CN112745764A - 一种改性天然生漆及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种改性天然生漆及其制备方法和应用,所述改性天然生漆的组成成分包括天然生漆和双醛壳聚糖。本申请提供的改性天然生漆,通过在天然生漆中引入双醛壳聚糖,使天然生漆中的漆酚和双醛壳聚糖中的醛基发生酚醛缩合反应,促进漆膜的固化,缩短了漆膜干燥时间,且形成的漆膜具有良好的耐碱性。

Description

一种改性天然生漆及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及一种改性天然生漆及其制备方法和应用,属于涂料技术领域。
背景技术
天然生漆又称“国漆”或“大漆”,是一种具有优良综合性能的天然涂料。生漆是漆树分泌的一种纯天然的乳白色液体,在接触氧气后颜色逐渐变褐色,表面逐渐硬化成膜。漆膜具有优异的耐酸性,耐热性、耐水性等,是人类最早使用的天然树脂。但它也存在一些缺点,如漆膜干燥时间长、耐碱性差、易脆裂等,影响了天然生漆作为涂料大面积的应用和推广。
然而,迄今为止在天然生漆膜制备领域中尚未提供如何改善漆膜干燥时间长、耐碱性差等问题的解决方案。
发明内容
根据本申请的一个方面,提供了一种改性天然生漆及其制备方法和应用,通过在天然生漆中加入多聚糖的氧化物,使得形成的漆膜克服了传统天然生漆膜干燥速度慢、耐碱性差的缺点。
所述改性天然生漆的组成成分包括天然生漆和双醛壳聚糖。
可选地,双醛壳聚糖通过对壳聚糖采用高碘酸钠氧化改性制备得到。
双醛壳聚糖具有式I结构式:
Figure BDA0002889742620000011
其中,n表示聚合度。
具体地,双醛壳聚糖的制备方法,至少包括以下步骤:3g壳聚糖加入100mL0.3mol/L的高碘酸钠溶液中,30℃避光条件下震荡氧化反应2h,冷却后加入20mL0.1 mol/L乙二醇溶液中止反应1h,抽滤去除杂质,再向滤液中加入100mL丙酮析出沉淀,抽滤烘干得双醛壳聚糖。
可选地,所述改性天然生漆由双醛壳聚糖和天然生漆组成。
可选地,按照重量份数计,所述改性天然生漆包括双醛壳聚糖1-40重量份,天然生漆60-99重量份。
优选地,按照重量份数计,所述改性天然生漆包括双醛壳聚糖15-35重量份,天然生漆65-85重量份。
进一步优选地,按照重量份数计,所述改性天然生漆包括双醛壳聚糖30重量份,天然生漆70重量份。
具体地,改性天然生漆中,双醛壳聚糖的含量下限可独立选自1重量份、5重量份、8重量份、10重量份、15重量份;双醛壳聚糖的含量上限可独立选自20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份。
具体地,改性天然生漆中,天然生漆的含量下限可独立选自60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份、;天然生漆的含量上限可独立选自85重量份、90重量份、95重量份、97重量份、99重量份。
可选地,天然生漆选自安康漆、平利漆、城口漆、毛坝漆、秦岭漆中的至少一种。
根据本申请的又一个方面,提供了上述改性天然生漆的制备方法,所述方法包括:
将含有天然生漆和双醛壳聚糖的原料,混合均匀,得到所述改性天然生漆。
根据本申请的又一个方面,提供了一种漆膜,将上述任一改性天然生漆、上述方法制备得到改性天然生漆中的至少一种,涂膜得到。
可选地,漆膜的厚度为100-200微米。
具体地,涂膜可以通过现有技术中常用的手段实现,如刷涂、滚涂、流延等。
根据本申请的又一个方面,提供了漆膜的制备方法,所述方法包括:
将改性天然生漆进行涂膜后,高温固化反应,即得到所述漆膜。
可选地,高温固化条件为:
固化反应温度为100-140℃,固化反应时间为1-5h。
具体地,固化温度的下限可独立选自100℃、105℃、110℃、115℃、120℃;固化温度的下限可独立选自125℃、127℃、130℃、135℃、140℃。
具体地,固化时间可独立选自1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h,或上述两点之间的任意数值。
本申请双醛壳聚糖改性天然生漆中,双醛壳聚糖的醛基和生漆中的漆酚在高温下能够发生酚醛缩合促进生漆的固化,同时因壳聚糖是一种碱性多糖,提供酚醛缩合的碱性催化剂,从而得到了一种快干型改性生漆,且有效提高漆膜的耐碱性。
本申请能产生的有益效果包括:
本申请提供的改性天然生漆膜,通过在天然生漆中引入双醛壳聚糖,使天然生漆中的漆酚和双醛壳聚糖中的醛基发生酚醛缩合反应,促进漆膜的固化,缩短了漆膜干燥时间,且形成的漆膜具有良好的耐碱性。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明,本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买,其中天然生漆为毛坝漆,购买于利川市德隆生漆科技有限责任公司;壳聚糖,购买自国药集团化学试剂有限公司。
本申请的实施例中分析方法如下:
漆膜硬度按GB/T6739-1996采用铅笔法测试,柔韧性按GB1731-79漆膜弹性试验器进行测试,光泽度采用JFL-B60o型光泽度仪进行测试,耐碱性按国标GB/T 9265-2009建筑涂料涂层耐碱性的测定测试。
对比例1天然生漆膜的制备
将10.0克的天然生漆涂膜,厚度为150微米,高温120℃干燥4h,待表干后取出,室温继续干燥7天,得天然生漆膜,记为D1。
对比例2壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将3.0克的壳聚糖和7.0克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀,涂膜,厚度为150微米,高温120℃干燥5h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得壳聚糖改性天然生漆膜,记为D2。
实施例1双醛壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将4.0克的双醛壳聚糖和6.0克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀;涂膜,厚度为150微米,高温120℃固化反应1h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得双醛壳聚糖改性天然生漆膜,记为D3。
实施例2双醛壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将3.0克的双醛壳聚糖和7.0克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀;涂膜,厚度为150微米,高温120℃固化反应1h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得双醛壳聚糖改性天然生漆膜,记为D4。
实施例3双醛壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将2.0克的双醛壳聚糖和8.0克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀;涂膜,厚度为150微米,高温120℃固化反应1.5h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得双醛壳聚糖改性天然生漆膜,记为D5。
实施例4双醛壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将1.0克的双醛壳聚糖和9.0克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀;涂膜,厚度为150微米,高温120℃固化反应2h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得双醛壳聚糖改性天然生漆膜,记为D6。
实施例5双醛壳聚糖改性天然生漆膜的制备
将0.1克的双醛壳聚糖和9.9克的天然生漆加入反应器中,于常温(25℃)搅拌混合均匀;涂膜,厚度为150微米,高温120℃固化反应3.5h,待表干后取出,室温(25℃)继续干燥7天,得双醛壳聚糖改性天然生漆膜,记为D7。
实施例6性能测试
按国标对样品D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7的铅笔硬度性能、光泽度和耐碱性进行测试,结果见表1:
表1
Figure BDA0002889742620000051
从表1可以看出,相比于对比例,本申请制备的双醛壳聚糖改性天然漆膜干燥时间明显缩短,且具有良好的耐碱性。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种改性天然生漆,其特征在于,所述改性天然生漆的组成成分包括天然生漆和双醛壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的改性天然生漆,其特征在于,按照重量份数计,所述改性天然生漆包括双醛壳聚糖1-40重量份,天然生漆60-99重量份。
3.根据权利要求1所述的改性天然生漆,其特征在于,按照重量份数计,所述改性天然生漆包括双醛壳聚糖15-35重量份,天然生漆65-85重量份。
4.根据权利要求1所述的改性天然生漆,其特征在于,所述天然生漆选自安康漆、平利漆、城口漆、毛坝漆、秦岭漆中的至少一种。
5.权利要求1-4任一项所述的改性天然生漆的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将含有天然生漆和双醛壳聚糖的原料,混合均匀,得到所述改性天然生漆。
6.一种漆膜,其特征在于,将权利要求1-4任一项所述的改性天然生漆、权利要求5所述的方法制备得到改性天然生漆中的至少一种,涂膜得到。
7.根据权利要求6所述的漆膜,其特征在于,所述漆膜的厚度为100-200微米。
8.权利要求6或7所述的漆膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将改性天然生漆进行涂膜后,高温固化反应,即得到所述漆膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述高温固化反应条件为:
固化反应温度为100-140℃,固化反应时间为1-5h。
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