專利名稱：納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于木制品上的涂料及其制作方法，特點是一種用于木制品上的環(huán)保高固體分涂料及其制作方法。
背景技術(shù)：
我國《涂料行業(yè)“十二五”規(guī)劃》指出涂料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點和方向是鼓勵環(huán)境友好型、資源節(jié)約型涂料——水性涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料，輻射固化涂料等。但是，現(xiàn)在用于木制品涂裝多采用普通木蠟油或者溶劑型的硝基/聚氨脂家具漆。溶劑型的硝基漆/聚氨脂漆存在的問題是(1)含有對人體有害的成分，例如含“三苯”(苯，甲苯，二甲苯)，或TDI、甲醛、多環(huán)芳烴或八大重金屬(Cd、Pb、Hg、Cr、Ba、％、As、Sb) ； (2)木制品涂層在外界溫濕度變化時調(diào)節(jié)內(nèi)部的通氣性差，容易發(fā)生膨脹變型開裂等現(xiàn)象。(3)涂層為表面覆蓋型，在發(fā)生碰撞磨擦?xí)r會出現(xiàn)漆膜剝落或刮傷；而普通木蠟油涂裝后干燥速度慢，涂層干膜硬度低，耐磨強度差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服的上述缺陷，而提供一種納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油，該產(chǎn)品不含對人體有害的成分，例如不含“三苯”，TDI、甲醛、多環(huán)芳烴或八大重金屬；涂裝后干燥速度快，涂層干膜硬度高，耐磨強度好；木制品涂層在外界溫濕度變化時調(diào)節(jié)內(nèi)部的通透性好，不容易發(fā)生膨脹變型開裂等現(xiàn)象。本發(fā)明的另一個目的是提供一種制作上述納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油的方法。為了實現(xiàn)上述的第一個目的，可以采用以下的技術(shù)方案本方案的納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油包括的原材料和其重量百分比含量為改性硬質(zhì)桐油或亞麻仁油35-45%，軟化點在85-95°C之間的巴西棕櫚蠟15-25%,油長為78% -80%，固含大于98%的亞麻仁油醇酸樹脂15-25%,
粒徑在60-80nm之間的納米二氧化硅3_5 %，餾程在160-200°之間的脫環(huán)芳烴20-30%，異辛酸鹽復(fù)合催干劑1_2%，甲乙酮肟0.3-0.5%。上述的改性硬質(zhì)桐油可為甘油松香或酚醛樹脂改性桐油；所述的餾程在 160-200°之間的脫環(huán)芳烴是指餾程在160-200°之間脫除芳香烴的脂肪烴溶劑；所述的異辛酸鹽復(fù)合催干劑是重量百分比15%的異辛酸鈷和30%的異辛酸錳和55%的異辛酸鋯混合后所制成的復(fù)合催干劑。為了實現(xiàn)上述的第二個目的，可以采用以下的技術(shù)方案本方案的納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油的制作方法包括以下的步驟第一步制備A物料(1)將重量百分比含量為35%-45%的硬質(zhì)桐油加入反應(yīng)釜，在觀0° _290°C溫度的范圍內(nèi)保持30-60分鐘后，測試粘度在6-10 . s范圍內(nèi)時，迅速降溫至180°C以下；(2)待溫度下降至115° _125°C時，加入重量百分比含量為10% -15%的脫環(huán)芳烴，加入重量百分比含量為15% -25%的巴西棕櫚蠟，待溶解完全后降溫出釜；第二步制備B物料(1)把重量百分比含量為15% -25%的亞麻仁油長油樹脂加入到高速分散機中；(2)在上述的高速分散機中添加重量百分比含量為10% -15%的脫環(huán)芳烴，在小于500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(3)再加入重量百分比含量為3% -5%的納米二氧化硅到高速分散機中，在大于 1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(4)再加入重量百分比含量為-2%的異辛酸鹽催干劑和重量百分比含量為 0. 3% -0. 5%的甲乙酮肟到高速分散機中，繼續(xù)在大于1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散；(5)將上述分散后的B物料用三輥機再研磨一遍，使納米二氧化硅完全分散均勻；第三步混合A物料與B物料(1)將A物料與B物料加入攪拌機，在小于500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(2)將分散均勻的混合物料用400目濾網(wǎng)過濾、包裝，完成制作。本發(fā)明產(chǎn)品的有益效果是1、本產(chǎn)品中的硬質(zhì)桐油采用甘油松香或酚醛樹脂改性桐油/亞麻仁油為基料，中溫時加入高軟化點的巴西棕櫚蠟改性，保持植物油對木制品(如實木家具，實木地板等)的木紋滲透保護性，達到防水防霉防裂等三防保護效果；產(chǎn)品中的納米二氧化硅與異辛酸鹽催干劑鈷，錳，鋯的混凝漿，其多孔結(jié)構(gòu)和比表面積可使催干劑作用明顯增加；干燥過程中高軟化點的棕櫚蠟易上浮表面與納米二氧化硅在木蠟油干膜表面形成納米涂層，抗刮傷與耐磨性能超過普通木蠟油與硝基/聚氨脂家具漆，并有優(yōu)良的耐洗刷性與涂膜表面自潔性；經(jīng)高軟化點棕櫚蠟溶合而成的木蠟油在硬度提升與耐磨性方面具備優(yōu)異的性能， 并賦予木蠟油涂層絲綢般的手感且恒久不褪。2、本產(chǎn)品中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅的比表面積大，孔隙率高，表面活性基團多可參與干性油不飽和鍵的聚合，不僅加速干性油吸氧聚合速度，同時其三維鏈狀分子結(jié)構(gòu)結(jié)合干性油的線狀分子結(jié)構(gòu)，使木蠟油干膜的結(jié)構(gòu)力大幅提升，增強木MMMM 的硬度與耐磨件能同時，納米二氧化硅改善了木蠟油體系的孔隙通誘件，加快溶劑的釋放性，加速油脂不飽和鍵吸氧聚合速度，使木蠟油涂層硬度得到最快提升，并改善木蠟油涂層干膜的耐磨強度，拉伸韌性；同時納米二氧化硅的孔隙結(jié)構(gòu)使涂層形成會“呼吸”的保護層， 使木材在外界溫濕度變化時能調(diào)節(jié)內(nèi)部的通透，不致發(fā)生膨脹變型開裂等現(xiàn)象；納米二氧化硅的三維鏈狀結(jié)構(gòu)在液體木蠟油中可起防浮防沉降的作用，且配方中添加有甲乙胴肟可防止干性油風(fēng)化結(jié)皮，故本木蠟油的儲存穩(wěn)定性相當(dāng)好，不易出現(xiàn)沉淀結(jié)皮現(xiàn)象。3、本產(chǎn)品中添加的納米二氧化硅具有常規(guī)材料所不具備的特殊光學(xué)特性，對紫外光中長波反射率高達85%以上，對紅外線反射70%以上，且光學(xué)反射重復(fù)性好，可以達到屏蔽紫外光的目的，延長木蠟油戶外產(chǎn)品耐日曬抗老化性能。4、本木蠟油不揮發(fā)成份占產(chǎn)品的重量百分比含量在75%左右，屬于高固體分涂料，符合國家發(fā)展低碳環(huán)保涂料標(biāo)準；本產(chǎn)品經(jīng)檢測不含“三苯”(苯，甲苯，二甲苯)，不含 TDI (甲苯二異氰酸酯)，不含甲醛，不含多環(huán)芳烴，不含前述的八大重金屬，采用脫環(huán)芳烴為稀釋劑，屬于環(huán)境和好型溶劑，對人體無傷害，總之本產(chǎn)品是低碳環(huán)保無公害的友好型涂料廣品。5、本產(chǎn)品用于木制品涂裝的干燥速度大幅提高本產(chǎn)品由于采用高聚合度干性植物油為基料，中溫溶合高軟點巴西棕櫚蠟，后段加入納米二氧化硅進行結(jié)構(gòu)改良后，解決了普通木蠟油實干難的缺陷，干速明顯快于普通木蠟油，并已達到的聚氨脂家具油漆的干速， 這表示本產(chǎn)品在家裝及工程施工中的效率明顯提升，可以滿足在家具工業(yè)化生產(chǎn)中對涂料干速的要求，這樣可用作家具涂裝來引導(dǎo)環(huán)保新概念。由于本木蠟油的干燥速度與硬度達到聚氨脂漆與硝基漆的指標(biāo)，完全可以替代硝基漆與聚氨脂漆，應(yīng)用于木質(zhì)家具涂裝，減少有害的VOC(揮發(fā)性有機化合物)及TDI對人體的傷害，涂裝風(fēng)格可應(yīng)用于歐式涂裝，美式涂裝及中式涂裝；低氣味高硬度可替代生漆應(yīng)用于紅木家具，避免生漆施工對皮膚及呼吸道的強烈刺激，在操作上簡化施工條件及大幅縮短工期；優(yōu)良的耐候防水性特別適合木別墅，涼亭等戶外木制工程的涂裝；低碳環(huán)保無公害可應(yīng)用于家庭主人自己動手裝飾，兒童玩具與兒童家具的環(huán)保涂裝。制作本發(fā)明產(chǎn)品的方法之有益效果是工藝簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。為了使本發(fā)明便于理解和更加清晰，下面通過附圖和實施例對其作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品與普通木蠟油/硝基漆/聚氨酯漆的性能對比表。圖2是制作本發(fā)明產(chǎn)品的方法之流程圖。
具體實施例方式實施例1，參看圖1。本實施例為一優(yōu)選實施例，即一種亞光納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油，它包括的原材料和其重量百分比含量為硬質(zhì)桐油或亞麻仁油36%，軟化點在85°C -95°C之間的巴西棕櫚蠟17%,油長為78% -80%，固含大于98%的亞麻仁油長油醇酸樹脂17%,粒徑在60_80nm之間的納米二氧化硅3 %，餾程在160-200°之間的脫環(huán)芳烴 25.0%異辛酸鹽復(fù)合催干劑1.7%，甲乙酮肟0.3%。本產(chǎn)品與普通木蠟油/硝基漆/聚氨酯漆的性能對比表見圖1。實施例2，參看圖2。制作本發(fā)明產(chǎn)品的方法包括以下的步驟
第一步制備A物料(1)將重量百分比含量為36%的硬質(zhì)桐油加入反應(yīng)釜，在觀0° _290°C溫度的范圍內(nèi)保持30-60分鐘后，測試粘度在6-10 . s范圍內(nèi)時，迅速降溫至180°C以下；(2)待溫度下降至115° _125°C時，加入重量百分比含量為12%的脫環(huán)芳烴，加入重量百分比含量為17%的巴西棕櫚蠟，待溶解完全后降溫出釜；第二步制備B物料(1)把重量百分比含量為17%的亞麻仁油長油樹脂加入到高速分散機中；(2)在上述的高速分散機中添加重量百分比含量為13%的脫環(huán)芳烴，在小于500 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(3)再加入重量百分比含量為3%的納米二氧化硅到高速分散機中，在大于1000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(4)再加入重量百分比含量為1. 7%的異辛酸鹽復(fù)合催干劑和重量百分比含量為 0. 3%的甲乙酮肟到高速分散機中，繼續(xù)在大于1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散；(5)將上述分散后的B物料用三輥機再研磨一遍，使納米二氧化硅完全分散均勻；第三步混合A物料與B物料(1)將A物料與B物料加入攪拌機，在小于500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(2)將分散均勻的混合物料用400目濾網(wǎng)過濾、包裝，完成制作。使用上述方法制作的亞光納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油用于黃花梨清代家具涂裝之工藝步驟包括(1)素材砂光——將黃花梨家具白坯用砂紙砂光，再用320砂紙檢砂光滑；(2)木蠟油上色——在木蠟油中添加約10%的琥珀色膏，整體擦涂一遍；待干4小時；(3)木蠟油罩光——用亞光高硬度木蠟油整體刷涂一遍；待干M小時；(4)拋光打蠟，完成。以上僅為本發(fā)明之較佳實施例，但其并不限制本發(fā)明的實施范圍，即不偏離本發(fā)明的權(quán)利要求所作之等同變化與修飾，仍應(yīng)屬于本發(fā)明之保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油，其特征是它包括的原材料和其重量百分比含量為改性硬質(zhì)桐油或亞麻仁油35-45%，軟化點在80-95°C之間的巴西棕櫚蠟15-25%， 油長為78% -80%，固含大于98%的亞麻仁油醇酸樹脂15-25%,粒徑在60-80nm之間的納米二氧化硅3_5 %， 餾程在160-200°C之間的脫環(huán)芳烴 20-30%， 異辛酸鹽復(fù)合催干劑1_2%，甲乙酮肟0.3-0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油，其特征是所述的改性硬質(zhì)桐油為甘油松香或酚醛樹脂改性桐油。
3.制作權(quán)利要求1或2其中之一的納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油的方法，其特征是包括以下的步驟第一步制備A物料(1)將重量百分比含量為35%-45%的硬質(zhì)桐油加入反應(yīng)釜，在觀0°_290°C溫度的范圍內(nèi)保持30-60分鐘后，測試粘度在6-10 . s范圍內(nèi)時，迅速降溫至180°C以下；(2)待溫度下降至115°-125°C時，加入重量百分比含量為10% -15%的脫環(huán)芳烴，加入重量百分比含量為15% -25%的巴西棕櫚蠟，待溶解完全后降溫出釜；第二步制備B物料(1)把重量百分比含量為15%-25%的亞麻仁油長油樹脂加入到高速分散機中；(2)在上述的高速分散機中添加重量百分比含量為10-15%的脫環(huán)芳烴，在小于500轉(zhuǎn) /分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(3)再加入重量百分比含量為3%-5%的納米二氧化硅到高速分散機中，在大于1000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(4)再加入重量百分比含量為-2%的異辛酸鹽催干劑和重量百分比含量為 0. 3% -0. 5%的甲乙酮肟到高速分散機中，繼續(xù)在大于1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散；(5)將上述分散后的B物料用三輥機再研磨一遍，使納米二氧化硅完全分散均勻； 第三步混合A物料與B物料(1)將A物料與B物料加入攪拌機，在小于500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散均勻；(2)將分散均勻的混合物料用400目濾網(wǎng)過濾、包裝，完成制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米二氧化硅改性硬質(zhì)木蠟油及其制作方法，旨在解決現(xiàn)有的木蠟油干燥速度慢、硬度低的缺陷，以替代普通木蠟油或硝基漆/聚氨脂漆應(yīng)用于家具涂裝。其產(chǎn)品包括的原材料和其重量百分比含量為改性硬質(zhì)桐油或亞麻仁油35-45％，軟化點在85℃-95℃之間的巴西棕櫚蠟15-25％，油長為78％-80％，固含大于98％的亞麻仁油長油醇酸樹脂15-25％，粒徑在60-80nm之間的納米二氧化硅3-5％，餾程在160-200°之間的脫環(huán)芳烴20-30％，異辛酸鹽復(fù)合催干劑1-2％，甲乙酮肟0.3-0.5％。其制作方法包括制備A物料和制備B物料以及混合A物料與B物料三大步。
文檔編號C09D191/00GK102408828SQ20111029111
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉光君 申請人:劉光君