Description

一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法

一、技术领域

本发明特别涉及一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法，属于高分子材料领域。

二、技术背景

生漆(Raw laequer)是刻伤漆树(Rhus verniciflua Stokes)的韧皮部流出的乳白色乳状液体。生漆主要成分包括漆酚(60～70％)、胶质(5～7％)、水不溶性糖蛋白(～1％)、漆树酶(～0.24％)以及水分(20～25％)等。从漆树上采收下来的生漆不能直接使用，常常需要根据涂装工艺要求进行加工调制。人们根据不同涂层所需要的生漆涂料将其分为底漆、中涂漆、面漆几个类别，本发明特别涉及一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法。

底漆在涂装工程中的地位特别重要，处于基材和上面涂层的中间，是决定涂装工程质量好坏的基础，既要对基材要有很强的附着力，又要对上层涂料有很好的相溶性，只有这样才能使整个涂层有机的结为一个整体。底漆主要有四个方面的作用：即封闭作用、填补作用、补强作用、连接作用。基于天然生漆的底漆调制曾出现过在生漆中加入桐油、面粉、动物血料、豆制品浆料等调制的底漆，但存在显著的不足。其一是储存时间短，附着力和耐储性差；其二是对底材的匹配性较差，基本上只适合木质底材，在其它底材上涂装附着力严重不足，抗碱、抗水隔离作用差，常常出现脱皮、起层等不良现象。其三是施工环境适应性差，成膜时间长。

本发明通过选择含有单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果调制出一种兼具湿润、分散、稀释功能的特殊助剂，然后再添加到天然生漆和体质性颜料中，从而获得一种全新的基于富含单宁天然生漆的水性底漆，这种底漆全面的规避了前述缺陷，而且绿色环保，性能优越。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法，采用的技术方案和步骤如下：

1.天然生漆的预处理：将天然生漆装入有夹套的反应器中，水浴加热温度30～60℃，30～150r/min低速搅拌20～60min，用40～100目滤布过滤去杂，得到预处理好的天然生漆；

2.富含单宁助剂的调制：将含有单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果和水按质量体积液比(g/ml)为1∶1～10一起煎熬 30～100min，煎煮二次，去渣，合并煎煮滤液，浓缩至原滤液0.25～0.5 倍。冷却至室温，然后加入溶液重量5～15％的弱酸铵盐，搅拌溶解，得到富含单宁助剂，其单宁含量5～20％。

3.富含单宁天然生漆乳液制备：将经预处理的天然生漆与所制备富含单宁助剂按体积比1～5∶1混合，室温搅拌10～60min，直到完全分散乳化，得到富含单宁天然生漆乳液，该乳液固体含量达到50％-65％。

4.富含单宁水性底漆调制；将富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比100∶70～100∶0.1～5混合搅拌，均匀即可。

5.底漆施工方法：取滚涂、刷涂、刮涂其中一种，用富含单宁水性底漆均匀涂布在平整干净的物面上，湿漆膜厚25-35微米，放置24 小时，将物面打磨平整，再放置7天后检测。本发明产品适合木质、金属、玻璃、陶瓷和水泥等物面，其性能效果对比JG/T3049-1998标准指标，明显提高20％～40％。如表1。

表1.本发明底漆样品指标效果

6.本发明中所述的天然生漆(Raw laequer)是刻伤漆树(Rhus vernicifluaStokes)的韧皮部获得的产物，来源于中国漆树(Toxicodendron uerniciflua)和越南漆树(Toxicodendron succedance) 等漆树上刻伤其韧皮部获得的漆树汁液，优选漆酚含量大于70％的湖北毛坝漆和陕西平利生漆及漆酚含量大于60％越南生漆。

本发明中所述天然生漆的预处理，是将天然生漆低温过滤去杂，低温加热目的是改善生漆的粘度与流动性，优选40～50℃加热温度，100～150r/min低速搅拌和20～30min，使40～100目滤布过滤流畅，同时不改变天然生漆的物化性能。

本发明所述富含单宁植物，是指优选五倍子的倍花和倍肚、花香果、红茶、绿茶、松树皮，红根、山楂果叶、毛杨梅树皮和根等植物中一种或多种，其单宁和茶多酚含量大于20％。本专利所述的富含单宁助剂是将富含单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果和水一起煎煮，然后去渣，浓缩后冷却，再加入5～15％的弱酸铵盐，优选 8～12％。本发明中所述的弱酸铵盐优选碳酸氢铵、碳酸铵、草酸铵、醋酸铵和碱生灰中一种。

本专利所述的富含单宁天然生漆乳液，是将处理的天然生漆与富含单宁助剂按体积比1～5∶1混合，优选1～2∶1，室温搅拌30～60min，直到完全分散乳化，得到富含单宁天然生漆乳液，该乳液固体含量达到50％-65％，优选58％-62％为最佳度。

本发明中所述植物油优选漆籽油、栀子油、桐油、菜籽油、大豆油等中一种或多种。将富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比100∶70～100∶0.1～5混合搅拌，优选100∶90～100∶0.2～2。本发明中所述体质颜料优选沉淀硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、高岭土等其中一种或多种。

本专利所述的基于天然生漆的富含单宁水性底漆，明显改善木质、金属、水泥等基材的附着力和相融性，其性能明显优于与现有生漆底漆标准JG/T3049-1998相比如表2。

表2.本发明产品与现有技术标准指标对照

本发明的有益效果是：

1.本发明克服了现有技术中天然生漆杂质多、粘度大、过滤难等问题，将天然生漆低温过滤去杂，明显改善生漆的粘度与流动性，使 40～100目滤布过滤流畅，同时不改变天然生漆的物化性能。

2.本发明克服了现有技术中加入桐油、面粉、动物血料、豆制品浆料等调制的底漆存在干燥时间长，储存时间短，附着力和耐储性差等问题，创新性采用预处理的天然生漆与富含单宁助剂配制，增大多酚羟基单元结构，与生漆中漆酚协同作用，明显改善本专利产品的附着力、耐储性差和干燥时间，性能提高20～30％。

3.本发明克服了现有技术生漆底漆只适合木质底材，在其它底材上涂装存在附着力严重不足，抗碱、抗水隔离作用差，出现脱皮、起层等不良现象。与现有国标相比，本专利创新性采用漆籽油、栀子油、桐油、菜籽油、大豆油等中一种或多种，明显改善木质、金属、水泥等基材的附着力和相溶性，性能提高20～50％。

四、附图说明

图1：工艺流程图：

五、具体实施方式

实施例1：

1.本实施例中天然生漆(Raw laequer)是刻伤漆树(Rhus verniciflua Stokes)的韧皮部获得的产物，来源于中国漆树(Toxicodendron uerniciflua)和越南漆树(Toxicodendron succedance)等漆树上刻伤其韧皮部获得的漆树汁液，优选漆酚含量大于70％的湖北毛坝漆和陕西平利生漆及漆酚含量大于60％越南生漆。

2.天然生漆的预处理：取漆酚含量大于70％的湖北毛坝漆和陕西平利生漆及漆酚含量大于60％越南生漆中一种或它们的混合漆1kg，装入有夹套的反应器中，水浴加热温度45℃，120r/min低速搅拌30min，用80目滤布过滤去杂，得到预处理好的天然生漆；

3.富含单宁植物提取液制备：挑选含有单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果，如五倍子的倍花和倍肚、花香果、红茶、绿茶、松树皮，红根、山楂果叶、毛杨梅树皮和根等植物中一种或多种，其单宁和茶多酚含量大于20％，优选单宁含量大于50％五倍子、花香果、茶叶和毛杨梅树皮。将选择好的富含单宁原料1kg加水4～6L一起煎煮30～100min，优选60min，煎熬二次，去渣，合并煎熬滤液，浓缩至0.25～0.5L，得到富含单宁植物提取液。

4.富含单宁助剂的调制：取富含单宁植物提取液0.25～0.5L，加入提取溶液重量5～15％的弱酸铵盐，优选8～10％，搅拌溶解，得到富含单宁助剂，其中单宁含量5～20％。本实验步骤中弱酸铵盐优选碳酸氢铵、碳酸铵、草酸铵、醋酸铵和碱生灰中一种或二种混合物。

5.富含单宁天然生漆乳液制备：将经预处理的天然生漆1kg，加入富含单宁助剂400ml混合，室温搅拌30min，直到完全分散乳化，得到富含单宁天然生漆乳液，该乳液固体含量达到50％-65％。

6.富含单宁水性底漆调制；将富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比100∶70～100∶0.1～5混合搅拌，均匀即可。其中体质颜料优选沉淀硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、高岭土等其中一种或多种，植物油优选漆籽油、栀子油、桐油、菜籽油、大豆油等中一种或多种。富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比优选100∶ 90～100∶0.2～2混合搅拌，得到本发明产品。其工艺流程如图1。

7.采取滚涂、刷涂、刮涂其中一种，用富含单宁水性底漆均匀涂布在平整干净的物面上，湿漆膜厚25-35微米，放置24小时，将物面打磨平整，再放置7天后检测。本发明产品适合木质、金属、玻璃、陶瓷和水泥等物面，其性能效果如下：

表3.本发明产品与现有技术标准指标对照

实施例2：

1.本实施例中天然生漆(Raw laequer)是刻伤漆树(Rhus verniciflua Stokes)的韧皮部获得的产物，来源于中国漆树(Toxicodendron uerniciflua)和越南漆树(Toxicodendron succedance)等漆树上刻伤其韧皮部获得的漆树汁液，优选漆酚含量大于70％的湖北毛坝漆和漆酚含量大于60％越南生漆。

2.天然生漆的预处理：取漆酚含量大于70％的湖北毛坝漆和漆酚含量大于60％越南生漆中一种或它们的混合漆1kg，装入有夹套的反应器中，水浴加热温度45℃，120r/min低速搅拌30min，用80目滤布过滤去杂，得到预处理好的天然生漆；

3.富含单宁植物提取液制备：挑选含有单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果，如五倍子的倍花和倍肚、花香果、红茶、绿茶、松树皮，红根、山楂果叶、毛杨梅树皮和根等植物中一种或多种，其单宁和茶多酚含量大于20％，优选单宁含量大于50％像碗、五倍子树皮、红茶和黑桃壳。将选择好的富含单宁原料1kg加水4～6L 一起煎煮30～100min，优选60min，煎熬二次，去渣，合并煎熬滤液，浓缩至0.25～0.5L，得到富含单宁植物提取液。

4.富含单宁助剂的调制：取富含单宁植物提取液0.25～0.5L，加入提取溶液重量5～15％的弱酸铵盐，优选8～10％，搅拌溶解，得到富含单宁助剂，其中单宁含量5～20％。本实验步骤中弱酸铵盐优选碳酸氢铵、碳酸铵、草酸铵、醋酸铵和碱生灰中一种或二种混合物。

5.富含单宁天然生漆乳液制备：将经预处理的天然生漆1kg，加入富含单宁助剂400ml混合，室温搅拌30min，直到完全分散乳化，得到富含单宁天然生漆乳液，该乳液固体含量达到50％-65％。

6.富含单宁水性底漆调制；将富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比100∶70～100∶0.1～5混合搅拌，均匀即可。其中体质颜料优选沉淀硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、高岭土等其中一种或多种，植物油优选漆籽油、栀子油、桐油、菜籽油、大豆油等中一种或多种。富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比优选100∶ 90～100∶0.2～2混合搅拌，得到本发明产品。

7.本发明产品适合木质、金属、玻璃、陶瓷和水泥等物面。其施工方法是采取滚涂、刷涂、刮涂其中一种，用富含单宁水性底漆均匀涂布在平整干净的物面上，湿漆膜厚25-35微米，放置24小时，将物面打磨平整，再放置7天后检测。其性能效果如下：

表4.本发明产品与现有技术标准指标对照

Claims (7)

1.一种基于天然生漆的富含单宁水性底漆及其调制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，天然生漆的预处理

将天然生漆装入有夹套的反应器中，水浴加热温度30～60℃，30～150r/min低速搅拌20～60min，用10～40目滤布过滤去杂，得到预处理好的天然生漆；

第二步，富含单宁助剂的调制

将含有单宁、茶多酚的植物的根、茎、叶、花、皮、果和水按质量体积固液比(g/ml)为1∶1～10一起煎熬30～100min，煎熬二次，去渣，合并煎熬滤液，浓缩至原滤液0.25～0.5倍。冷却至室温，然后加入溶液重量5～15％的弱酸铵盐，搅拌溶解，得到富含单宁助剂，其单宁含量5～20％。

第三步，富含单宁天然生漆乳液制备

将经预处理的天然生漆与所制备富含单宁助剂按体积比1～5∶1混合，室温搅拌10～60min，直到完全分散乳化，得到富含单宁天然生漆乳液，该乳液固体含量达到50％-65％。

第四步，富含单宁水性底漆调制

将富含单宁天然生漆乳液、体质颜料和植物油按重量比100∶70～100∶0.1～5混合搅拌，均匀即可。

第五步，底漆施工方法：

取滚涂、刷涂、刮涂其中一种，用富含单宁水性底漆均匀涂布在平整干净的物面上，湿漆膜厚25-35微米，放置24小时，将物面打磨平整，再放置7天后检测。

2.根据权利要求1所述天然生漆，其特征在于天然生漆来源于中国漆树(Toxicodendron uerniciflua)和越南漆树(Toxicodendron succedance)等漆树上刻伤其韧皮部获得的漆树汁液，其中湖北毛坝漆和陕西平利生漆漆酚含量大于70％，越南生漆漆酚含量大于60％。

3.根据权利要求1所述富含单宁植物，其特征在于挑选单宁和茶多酚含量大于20％的植物的根、茎、叶、花、皮、果等部位，优选五倍子的倍花和倍肚、花香果、红茶、绿茶、松树皮，红根、山楂果叶、毛杨梅树皮和根等植物中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的弱酸铵盐，其特征在于选择碳酸氢铵、碳酸铵、草酸铵、醋酸铵和碱生灰中一种或二种混合物。

5.根据权利要求1所述的体质颜料，其特征在于优选沉淀硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、高岭土等其中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的植物油，其特征在于优选漆籽油、栀子油、桐油、菜籽油、大豆油等中一种或多种。

7.根据权利要求1所述的底漆，适合木质、金属、玻璃、陶瓷和水泥等物面。