提高清漆耐热性的紫胶及其改性方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种提高清漆耐热性的紫胶，按照重量百分比主要成份的含量如下：紫胶40-50%；干性植物油3-7%；甘油5-9%；松香树脂10-20%；季戊四醇5-10%；改性促进剂10-15%，本发明实施例还公开了一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，包括如下步骤：将紫胶、松香树脂搅拌溶于稀释剂中，再取改性促进剂加入溶液中并加热直到全部溶解，加热温度为50-80℃；在上述混合溶液中加入干性植物油、季戊四醇以及甘油，边搅拌边升温到40-82℃，反应1-4小时，得到改性的紫胶溶液；将改性的紫胶溶液制成紫胶清漆成品，采用本发明，使紫胶漆膜的耐干热性能及耐湿热性能有进一步大幅度的提高且施工和使用过程中对环境和人体无害。
【专利说明】提高清漆耐热性的紫胶及其改性方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种紫胶，尤其涉及一种提高清漆耐热性的紫胶及其改性方法。
【背景技术】
[0002]涂料的环保性是木器漆行业的一个主要课题。木材的表面保护主要要求材料提供良好的机械性能、美观性及耐气候等。木器涂料主要用于家具制造和室内装修。其中，家具制造业对木器涂料行业举足轻重。而家具制造业中，出口家具是推动产业的引擎。市场需求强劲。同时，国内环境已有利于环保木器漆的发展。2010年6月I日，由全国涂料和颜料标准化技术委员会起草制定的《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》国家标准正式实施。随着该标准的严格实施，环保木器涂料的市场前景极为广阔。
[0003]紫胶(Shellac，又称虫胶)是由紫胶虫分泌出的一种天然树脂，具有无毒、电绝缘性能好，粘合性及热塑强；防水、防潮、防锈、耐腐等特性，广泛用于军事、电气、涂料、油漆、机械、橡胶、塑料、制革、造纸、医药、食品等行业中。紫胶清漆由紫胶片、漂白紫胶(俗名洋干漆)或脱蜡漂白紫胶溶解在乙醇中而成的棕色半透明或浅黄色透明液体。涂刷后迅速干燥，形成具有优良的硬度和电绝缘性防护膜，并可经抛光打磨而显出光亮的色泽。主要用于涂刷木器和电器绝缘材料。紫胶清漆作为一种传统的木器漆使用已有上千年的历史，其用量在上世纪80年代达到顶峰。由于传统的紫胶清漆膜质较脆，耐热性和耐气侯性与人工合成涂料相比也较差，不宜外用。随着人工合成涂料的出现，紫胶清漆耐热性差的特点使得紫胶清漆的应用由盛转衰。随着人们生活水平的提高，关注环境及自身健康，崇尚自然已成为一种时尚。人工合成涂料对环保及健康的危害性逐步被人们所认识。紫胶基木器漆除了具有优良的使用性能外，还赋予了紫胶产品天然、环保、健康的优异属性。如何提高紫胶清漆的耐热性对紫胶清漆产品的应用及紫胶基环保木器漆行业的发展具有举足轻重的意义。本发明利用干性植物油、甘油、松香树脂、季戊四醇在紫胶醇溶状态下加以改性促进剂对清漆用紫胶进行改性并使紫胶清漆的韧性及耐热性得到大幅提高。经云南省产品质量研究院按GBT 4893.3-2005《家具表·面耐干热测定法》、GB/T 4893.2-2005《家具表面耐湿热测定法》检测，利用本发明生产的改性紫胶制作的清漆与普通紫胶制作的清漆相比，耐干热性能提高12-25%，耐湿热性能提高10-28%。
[0004]紫胶改性技术研发是目前紫胶应用技术研究的热点。经对现有文献检索发现的相近专利有:1)发明专利号:CN100415840C，发明名称:一种紫胶改性制备环保型涂层材料的方法。目的是提供一种紫胶改性制备环保型涂层材料的方法，即通过化学反应形成交联结构提高紫胶的物理机械性能，加入入缓释剂、无机盐及对环保无害的稀释剂制备环保型涂层材料的方法。并使材料在施工和使用过程中对环境和人体无害。该发明的基本机理在于多功能的有机胺与紫胶中的多重羧基反应形成酰胺键达到交联的目的。交联网状结构的形成提高了紫胶的机械性能达到材料保护的目的同时提高了阻止外界因素对金属表面的侵蚀能力；酰胺键可以提高紫胶与界面的粘结力和对金属材料抗腐蚀能力，加入稀释剂及无机盐等使改性紫胶的防腐蚀性能有进一步大幅度的提高。该发明的集合物、集合物与缓释剂或集合物与缓释剂加无机盐相混合，得到不同组分的涂层材料，应用于木材、铜及合金、铝镁合金等有色金属表面具有良好的防护防腐效果。该材料可以固体或溶液状态储存，性能稳定。由该材料制备的涂料以非苯系物溶剂为稀释剂，属环保型涂层材料。但对如何通过添加增塑剂及改性促进剂提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。2)专利申请号:200810117661.7发明名称:紫胶清漆；本发明提供了一种制备方法简单、无毒无污染、使用效果好的紫胶清漆。为达到上述技术要求，本发明所涉及的紫胶清漆采用如下的技术方案:本发明的主要原料组成包括:紫胶片、溶剂等。该专利所描述技术为将紫胶片溶于95%的乙醇中制成紫胶清漆，属典型的紫胶清漆传统制作工艺，耐热性差。3)专利申请号:00123626.1发明名称:一种紫胶漆的生产方法，发明涉及一种紫胶漆的生产方法，将天然胶漆碾磨成50 - 200目的粉末，将紫胶漆粉末与过氧化氢液体混合后放入密闭的玻璃容器内於10°C — 80°C温度下进行浸溃处理4 一 300小时，每10克紫胶漆粉末混配10毫升一 100毫升过氧化氢液体，将浸溃处理后的紫胶漆取出晾干即可制成红色紫胶漆、色紫胶漆或无色紫胶漆。对如何通过改性技术提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。4)专利申请号:01112705.8发明名称:木器防护封底漆，一种木器防护封底漆，包括防护液和封底漆，防护液由乙醇、硫逐磷酸酯、富马酸二甲酯、山梨酸、杂酚油和紫胶条混合搅拌组成，封底漆由中油度亚麻仁油改性醇酸树脂、200号溶剂汽油、二甲苯、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸铜和拟除虫菊酯乳油混合搅拌组成，将防护液涂刷在木材基材上，防护液可起到防虫防腐的作用，然后将封底漆涂刷在木材上，封底漆可将防护液中各成份封闭在木材中，保持防虫防腐的效果。对如何通过改性技术提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。5)专利申请号:201110197401.7发明名称:一种木制品水性底涂料。发明提供了一种木制品水性底涂料，其组成原料各组分的重量百分比为:陶土粉6.134-7.535%，碳酸钙14.45-17.45%，紫胶片
0.416-0.498%,动物皮胶 4.156-4.956%,纯净水 65.391-71.261%,酒精 1.495-1.695%,糯米粉2.078-2.478%。本发明的木制品水性底涂料具有无污染物、无刺激性气味、无毒、避免了普通涂料中的甲醛隐患，平坦性高，施工容易，粘附性强，阻燃性高，涂层硬度高易形成保护层，同时具有快干，不回粘的特点。对如何通过改性技术提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。6)专利申请号:201110197398.9发明名称:一种木制品水性面涂料。发明提供了一种木制品水性面涂料，其组成原料各组分的重量百分比为:陶土粉24.286-29.286%，紫胶片 0.813-0.973%,动物 皮胶 5.452-6.452%,水 56.524-62.524%,酒精 1.388-1.588%,淀粉4.857-5.857%。本发明的木制品水性面涂料具有无污染物、无刺激性气味、无毒、避免了普通涂料中的甲醛隐患，平坦性高，施工容易，粘附性强，阻燃性高，涂层硬度高易形成保护层，同时具有快干，不回粘的特点。对如何通过改性技术提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。7)专利申请号:201110197399.3发明名称:一种木制品水性裂纹涂料。发明提供了一种木制品水性裂纹涂料，其组成原料各组分的重量百分比为:消光粉7.139-9.439%，紫胶片
1.910-2.310%,酒精79.388-86.388%，糯米粉4.46-5.56%。本发明的木制品水性裂纹涂料具有无污染物、无刺激性气味、无毒、避免了普通涂料中的甲醛隐患，可塑性高，施工容易，同时具有快干，环保，施工中对人体无害。对如何通过改性技术提高紫胶清漆的耐热性却未涉及。8)专利申请号:201010039147.3发明名称:抗白斑的改性紫胶水果被膜剂及其制备方法。发明提供一种抗白斑的改性紫胶水果被膜剂及其制备方法。由下列质量份的组分组成:改性紫胶树脂10~25份，质量 浓度为8~13%的溶剂75~90份；制备方法是:先将碱性基团聚合物混入紫胶树脂中，再将混合物加入溶剂中，加热搅拌至完全溶解；将富马酸化干性油按紫胶树脂质量的0.1~2倍的量加入到上述所得混合物中，得改性紫胶树脂；将改性紫胶树脂与质量浓度为8~13%的溶剂按上述质量份混合，调节pH值至7~9，即得抗白斑的改性紫胶水果被膜剂。该发明采用含碱性基团的聚合物和富马酸化干性油改性紫胶，封闭紫胶羧基和羟基，使之失去发生酯化和产生交键的机会，从而避免膜层在高温、高湿环境下出现白斑。该发明的紫胶改性方法与本发明有着本质不同，且对如何通过改性技术提闻紫I父清漆的耐热性却未涉及。
【发明内容】
[0005]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种提高清漆耐热性的紫胶，
按照重量百分比主要成份的含量如下:紫胶40-50% ;干性植物油3-7% ;甘油5-9% ;松香树脂10-20% ;季戊四醇5-10% ;改性促进剂10-15%。
[0006]其中，所述改性促进剂为吗啉、尿素、硫脲、硼砂、二羧酸或二羧酸酐中的一种。
[0007]所述紫胶为漂白紫胶、精制脱蜡漂白紫胶、脱蜡紫胶或热乙醇不溶物小于1%的片状或粒状紫胶中的一种。
[0008]所述松香树脂主要为脂松香、氢化松香、改性松香、歧化松香、聚合松香中的一种。
[0009]所述的干性 植物油为经加热熬制的蓖麻油、亚麻油或熟桐油中的一种。
[0010]
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种提高清漆耐热性的紫胶的改性方法，包括如下步骤:
(a)、将紫胶、松香树脂搅拌溶于稀释剂中，再取改性促进剂加入溶液中并加热直到全部溶解，加热温度为50-80°C ；
(b)、在上述混合溶液中加入干性植物油、季戊四醇以及甘油，边搅拌边升温到40-82°C，反应1-4小时，得到改性的紫胶溶液；
(c)、将改性的紫胶溶液制成紫胶清漆成品。
[0011]其中，所述c步骤中制成紫胶清漆的方法为:将改性紫胶溶液冷却至30_56°C时，加入0.1-5%的乙二酸得到性性紫胶清漆成品。
[0012]所述c步骤中制成紫胶清漆的方法为:将改性紫胶溶液冷蒸馏回收溶剂得到改性紫胶固体，经压片或造粒得到改性紫胶，使用时用稀释剂稀释成6-51%的改性紫胶清漆。
[0013]所述c步骤中制成紫胶清漆的方法为:将改性紫胶溶液加入溶液重量0.1-10%的填充剂以及颜料搅拌1-2小时，制成环保型改性紫胶漆。
[0014]所述填充剂为硫酸钡、碳酸钙、二氧化钛或炭黑中的一种 实施本发明实施例，具有如下有益效果:
本发明的基本机理在于多功能成膜物质干性植物油、松香、季戊四醇在紫胶醇溶液中混溶，紫胶中的羧基乙醇中的羟基发生酯化反应得到酯化物，加入提高紫胶韧性的改性剂甘油及改性促进剂使紫胶分子中的多重羧基反应形成基团间的相互作用力，改性促进剂起到促使化学或是物理的交联的作用，干性植物油、松香、季戊四醇的增塑作用及交联网状结构的形成提高了紫胶漆膜的韧性同时提高了紫胶漆膜的耐热能力，使紫胶漆膜的耐干热性能及耐湿热性能有进一步大幅度的提闻。[0015]
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过【具体实施方式】对本发明作进一步地详细描述。
[0017]实例1.搅拌下将20克紫胶、6克脂松香溶于100克95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解；加入干性植物油桐油2克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂吗啉5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应f 4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1~5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。耐干热温度为84°C，耐湿热热温度为76°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0018]实例2.搅拌下将20克紫胶、6克氢化松香树脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解。加入干性植物油亚麻油3克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂尿素5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应1~4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1~5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。耐干热温度为87°C，耐湿热温度为75°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。 [0019]实例3.搅拌下将20克紫胶、6克马来酸改性松香季戊四醇脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解。加入干性植物油桐油2克，甘油3克，边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂尿素5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应1~4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1~5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。耐干热温度为90°C，耐湿热温度为78°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0020]实例4.搅拌下将20克紫胶、6克马来酸改性松香树脂溶于100克95%酒精中，加热温度为50~ 80°C，直至全部溶解；加入干性植物油桐油2克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到40~82°C，取改性促进剂吗啉5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应f 4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1~5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为92°C，耐湿热热温度为83°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0021]实例5.搅拌下将20克紫胶、6克歧化松香树脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为50~80°C，直至全部溶解。加入干性植物油亚麻油3克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂尿素5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应1~4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1~5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为93°C，耐湿热热温度为84°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0022]实例6.搅拌下将20克紫胶、6克马来酸改性松香季戊四醇脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解。加入干性植物油桐油2克，甘油3克，边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂尿素5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应f 4小时，得到改性紫胶溶液，冷却至30-56°C时加入0.1-5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为95°C，耐湿热热温度为84°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0023]实例7.搅拌下将20克紫胶、6克脂松香溶于100克95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解；加入干性植物油桐油2克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂硫脲5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，反应f 4小时，冷却至30-56°C时加入0.f 5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置24小时，得到厚度为2微米的涂层。放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为93°C，耐湿热热温度为82°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0024]实例8.搅拌下将20克紫胶、6克氢化松香树脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解。加入干性植物油亚麻油3克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂吗啉5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，冷却至30-56°C时加入0.1-5%乙二酸得到的改性紫胶清漆成品；反应1~4小时，得到改性紫胶溶液，将该液体直接通过刷涂涂覆于平整的木板上，室温放置16小时，得到厚度为2微米的涂层。放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为95°C，耐湿热热温度为85°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75V，耐湿热热温度为65°C。
[0025]实例9.搅拌下将20克紫胶、6克氢化松香树脂溶于100克稀释剂95%酒精中，加热温度为5(T80°C，直至全部溶解。加入干性植物油亚麻油3克、季戊四醇3克，甘油3克、边搅拌边升温到4(T82°C，取改性促进剂吗啉5克加入溶液中加热直到全部溶解为止，冷却至30-56°C时加入0.1-5%乙二酸得到的改性紫胶溶液；搅拌加入相当于紫胶3%的填充剂轻质碳酸钙及2%炭黑颜料搅拌2小时；作为环保型改性紫胶漆直接使用。漆膜自然风干后放入110°C烘箱内烘烤2小时，耐干热温度为91°C，耐湿热热温度为83°C。同比未经改性的紫胶清漆漆膜，耐干热温度为75°C，耐湿热热温度为65°C。
[0026]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种提高清漆耐热性的紫胶，其特征在于，按照重量百分比主要成份的含量如下:紫胶40-50% ;干性植物油3-7% ;甘油5-9% ;松香树脂10-20% ;季戊四醇5-10% ;改性促进剂10-15%。
2.根据权利要求1所述的一种提高清漆耐热性的紫胶，其特征在于，所述改性促进剂为吗啉、尿素、硫脲、硼砂、二羧酸或二羧酸酐中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种提高清漆耐热性的紫胶，其特征在于，所述紫胶为漂白紫胶、精制脱蜡漂白紫胶、脱蜡紫胶或热乙醇不溶物小于1%的片状或粒状紫胶中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种提高清漆耐热性的紫胶，其特征在于，所述松香树脂主要为脂松香、氢化松香、改性松香、歧化松香、聚合松香中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种提高清漆耐热性的紫胶，其特征在于，所述的干性植物油为经加热熬制的蓖麻油、亚麻油或熟桐油中的一种。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，其特征在于，包括如下步骤: (a)将紫胶、松香树脂搅拌溶于稀释剂中，再取改性促进剂加入溶液中并加热直到全部溶解，加热温度为50-80°C ； (b)在上述混合溶液中加入干性植物油、季戊四醇以及甘油，边搅拌边升温到40-82°C，反应1-4小时，得到改性的紫胶溶液； (c)将改性的紫胶溶液制成紫胶清漆成品。
7.根据权利要求6所述的一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，其特征在于，所述c步骤中制成紫胶清 漆的方法为:将改性紫胶溶液冷却至30-56 °C时，加入按重量百分比0.1-5%的乙二酸得到性性紫胶清漆成品。
8.根据权利要求6所述的一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，其特征在于，所述c步骤中制成紫胶清漆的方法为:将改性紫胶溶液冷蒸馏回收溶剂得到改性紫胶固体，经压片或造粒得到改性紫胶，使用时用稀释剂稀释成6-51%的改性紫胶清漆。
9.根据权利要求6所述的一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，其特征在于，所述c步骤中制成紫胶清漆的方法为:将改性紫胶溶液加入溶液重量0.1-10%的填充剂以及颜料搅拌1-2小时，制成环保型改性紫胶漆。
10.根据权利要求9所述的一种提高清漆耐热性的紫胶改性方法，其特征在于，所述填充剂为硫酸钡、碳酸钙、二氧化钛或炭黑中的一种。
【文档编号】C09F1/04GK103849312SQ201210495259
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】和国荣 申请人:和国荣