纳米水性木蜡油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及木蜡油及其制备方法技术领域，尤其涉及纳米水性木蜡油及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 木蜡油是植物油蜡涂料国内的俗称，是一种类似油漆而又区别于油漆的天然木器 涂料，它和目前那种基于石化类合成树脂所生产的油漆完全不同，原料主要以精练亚麻油、 棕榈蜡等天然植物油与植物蜡并配合其它一些天然成分融合而成，连调色所用的颜料也达 到了食品级。因此它不含三苯、甲醛以及重金属等有毒成分，没有刺鼻的气味，可替代油漆 用于家庭装修以及室外花园木器。
[0003] 随着木蜡油的广泛应用，对其具有的附加的防护功能要求也越来也多，例如，净化 空气，提高木材抗虫性和耐磨性等方面。但是现有的木蜡油在这方面的性能还没有完善，不 具备净化空气和提高木材抗虫性的作用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供纳米水性木蜡油及其制备 方法，具有净化空气和良好的抗虫性。完善了现有木蜡油在该性能方面的不足。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 纳米水性木蜡油，按重量份，包括70~80份植物油蜡复合水性油相、5~15份无机 纳米填料、0.8~1.5份中和剂、0.5~0.9份干燥助剂、1~3份抗黄变剂、2~4份抗紫外线吸 收剂、〇. 8~1.5份交联增硬剂、0.2~0.5份增稠流平剂和10~15份水;所述植物油蜡复合水 性油相是由植物油和植物蜡通过乳化处理后加水制备得到的，其中植物油和植物蜡的质量 比为10~12:1;所述无机纳米填料为纳米二氧化钛、纳米二氧化娃和纳米氧化锌按1:1:1的 质量比混合得到。
[0007] 优选地，按重量份，所述纳米水性木蜡油，包括76份植物油蜡复合水性油相、9份无 机纳米填料、1份中和剂、0.6份干燥助剂、2份抗黄变剂、3份抗紫外线吸收剂、1份交联增硬 剂、0.4份增稠流平剂和13份水;所述植物油蜡复合水性油相是由植物油和植物蜡通过乳化 处理后加水制备得到的，其中植物油和植物蜡的质量比为12:1;所述无机纳米填料为纳米 二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化锌按1:1:1的质量比混合得到。
[0008] 进一步地，所述植物油蜡复合水性油相是由植物油和植物蜡通过乳化处理后加水 制备得到的，具体制备工艺步骤如下：
[0009] 步骤一、将植物油加热预处理进行除杂;将除杂后的植物油在氮气保护气氛中，在 260~280°C温度下，保温16小时，得聚合植物油;然后对聚合植物油进行脱色、漂白处理后， 得精制聚合植物油；
[0010] 步骤二、将步骤一的精制聚合植物油与植物蜡混合，加热并超声分散，得到细度为 30μηι的分散体系；
[0011] 步骤三、向步骤三的分散体系中加入乳化剂，加热搅拌，然后再加入水，得到固含 量达到50%以上的水性油相;控制乳化剂的用量是分散体系质量的1%~3%。
[0012] 上述植物油蜡复合水性油相的制备工艺中，步骤一中对植物油加热预处理进行除 杂的操作为:将植物油在密封的容器中加热至120°c，保温2小时;然后冷却后过滤即可。除 去植物油中的水、固体颗粒等杂质。也可以采用本领域其他常规手段。
[0013] 步骤一中的脱色、漂白处理采用本领域常规技术手段即可。
[0014] 步骤三中，所述乳化剂采用司盘(SPAN)或者吐温(TWEEN)系列的乳化剂即可，能实 现水包油的乳化过程即可。
[0015] 进一步地，本发明的纳米水性木蜡油中，所述植物油包括桐油、梓油、桔子油、油茶 籽油、亚麻油、葵花籽油和椰子油，其中，桐油、梓油、桔子油、油茶籽油、亚麻油、葵花籽油和 椰子油的质量比顺次为2~6: 2~6:1:1:1:1:1。
[0016] 优选地，桐油、梓油、桔子油、油茶籽油、亚麻油、葵花籽油和椰子油的质量比顺次 为4:4:1:1:1:1:1〇
[0017] 本发明的纳米水性木蜡油中，所述植物蜡的种类不限定，采用本领域常规植物蜡 即可。具体地，可以采用木蜡、棕榈蜡、蜂錯、蒙旦蜡、地蜡、川白蜡和小烛树蜡中的一种或者 其中至少两种的混合物。也可以采用现有市售的蜡浆产品。例如，德国毕克化学公司提供的 蜡浆。
[0018]纳米无机填料包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化娃，三者分别与其它 组分配合，发挥光催化降解作用和提高抗虫性和耐磨性的作用。依据三者的作用不同，选择 不同粒径，使之分布在木材不同位置，充分发挥各自的作用。优选的技术方案是，所述纳米 二氧化钛的粒径为不大于l〇〇nm ;所述纳米氧化锌的粒径为30~80nm;所述纳米二氧化娃的 粒径为50~200nm，其中粒径在50~80nm的纳米二氧化娃体积百分含量为20%~40%。纳米 二氧化钛粉末的粒径较大，不会渗入木材内里，大多集中在木材表面，在紫外线的照射下， 能够对环境中的有害气体，如甲醛等，进行降解。氧化锌粒度较小，随着木蜡油渗入到木材 内部，具有长期防霉抗菌作用，提高涂抹漆膜的木材的抗虫性。50~90nm的纳米二氧化硅随 着木蜡油渗入木材内部，填充到木材内部的缝隙中，起到很好的支撑作用，大粒径的纳米二 氧化硅处于木材外表面，共同提高木材硬度，进而增强木材的耐磨性。
[0019] 中和剂是本发明纳米水性木蜡油后期使用时能加水稀释并保持稳定的关键。优选 地，所述中和剂采用胺类中和剂。例如，二甲基乙醇胺或者三甲基乙醇胺。更优选地采用气 味较小AMP-95。
[0020] 本发明的纳米水性木蜡油中还加入了一些常规使用的助剂，如，干燥助剂、抗黄变 剂、抗紫外线吸收剂、交联增硬剂和增稠流平剂等。
[0021] 优选地，所述干燥助剂为有机酸金属皂，如环烷酸皂、脂肪酸皂、异辛酸皂等。金属 离子有钴、猛、铅、锌、妈、错、稀土等。
[0022] 优选地，所述抗黄变剂，即光稳定剂，采用受阻胺类光稳定剂。具体采用市售产品 即可。
[0023] 优选地，所述抗紫外线吸收剂采用苯丙三氮唑类，采用市售产品即可。具体可以采 用紫外线吸收剂UV-5333。
[0024] 优选地，所述交联增硬剂采用有机硅类增硬剂，增强漆膜硬度，采用市售产品即 可。
[0025] 优选地，所述增稠剂采用聚氨酯类增稠剂，调节木蜡油粘度，防止粉料沉降，采用 市售产品即可。
[0026] 优选地，所述流平剂采用有机硅类流平剂，采用市售产品即可。
[0027] 当然本发明中也不限于使用除上述列举的之外的其它的本领域常规采用的助剂。
[0028] 本发明的纳米水性木蜡油的制备方法，包括如下步骤：
[0029] 步骤一、按上述纳米水性木蜡油的组分及用量，准备如下各原料:植物油蜡复合水 性油相、纳米无机填料、中和剂、干燥助剂、抗黄变剂、抗紫外线吸收剂、交联增硬剂、增稠流 平剂混合和水;所述植物油蜡复合水性油相采用上述的工艺步骤得到；
[0030] 步骤二、将纳米无机填料、干燥助剂、抗黄变剂、抗紫外线吸收剂、交联增硬剂和增 稠流平剂混合，超声分散，得稳定分散体系；
[0031] 步骤三、将步骤二的稳定分散体系加入植物油蜡复合水性油相中，超声分散均匀 后;再加入中和剂，继续超声分散，最后加入水调节比例，即得。
[0032] 为了提高纳米无机填料的表面亲水性，提高在纳米水性木蜡油中的分散均匀性和