CN111440537B - 一种单宁改性生漆复复合涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单宁改性生漆复合涂料及其制备方法，该复合涂料包括原生漆、单宁、生物质材料、活化剂、用于溶解单宁的溶剂和PH调节剂；该制备方法包括：首先在50‑60℃下将单宁溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；然后将单宁分散液、活化剂、PH调节剂和原生漆混合，在氧气含量20％‑35％、25℃‑35℃下搅拌4‑6小时，形成单宁漆酚聚合物；最后将生物质材料加入单宁漆酚聚合物中，在25℃‑35℃下搅拌4‑6小时，得到单宁改性生漆复合涂料。本发明的改性生漆具有生漆的优良耐酸、耐腐蚀、耐水、耐油、耐磨性能，价格较原生漆相比可降低20％‑50％，环保无污染，可广泛应用于家具以及室内装饰以及工业设备防腐、防辐射等领域。

Description

一种单宁改性生漆复复合涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于生漆改性复合材料制备技术领域，具体涉及一种单宁改性生漆复合涂料及其制备方法。
背景技术
生漆是我国的特产资源，因其具有独特的优异性能，被誉为“涂料之王”。生漆漆膜性能优异，但存在以下缺点限制了其应用范围：生漆采割全靠人工，生产成本较高；施工条件、施工技术要求较高，需要特定的温湿环境；漆膜抗紫外线吸收性能欠佳；在户外容易老化龟裂；对人体有致敏性。为此，将生漆进行改性，降低成本，优化其性能以适应市场的要求迫在眉睫。
目前生漆改性方法主要通过化学反应的方法，将生漆的主要成分漆酚提取出来，与其他化学物质进行反应。但是化学方法改性的生漆不能通过本身的酶催化使其干燥成膜，需要引入挥发性有毒催干剂，比如二甲苯、甲醛等。
单宁是一种天然植物，资源丰富且价格低廉。其具有多酚羟基结构的化合物，从目前技术来看，未见有用单宁对生漆改性的报道。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种单宁改性生漆复合涂料及其制备方法，解决现有的生漆及其制备方法生产成本高、耐紫外性能差、引入挥发性有毒气体、不环保等缺点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种单宁改性生漆复合涂料，该复合涂料包括以下原料：原生漆、单宁、生物质材料、活化剂、用于溶解单宁的溶剂和PH调节剂；
所述的生物质材料为熟桐油、苏子油、亚麻仁油、梓油、豆油中的一种或多种的组合；
所述的活化剂为直链烷基苯磺酸钠或者α-烯基磺酸钠。
具体的，所述的各原料的质量百分比为：60％-90％原生漆，5％-20％单宁，5％-20％生物质材料，1％-3％活化剂，5％-20％的溶剂，1％-3％PH调节剂，各原料的百分比之和为100％。
具体的，所述的溶剂为纯水、乙醇或过氧化氢。
具体的，所述的pH调节剂为柠檬酸钠或碳酸氢钠。
具体的，所述的原生漆为安康漆 、汉中漆 、城口漆 、毛坝漆 或秦岭漆 ，煎盘分数65％以上，漆酚含量为50％以上。
本发明还公开了上述单宁改性生漆复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，在50-60℃下将单宁溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；
步骤2，将步骤1的单宁分散液、活化剂、PH调节剂和原生漆混合，在氧气含量20％-35％、25℃-35℃下搅拌4-6小时，形成单宁漆酚聚合物；
步骤3，将生物质材料加入单宁漆酚聚合物中，在25℃-35℃下搅拌4-6 小时，得到单宁改性生漆复合涂料。
优选的，所述的步骤2和步骤3中搅拌速度均为50/min-80/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过酶催化将单宁的酚羟基与生漆中漆酚的酚羟基连接到一起，在两种物质结合的过程中能够迅速干燥，未添加任何有毒有害挥发性促干剂，产物的干燥条件与生漆相比没有多大改变，有效解决了生漆成本高、的问题，较其他改性漆相比对环境友好，性能稳定。
(2)本发明使用了可再生的其他生物质原料，改性生漆漆膜亮度高，透明度高，抗紫外能力强，可调制色彩。
(3)本发明的改性生漆具有生漆的优良耐酸、耐腐蚀、耐水、耐油、耐磨性能，价格较原生漆相比可降低20％-50％，环保无污染，可广泛应用于家具以及室内装饰以及工业设备防腐、防辐射等领域。
具体实施方式
本发明的单宁改性生漆复合涂料包括：原生漆、单宁、生物质材料、活化剂、用于溶解单宁的溶剂和PH调节剂。
其中，生物质材料为熟桐油、苏子油、亚麻仁油、梓油、豆油中的一种或多种的组合；活化剂优选直链烷基苯磺酸钠或者α-烯基磺酸钠；溶剂优选纯水、乙醇、过氧化氢等极性较大的液体；pH调节剂优选柠檬酸钠或碳酸氢钠。原生漆优选安康漆 、汉中漆 、城口漆、毛坝漆 、秦岭漆 及其他地区所产生漆，煎盘分数65％以上，漆酚含量为50％以上。
本发明的各原料的质量百分比为：60％-90％原生漆，5％-20％单宁， 5％-20％生物质材料，1％-3％活化剂，5％-20％的溶剂，1％-3％PH调节剂，各原料的百分比之和为100％。
本发明的单宁改性生漆复合涂料的制备方法为：
步骤1，将单宁在加热条件50-60℃下溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；
步骤2，将步骤1的单宁分散液、活化剂、PH调节剂加入酶反应器中与原生漆混合，在在氧气含量20％-35％有氧条件下、25℃-35℃下搅拌4-6 小时，搅拌速度均为50/min-80/min，形成单宁漆酚聚合物；
步骤3，将生物质材料加入单宁漆酚聚合物中，使用PH调节剂调节PH 为6.0-7.5，在25℃-35℃下搅拌4-6小时，搅拌速度均为50/min-80/min，得到单宁改性生漆复合涂料。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例中，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1
原料包括：陕西原生漆75％，单宁10％，纯水9％，熟桐油4％，α-烯基磺酸钠1％，柠檬酸钠1％。
制备过程为：
步骤1，将单宁溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；
步骤2，将单宁分散液、柠檬酸钠与α-烯基磺酸钠分别依次加入酶反应器与原生漆混合，在25℃下搅拌4小时，搅拌速度为50/min-80/min，形成单宁漆酚聚合物；
步骤3，在单宁漆酚聚合物中加入熟桐油，在25℃下继续以为 50/min-80/min的搅拌速度搅拌4小时，得到单宁漆复合涂料。
本实施例制得的单宁漆复合涂料的性能测试结果如表1所示。
表1单宁漆复合涂料技术指标
项目 指标 检测方法
漆膜外观 平整光滑，黄褐色 GB/T9761-1988
固含量 63 GB/T 14703-2008
光泽(60°) 93 GB/T9754-1988
表干时间/h≤ 4 GB/T9273-88
铅笔硬度，≥ 3H GB/T6739
耐热性 200℃环境下烘72小时漆膜无异常 GB/T 1735-1979
实施例2
原料包括：陕西原生漆65％，单宁15％，纯水13％，熟桐油5％，α- 烯基磺酸钠1％，柠檬酸钠1％。
制备过程同实施例1。
本实施例制得的单宁漆复合涂料的性能测试结果如表2所示。
表2单宁改性生漆复合涂料技术指标
项目 指标 检测方法
漆膜外观 平整光滑，黄褐色 GB/T9761-1988
固含量 62 GB/T 14703-2008
光泽(60°) 95 GB/T9754-1988
表干时间/h≤ 6 GB/T9273-88
铅笔硬度，≥ 2H GB/T6739
耐热性 200℃环境下烘72小时漆膜无异常 GB/T 1735-1979
对比例1(不添加生物质材料)
原料包括：陕西原生漆80％，单宁10％，纯水8％，十二烷基硫酸钠1％，柠檬酸钠1％。
制备过程为：
步骤1，将单宁溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；
步骤2，将单宁分散液、柠檬酸钠与十二烷基硫酸钠依次加入酶反应器与原生漆混合，在25℃下搅拌4小时，搅拌速度为50/min-80/min，得到单宁漆复合涂料。
本实施例制得的单宁漆复合涂料的性能测试结果如表3所示。
表3单宁改性生漆复合涂料技术指标
项目 指标 检测方法
漆膜外观 平整光滑，深褐色 GB/T9761-1988
固含量 61 GB/T 14703-2008
光泽(60°) 91 GB/T9754-1988
表干时间/h≤ 2 GB/T9273-88
铅笔硬度，≥ 6H GB/T6739
耐热性 200℃环境下烘72小时漆膜无异常 GB/T 1735-1979
通过对比例1与实施例1(或实施例2)的结果可以看出，添加生物质材料能提高改性漆膜的光泽度，提高漆膜的透明度，增强漆膜抗紫外性能。

Claims (4)

1.一种单宁改性生漆复合涂料的制备方法，其特征在于，该复合涂料包括以下原料：原生漆、单宁、生物质材料、活化剂、用于溶解单宁的溶剂和pH 调节剂；各原料的质量百分比为：60%-90%原生漆，5%-20%单宁，5%-20%生物质材料，1%-3%活化剂，5%-20%的溶剂，1%-3%PH调节剂，各原料的百分比之和为100%；
所述的生物质材料为熟桐油、苏子油、亚麻仁油、梓油、豆油中的一种或多种的组合；所述的活化剂为直链烷基苯磺酸钠或者α-烯基磺酸钠；所述的pH调节剂为柠檬酸钠或碳酸氢钠；
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1，在50-60℃下将单宁溶解于溶剂中，形成单宁分散液，冷却至室温；
步骤2，将步骤1的单宁分散液、活化剂、PH调节剂和原生漆混合，在氧气含量20%-35%、25℃-35℃下搅拌4-6小时，形成单宁漆酚聚合物；
步骤3，将生物质材料加入单宁漆酚聚合物中，在25℃-35℃下搅拌4-6小时，得到单宁改性生漆复合涂料。
2.如权利要求1所述的单宁改性生漆复合涂料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2和步骤3中搅拌速度均为50r/min-80r/min。
3.如权利要求1所述的单宁改性生漆复合涂料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为纯水、乙醇或过氧化氢。
4.如权利要求1所述的单宁改性生漆复合涂料的制备方法，其特征在于，所述的原生漆为安康漆 、汉中漆 、城口漆 、毛坝漆 或秦岭漆 ，煎盘分数65%以上，漆酚含量为50%以上。
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