CN110330892A - 一种户外高耐候型水性木蜡油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及木材涂层技术领域，具体涉及一种户外高耐候型水性木蜡油及其制备方法。其原料包括以下重量份数的组分：改性和未改性植物油60‑80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5‑8份，β‑萜烯树脂3‑5份，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡10‑15份，微晶蜡2‑5份，蓖麻酸0.1‑0.5份，催干剂0.5‑1份，防结皮剂0.1‑0.3份，消泡剂0.1‑0.5份，紫外线吸收剂0.1‑0.5份。该木蜡油耐候性较好，能长时间暴露于户外为木材提供保护。

Description

一种户外高耐候型水性木蜡油及其制备方法
技术领域
本发明涉及木材涂层技术领域，具体涉及一种户外高耐候型水性木蜡油及其制备方法。
背景技术
木材表面及内部有大量管孔和缝隙，脏水赃物很容易顺着这些管孔和缝隙渗入木材内部，所以未经油、漆、蜡涂饰的家具表面极不耐脏。同时，木材裸露在空气中，当空气环境较干燥时，木材本身水分会向外散失，木质收缩而又各部分收缩不均，就会形成开裂；当空气湿度较大或浸水时，木材吸水膨胀，又容易变形起鼓。
虽然漆的保护方式是在木材表面覆盖上一层密不透风的漆膜，彻底将脏水赃物与木质隔离开来，赃物、水落到漆面上可以一擦了之，与空气隔离也避免了木材因水分急速流失造成开裂。但是由于油漆富含各种对人体有毒害的化学物质；纯天然的大漆量少价高干燥条件苛刻，极容易让涂刷者过敏，对人体健康会造成具体伤害。
木蜡油是植物油蜡涂料国内的俗称，是一种类似油漆而又区别于油漆的天然木器涂料，它和目前那种基于石化类合成树脂所生产的油漆完全不同，原料主要以精练亚麻油、棕榈蜡等天然植物油与植物蜡并配合其它一些天然成分融合而成，连调色所用的颜料也达到了食品级。因此它不含三苯、甲醛以及重金属等有毒成分，没有刺鼻的气味，可替代油漆用于家庭装修以及室外花园木器。由于油能渗透进木材内部，对木材进行深层滋润保养；蜡能与木材纤维紧密结合，增强表面硬度，防水防污，因此对木材来说，与木漆相比，木蜡油更加环保实用。
处于户外的木材面临的挑战更大，而目前于户外使用的木蜡油耐候性能不够优良，为了提高耐候性而增加的油相导致环保性能降低。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种户外高耐候型水性木蜡油，同时还提供该木蜡油的的制备方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种户外高耐候型水性木蜡油，其原料包括以下重量份数的组分：
改性和未改性植物油60-80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5-8份，β-萜烯树脂3-5份，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡10-15份，微晶蜡2-5份，蓖麻酸0.1-0.5份，催干剂0.5-1份，防结皮剂0.1-0.3份，消泡剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.1-0.5份。
进一步的，改性和未改性植物油的比例为2-3:1。
进一步的，所述植物油为亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种的混合物。
进一步的，改性植物油具体方法如下：选取亚油酸含量为70％-80％的亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种混合，亚麻籽油与另一种的重量比为2-5:1，然后在混合物中加入混合油含量0.1-0.5％的KOH，在80-100℃下，真空反应30-50min，然后降低至50℃保持1h，然后降低至室温。
进一步的，所述防结皮剂为甲乙酮肟和丁酮肟中的一种。
进一步的，还包括纳米二氧化钛1-3份。
进一步的，所述催干剂为有机酸金属皂盐。
进一步的，所述催干剂为枸橼酸铁、吡啶甲酸锌中的一种或两种。
进一步的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
一种木蜡油的制备方法，其特征在于，步骤(1)按重量份数计，准备以下组分：改性和未改性植物油60-80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5-8份，β-萜烯树脂3-5份，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡10-15份，微晶蜡2-5份，蓖麻酸0.1-0.5份，催干剂0.5-1份，防结皮剂0.1-0.3份，消泡剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.1-0.5份；步骤(2)将植物油加热至100-150℃，然后将松香树脂、醇酸树脂、β-萜烯树脂，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂加入其中，加热至180-200℃，该温度保持0.5-1h；不断搅拌，是混合物搅拌均匀；步骤(3)将上述混合物降温至室温得到最终产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明的木蜡油为水性特性，更环保；(2)具有更好的环保性能，(3)耐候性较好，并且干燥快速，干燥过程中不会出现皲裂等现象，其流平性好，涂刷时不易挂流，木蜡油的性能稳定，长期储存成分均匀不分层，(4)通过加入改性的植物油，该木蜡油可深入木材内部，润湿木材孔道，提高木材与木蜡油的结合度，同时通过整体配方调整，使得木蜡油与木材结合后硬度适中，给人的手感舒适，并一定的耐酸碱的能力，适应外界不同的环境；
本发明利用利用改性植物油并配合整体配方比例，在木材表面形成保护膜，很好地保护了木材，由于具有良好的耐候性，能够长期地对木材进行保护。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种户外高耐候型水性木蜡油，其原料包括以下重量份数的组分：
改性和未改性植物油60份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合8份，β-萜烯树脂3份，巴西棕榈蜡15份，微晶蜡2份，蓖麻酸0.5份，催干剂0.5份，防结皮剂0.3份，消泡剂0.1份，紫外线吸收剂0.5份，纳米二氧化钛1份。
所述植物油为亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种的混合物。改性和未改性植物油的比例为2:1。改性植物油具体方法如下：选取亚油酸含量为70％-80％的亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种混合，亚麻籽油与另一种的重量比为5:1，然后在混合物中加入混合油含量0.1％的KOH，在100℃下，真空反应30min，然后降低至50℃保持1h，然后降低至室温。
所述防结皮剂为丁酮肟中，催干剂为有机酸金属皂盐，催干剂为枸橼酸铁、吡啶甲酸锌中的一种或两种。消泡剂为有机硅消泡剂。
其制备方法如下：
步骤(1)按重量份数计，准备以下组分：改性和未改性植物油，松香树脂和醇酸树脂等比例配合，β-萜烯树脂，巴西棕榈蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂；
步骤(2)将植物油加热至100-150℃，然后将松香树脂、醇酸树脂、β-萜烯树脂，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂加入其中，加热至180-200℃，该温度保持0.5-1h；不断搅拌，是混合物搅拌均匀；
步骤(3)将上述混合物降温至室温得到最终产品。
实施例2：
一种户外高耐候型水性木蜡油，其原料包括以下重量份数的组分：
改性和未改性植物油80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5份，β-萜烯树脂5份，小烛树蜡10份，微晶蜡5份，蓖麻酸0.1份，催干剂1份，防结皮剂0.1份，消泡剂0.5份，紫外线吸收剂0.1份，纳米二氧化钛3份。
所述植物油为亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种的混合物。改性和未改性植物油的比例为3:1。改性植物油具体方法如下：选取亚油酸含量为70％-80％的亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种混合，亚麻籽油与另一种的重量比为2:1，然后在混合物中加入混合油含量0.5％的KOH，在80℃下，真空反应50min，然后降低至50℃保持1h，然后降低至室温。
所述防结皮剂为丁酮肟中的一种，催干剂为有机酸金属皂盐，催干剂为吡啶甲酸锌。消泡剂为有机硅消泡剂。
其制备方法如下：
步骤(1)按重量份数计，准备以下组分：改性和未改性植物油，松香树脂和醇酸树脂等比例配合，β-萜烯树脂，小烛树蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂；
步骤(2)将植物油加热至150℃，然后将松香树脂、醇酸树脂、β-萜烯树脂，小烛树蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂加入其中，加热至180℃，该温度保持0.5；不断搅拌，是混合物搅拌均匀；
步骤(3)将上述混合物降温至室温得到最终产品。
实施例3：
一种户外高耐候型水性木蜡油，其原料包括以下重量份数的组分：
改性和未改性植物油70份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合6份，β-萜烯树脂4份，蜂蜡12份，微晶蜡3份，蓖麻酸0.4份，催干剂0.8份，防结皮剂0.2份，消泡剂0.1份，紫外线吸收剂0.4份，纳米二氧化钛2份。
所述植物油为亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种的混合物。改性和未改性植物油的比例为3:1。改性植物油具体方法如下：选取亚油酸含量为70％-80％的亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种混合，亚麻籽油与另一种的重量比为5:1，然后在混合物中加入混合油含量0.3％的KOH，在100℃下，真空反应45min，然后降低至50℃保持1h，然后降低至室温。
所述防结皮剂为甲乙酮肟和丁酮肟中的一种，催干剂为有机酸金属皂盐，催干剂为枸橼酸铁、吡啶甲酸锌中的一种或两种。消泡剂为有机硅消泡剂。
其制备方法如下：
步骤(1)按重量份数计，准备以下组分：改性和未改性植物油，松香树脂和醇酸树脂等比例配合，β-萜烯树脂，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂0.5-1份，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂；
步骤(2)将植物油加热至120℃，然后将松香树脂、醇酸树脂、β-萜烯树脂，蜂蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂加入其中，加热至200℃，该温度保持1h；不断搅拌，是混合物搅拌均匀；
步骤(3)将上述混合物降温至室温得到最终产品。
在本申请的上述配比中，有几个显著的特点：
(1)引入改性的植物油，通过对植物油进行改性，从而提高木蜡油的耐高温和耐低温的性能，以满足户外的温度变化；
(2)采用松香树脂和醇酸树脂，同时，加入β-萜烯树脂，以改变木蜡油的渗入性能，能够确保木蜡油能够渗入至木材更深处，与木材进行更加亲密的接触；
(3)引入蓖麻酸，来提高木蜡油的流平性能；
(4)采用少量的微晶蜡和生物蜡结合，提高木蜡油的防水防潮效果，并且使得木蜡油在渗入木材中后，能够提高木蜡油高温的耐变形性；
(5)引入纳米二氧化钛，不仅可以提高木蜡油的硬度和韧性，还能提高耐候性。
同时，针对上述的木蜡油进行极限测试，最佳使用温度范围为：最高使用温度40℃，最低使用℃；在上述最高和最低温度范围内，对木材的保护效果较好。当超出该温度范围上下10度时，其耐候性降低20-30％。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，其原料包括以下重量份数的组分：
改性和未改性植物油60-80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5-8份，β-萜烯树脂3-5份，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡10-15份，微晶蜡2-5份，蓖麻酸0.1-0.5份，催干剂0.5-1份，防结皮剂0.1-0.3份，消泡剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，改性和未改性植物油的比例为2-3:1。
3.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，所述植物油为亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，改性植物油具体方法如下：选取亚油酸含量为70％-80％的亚麻籽油与桐油、核桃油、棉籽油、向日葵油和大豆油中的一种混合，亚麻籽油与另一种的重量比为2-5:1，然后在混合物中加入混合油含量0.1-0.5％的KOH，在80-100℃下，真空反应30-50min，然后降低至50℃保持1h，然后降低至室温。
5.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，所述防结皮剂为甲乙酮肟和丁酮肟中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，还包括纳米二氧化钛1-3份。
7.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，所述催干剂为有机酸金属皂盐。
8.根据权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，所述催干剂为枸橼酸铁、吡啶甲酸锌中的一种或两种。
9.权利要求1所述的一种户外高耐候型水性木蜡油，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
10.一种采用上述任一权利要求所述的木蜡油的制备方法，其特征在于，步骤(1)按重量份数计，准备以下组分：改性和未改性植物油60-80份，松香树脂和醇酸树脂等比例配合5-8份，β-萜烯树脂3-5份，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡10-15份，微晶蜡2-5份，蓖麻酸0.1-0.5份，催干剂0.5-1份，防结皮剂0.1-0.3份，消泡剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.1-0.5份；步骤(2)将植物油加热至100-150℃，然后将松香树脂、醇酸树脂、β-萜烯树脂，巴西棕榈蜡、小烛树蜡或蜂蜡，微晶蜡，蓖麻酸，催干剂，防结皮剂，消泡剂，紫外线吸收剂加入其中，加热至180-200℃，该温度保持0.5-1h；不断搅拌，是混合物搅拌均匀；步骤(3)将上述混合物降温至室温得到最终产品。
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