一種環(huán)保木蠟油及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領域，更具體地講，涉及一種環(huán)保木蠟油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟生活水平的提高，人們?nèi)找骊P(guān)注生活環(huán)境的健康問題，并且開始尋求綠色環(huán)保原料為主要成分的天然涂料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)涂料。天然涂料由于其完全無毒、無害、健康的天然特性開始受到一部分人的歡迎，并開始逐漸被用于戶內(nèi)外裝飾、裝修等領域上。1991年，天然涂料開始在日本市場上出現(xiàn)。1998年開始，天然類涂料被歐洲大部分民眾認可。2000年，各發(fā)達國家政府機關(guān)建議民眾在公共領域的裝修、防腐涂飾上采用天然涂料。2001年，歐洲“ENAV組織(天然涂料工業(yè)協(xié)會)”成立，簽訂了各種各樣的協(xié)議并共同開發(fā)材料和制定行業(yè)標準。自此，以木蠟油為代表的環(huán)保天然涂料進入了快速發(fā)展通道并且市場份額逐年擴大，是一種很有發(fā)展前景的新型涂料。
[0003]木蠟油是以天然植物油和植物蠟為基料制備的涂料，不會產(chǎn)生任何有害氣體，國外主要品牌所用植物油和植物蠟甚至為食品級，做到了完全健康環(huán)保。
[0004]木蠟油的用途十分廣泛，特別適用于對環(huán)保性、耐久性要求很高的裝修領域。過去主要用于對環(huán)保要求高的兒童房、星級酒店、別墅、度假村、仿古建筑等外墻裝修上。近年來，木蠟油配方不斷更新改進，開始大舉進入木器家具、兒童玩具及金屬防腐涂飾領域，如環(huán)保要求高的金屬房間和飾品涂飾，也應用于潮濕環(huán)境如海上油井的防腐涂飾、隧道防腐、跨江跨海大橋防腐等，具有很大的市場空間。
[0005]相比于這些涂料，木蠟油的優(yōu)勢主要在于其的環(huán)保性且對環(huán)境無害。并且其成膜物質(zhì)主要為植物油，因此對人的健康無害；其涂刷過程方便、簡單，可在任何環(huán)境下涂刷，尤其適應于國內(nèi)南方地區(qū)的潮濕環(huán)境，成膜性好、保護性強并在阻燃和附著力方面有很大的優(yōu)勢。
[0006]目前，國內(nèi)外的木蠟油產(chǎn)品主要存在以下幾點技術(shù)問題:
[0007]I)部分產(chǎn)品中仍然能夠檢測出甲苯、二甲苯等有機溶劑成分，或添加有化工類樹脂產(chǎn)品，沒有真正做到原料安全、環(huán)保；
[0008]2)由于產(chǎn)品原料本身的質(zhì)量原因，導致部分產(chǎn)品的成膜效果較差；
[0009]3)木蠟油中的蠟和油兩大類組分相容性不好，長時間貯存可能導致分層和析出，不便于長途運輸和保存并且影響使用性能；
[0010]4)生產(chǎn)過程中植物油和生物蠟極易發(fā)生氧化等副反應，出現(xiàn)產(chǎn)品色澤加深、雜質(zhì)量增多等缺陷，影響產(chǎn)品品質(zhì)并影響木蠟油的配方開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題中的一個或多個。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種成膜性優(yōu)良、產(chǎn)品質(zhì)量好、易儲存且便于運輸貯藏的環(huán)保木蠟油及其制備方法。
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種環(huán)保木蠟油，所述環(huán)保木蠟油包括以下重量份的組分:
[0014]植物油45?80份；
[0015]天然生物蠟8?20份；
[0016]萜烯樹脂5?20份；
[0017]天然樹脂4?25份；
[0018]催干劑0.1?1.0份；
[0019]消泡劑0.1?0.5份；
[0020]穩(wěn)定劑0.1?0.5份；
[0021]改性劑0.5?1.5份；
[0022]防結(jié)皮劑0.1?0.5份。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述環(huán)保木蠟油包括以下重量份的組分:
[0024]植物油50?75份；
[0025]天然生物蠟10?18份；
[0026]蔽稀樹脂5?18份；
[0027]天然樹脂6?20份；
[0028]催干劑0.1?0.8份；
[0029]消泡劑0.1?0.4份；
[0030]穩(wěn)定劑0.2?0.5份；
[0031]改性劑0.8?1.2份；
[0032]防結(jié)皮劑0.1?0.4份。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述植物油為菜籽油、棉籽油、花生油、棕櫚仁油、亞麻油和桐油中的一種或多種。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述天然生物蠟為甘蔗蠟、米糠蠟、蟲蠟和羊毛脂蠟中的一種或多種。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述天然樹脂為柯巴樹脂、波斯樹脂和海松樹脂中的一種或多種。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述催干劑為有機酸金屬皂鹽，所述消泡劑為有機硅消泡劑。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述防結(jié)皮劑為甲乙酮肟和丁酮肟中的一種或兩種。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述穩(wěn)定劑為特丁基對苯二酚、2，4- 二叔丁基苯酚和二特丁基對苯二酚中的一種或多種。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的一個實施例，所述改性劑為脂肪醇聚氧乙烯甲基封端聚醚。
[0040]本發(fā)明的另一方面提供了一種上述環(huán)保木蠟油的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0041]在氮氣保護的條件下，將植物油置于反應釜中，升溫至250?280°C并反應8?12小時，反應結(jié)束后冷卻至80?90°C并保溫，獲得預聚合的植物油；
[0042]在保溫條件下，將天然生物蠟、萜烯樹脂、天然樹脂、催干劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、改性劑和防結(jié)皮劑依次加入所述預聚合的植物油中，混合攪拌后得到環(huán)保木蠟油。
[0043]本發(fā)明的環(huán)保木蠟油的產(chǎn)品配方中使用了天然樹脂，利用了天然樹脂優(yōu)良的成膜性，提高了木蠟油的漆膜硬度和強度，增加了耐磨性，并擴展了木蠟油在戶外裝修等領域的應用范圍；使用了作用與天然樹脂相似但是成本更低的萜烯樹脂，從而能夠降低成本并更好地實現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化；使用了改性劑，大幅地提高了木蠟油中油和蠟兩類組分的互溶效果，不僅有利于長途運輸和長時間貯存，也提高了使用效果。此外，本發(fā)明還改進了制備方法，即在氮氣保護環(huán)境下只對植物油組分進行預聚操作，從而避免了其他組分發(fā)生氧化副反應，提高并保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0044]在下文中，將結(jié)合示例性實施例對本發(fā)明的環(huán)保木蠟油及其制備方法進行詳細說明。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的環(huán)保木蠟油包括以下重量份的組分:植物油45?80份、天然生物蠟8?20份、萜烯樹脂5?20份、天然樹脂4?25份、催干劑0.1?1.0份、消泡劑0.1?0.5份、穩(wěn)定劑0.1?0.5份、改性劑0.5?1.5份、防結(jié)皮劑0.1 ?0.5 份。
[0046]其中，本發(fā)明所選用的植物油可以為菜籽油、棉籽油、花生油、棕櫚仁油、亞麻油和桐油中的一種或多種，這些植物油均為天然成分，環(huán)保且易得。本發(fā)明選用的天然生物蠟可以為甘蔗蠟、米糠蠟、蟲蠟和羊毛脂蠟中的一種或多種，這些生物蠟也均為天然成分，環(huán)保且易得。本發(fā)明的環(huán)保木蠟油選擇了天然生物蠟、天然樹脂和植物油作為主成分，真正做到安全環(huán)保。
[0047]由于現(xiàn)有的木蠟油在實際使用中普遍涂膜硬度低、強度差，限制了其在一些戶外領域的使用。因此，本發(fā)明在木蠟油的配方中加入了天然樹脂和萜烯樹脂以改善其成膜性。具體地，天然樹脂主要來源于植物滲(泌)出物的無定形半固體或固體有機物。從原料來源來講，萜烯樹脂也可認為是天然樹脂的一種，但因為萜烯樹脂產(chǎn)量大且用途廣泛，目前已基本獨立成為一類樹脂原料。
[0048]本發(fā)明所使用的天然樹脂可以為柯巴樹脂、波斯樹脂和海松樹脂中的一種或多種，這些天然樹脂的環(huán)保性好，并且其在木蠟油的使用過程中可顯著增強涂膜硬度、強度和耐磨性，還可增強涂膜耐水性，具有很好的使用效果。萜烯樹脂的作用與天然樹脂相似，但由于萜烯樹脂的產(chǎn)量大且價格便宜，將其應用在配方中可有效地降低成本并更好地實現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，因此本發(fā)明中還加入了一定量的萜烯樹脂與天然樹脂共用，不僅能夠利用樹脂優(yōu)良的成膜性能提高膜的硬度和強度以便于擴展木蠟油在戶外裝修中的應用范圍，而且更為注重原料的經(jīng)濟性以便于產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。
[0049]木蠟油的涂膜靠空氣中的氧氣氧化干燥成膜，加入一定量的催干劑可以有效加速氧化干燥的過程，加快成膜。此外，催干劑不但能有效地加快涂料的成膜速度，而且對漆膜性能如硬度、附著力、抗水性、耐候性等的影響也較大。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明所使用的催干劑可以為有機酸金屬皂鹽，例如環(huán)烷酸皂鹽、脂肪酸皂鹽、異辛酸皂鹽等。
[0050]本領域技術(shù)人員均了解，若涂料中產(chǎn)生的氣泡被帶到濕膜中，則涂膜干燥過程中氣泡的破滅會產(chǎn)生針孔、縮孔等缺陷，影響成膜質(zhì)量。因此，為了防止在使用過程中產(chǎn)生泡沫，需要在木蠟油中加入消泡劑。消泡劑應具有較低的表面張力、不溶于發(fā)泡流體，并且能以極細的顆粒均勻地分布于發(fā)泡流體之中。根據(jù)本發(fā)明，所使用的消泡劑可以為有機硅消泡劑，例如硅油型有機硅消泡劑(主要成分為二甲基硅油)、乳液型有機硅消泡劑和聚醚改性型有機硅消泡劑等，其化學性質(zhì)穩(wěn)定、消泡作用強且用量低。
[0051]防結(jié)皮劑能防止木蠟油在貯藏或使用時表面結(jié)皮，并且不改變木蠟油的性能。本發(fā)明中使用的防結(jié)皮劑可以為甲乙酮肟和丁酮肟中的一種或兩種，其能與催干劑的金屬離子部分形成絡合物使催干劑失去催干作用，而在成膜過程中，丁酮肟揮發(fā)而使絡合物分解并恢復催干劑的催干作用。
[0052]木蠟油中的植物油組分在制備和長期貯存過程中，容易發(fā)生自由基氧化反應而導致油品質(zhì)下降甚至發(fā)生哈敗等副反應。穩(wěn)定劑作為自由基吸收劑，可終止油脂自由基氧化反應，從而達到穩(wěn)定木蠟油品質(zhì)的效果。根據(jù)本發(fā)明，所使用的穩(wěn)定劑可以為特丁基對苯二酚、2，4-二叔丁基苯酚和二特丁基對苯二酚中