一种木蜡油及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种木蜡油，所述木蜡油由以下重量份数的成分组成：80份植物油，14份植物蜡，5份助溶剂，4重量份调和剂，0.4份催干剂，0.2份改性剂。在保留了传统木蜡油优点的基础上，本发明制备的木蜡油耐候性能优异，在紫外、高温高湿环境无明显变色和变形；耐水性、耐酸碱性各项性能均较同类产品优异，与传统聚氨酯漆性能相当。
【专利说明】
一种木蜡油及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种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。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] 由于油能渗透进木材内部，对木材进行深层滋润保养;蜡能与木材纤维紧密结合， 增强表面硬度，防水防污，因此对木材来说，这样的黄金组合能提供最出色的美化和保护作 用。
[0004] 木蜡油在使用过程中也存在一些缺点，如不能很好的美化实木家具，木蜡油非常 难遮住原木材上面的一些瑕疵;木蜡油做完的表面呈开放式效果，没有油漆那样的丰满度 及填充效果，手感也不丰满，表面硬度、耐磨度性能差，所以木蜡油涂刷的家具往往不耐磨。
[0005] 在潮湿空气的侵蚀下，木蜡油处理过的实木家具会发生部分柜门变形，但不会像 油漆那样产生开裂现象。由于木蜡油对木材纤维管孔没有进行封闭导致对干湿空气过于敏 感，特别是冷热交替季节。由于木蜡油的封闭性不是很好，会导致木材变形。但变形过程中 不会出现油漆崩皮开裂现象，因为它根本就没有漆膜。
[0006] 所以研发一种能够耐候性的木蜡油具有巨大的社会经济价值和实用价值。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种具有优异耐候性能的木蜡油，以克服现有技术中木蜡油 耐候性能差的缺点。
[0008] 本发明是通过以下技术方案实现上述目的的，一种木蜡油，所述木蜡油由以下重 量份数的成分组成：
[0009] 79-82份植物油，所述植物油由18重量份亚麻油、12重量份蓖麻油、7重量份花生 油、9重量份亚麻籽油组成；
[0010] 13-15份植物蜡，所述植物蜡由27重量份酸值为13-15的小烛树蜡、13重量份酸值 为3-5的巴西棕榈蜡、16重量份酸值为8-12、含游离酚为16W%的甘蔗蜡组成；
[0011] 5-6份助溶剂，所述助剂由3重量份苯甲醇、7重量份羟苯丁酯、9重量份乙醇、6重量 份正丁醇组成；
[0012] 3-5重量份调和剂，所述调和剂由3重量份微粉硅胶微晶纤维素、1重量份环甲基硅 酮、2重量份二乙醇胺组成；
[0013] 0.3-0.5份催干剂，所述催干剂由重量比为3 :1的活性催干剂和辅助催干剂组成， 其中活性催干剂为粒度为200目的枸橼酸铁，辅助催干剂为粒度为200目的吡啶甲酸锌；
[0014] 0.2-0.3份改性剂，所述改性剂由3重量份交联酸甲纤维素钠、5重量份硅酸镁铝、4 重量份硬脂酸锌组成；
[0015] 所述催干剂由以下制备方法所得：
[0016] 1)采取0.005mol/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液溶解枸橼酸铁和吡啶甲酸锌，35-40°C 下搅拌 30min;
[0017] 2)采用真空过滤装置对步骤1)中溶液进行三级连续过滤，一级过滤滤膜孔径为1μ m，二级滤滤膜孔径为0.45μηι，三级滤滤膜孔径为0.18μηι;
[0018] 3)过滤结束，滤液转至控温结晶器内，45-50 °C下滴加95W%的乙醇水溶液；
[0019] 4)浊度计检测结晶器内产生浑浊时，停止滴加95W%的乙醇水溶液；
[0020] 5)保温搅拌2h，然后以30°C/h的降温速率降温至-5°C得20-30μπι的催干剂；
[0021 ]所述改性剂由以下制备方法所得：
[0022] 1)交联酸甲纤维素钠采取5-6倍重量的纯化水浸泡6h，在SOOrpm的转速下机械搅 拌2h，45 °C下通过薄膜蒸发器去除水分，然后粉碎至粒径小于10M1;
[0023] 2)粉碎后的交联酸甲纤维素钠分三次加入到混合均匀的硅酸镁铝和硬脂酸锌中， 进行充分混合，然后经气流粉碎机粉碎至粒径为5-10μπι即得改性剂。
[0024] 锌催干剂为助催干剂，能保持漆膜有较长的开放时间，使漆膜能较彻底的干燥，故 在默写涂料中涂膜具有较好的硬度，锌催干剂在很多涂料中使用，能延迟其表干，能改进颜 料的分散性，并能降低其失干性，锌催干剂能消除活性金属复合物得形成而产生的变色现 象，因为先形成的锌复合物是无色的。锌催干剂能消除活性金属复合物得形成而产生的变 色现象，因为先形成的锌复合物是无色的。铁催干剂在室温时无明显的催干作用，高温则具 有强烈的聚合催干作用，使漆膜具有更大的硬度和韧性，主要用于热固型涂料。铁催干剂的 颜色深，使漆膜具有棕红色相，因而用于沥青烘漆，黑氨基烘漆以及其它的氧化型烘干漆 中，铁催干剂不但具有高温催干性，而且对炭黑有分散湿润作用，并能防止炭黑吸附钻、锰 催化干剂而产生阻力作用，铁催干剂能改善黑烤漆的橘皮现象。
[0025] 在使用过程中有效的混合是保证能发挥催干剂作用的前提，本发明采用催干剂中 由于不溶于木蜡油和植物油，而且采用活性催干剂和辅助催干剂两种，更加大了混合的难 度。在研发过程中，直接采用未处理的催干剂使用，效果不好。本发明采取〇.〇〇5mol/L的乙 二胺四乙酸二钠水溶液溶解，保证了混合的均匀度，但是水溶液无法直接使用，采取乙醇作 为反溶剂析出，析出的催干剂混合均匀且粒度为20-30μηι之间。
[0026] 优选的，所述木蜡油由以下重量份数的成分组成：
[0027] 80份植物油，14份植物蜡，5份助溶剂，4重量份调和剂，0.4份催干剂，0.2份改性 剂。
[0028] 本发明中改性剂和调和剂起到协同增效的作用，对木蜡油的耐候性能起到重要的 调节作用。试验表明，改性剂的加入可有效提高木蜡油的耐候性能，取得了意料不到的耐候 性能效果。并且改性剂与调和剂在提高耐候性方面具有协调作用。
[0029] 而且本发明在使用改性剂时，先把交联酸甲纤维素钠进行预处理，进行膨胀化，然 后去除水分，粉碎化使交联酸甲纤维素钠堆密度变小;利于后期与硅酸镁铝、硬脂酸锌混合 和理化作用。试验对比研究，采取本发明处理的改性剂比直接对改性剂混合使用制备出的 木蜡油耐候性要好。
[0030] 根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种木蜡油的制备方法，包括以下步骤：
[0031] 1)高温不锈钢反应釜中加入植物油升温至240°C搅拌lh，然后加入植物蜡于 600rpm强力搅拌分散50min;
[0032] 2)2h内匀速降温至80°C，加入助剂保温搅拌2h;
[0033] 3)升温至180°C加入催干剂，于600rpm的转速下快速搅拌60min，然后超声处理2h;
[0034] 4)升温至220°C加入调和剂，于900rpm的转速下快速搅拌30min;
[0035] 5)220°C下加入改性剂，于900rpm的转速下搅拌lh;超声处理30min后以60°C/h的 降温速率降温至20-30 °C ;
[0036] 6)转移至高速分散机中以ISOOrpm的转速下分散lh，然后用三辊研磨机研磨处理 至95 %的物料透过400目的滤板，包装即得木蜡油。
[0037] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0038] 1.在保留了传统木蜡油优点的基础上，本发明木蜡油耐候性能极大提高，开发出 的木蜡油耐候性能与传统涂料相当；
[0039] 2.本发明制备的木蜡油耐变形、耐水性、耐酸碱性各项性能也优于传统木蜡油，与 聚氨酯漆性能相当。
【具体实施方式】
[0040] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】，对本 发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。实 施例中所有物料均为市售产品，均符合本发明对原料的理化性质要求。
[0041 ] 实施例1
[0042]木錯油组分，按重量份计：
[0043] 79份植物油，所述植物油由18重量份亚麻油、12重量份蓖麻油、7重量份花生油、9 重量份亚麻籽油组成；13份植物蜡，所述植物蜡由27重量份小烛树蜡、13重量份巴西棕榈 蜡、16重量份甘蔗蜡组成;5份助溶剂，所述助剂由3重量份苯甲醇、7重量份羟苯丁酯、9重量 份乙醇、6重量份正丁醇组成;3重量份调和剂，所述调和剂由3重量份微粉硅胶微晶纤维素、 1重量份环甲基硅酮、2重量份二乙醇胺组成;0.3份催干剂，所述催干剂由重量比为3:1的活 性催干剂和辅助催干剂组成，其中活性催干剂为枸橼酸铁，辅助催干剂为吡啶甲酸锌;〇. 2 份改性剂，所述改性剂由3重量份交联酸甲纤维素钠、5重量份硅酸镁铝、4重量份硬脂酸锌 组成。
[0044] 所述催干剂由以下制备方法所得：
[0045] 1)采取0.005mol/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液溶解枸橼酸铁和吡啶甲酸锌，35- 40°C 下搅拌 30min;
[0046] 2)采用真空过滤装置对步骤1)中溶液进行三级连续过滤，一级过滤滤膜孔径为1μ m，二级滤滤膜孔径为0.45μηι，三级滤滤膜孔径为0.18μηι;
[0047] 3)过滤结束，滤液转至控温结晶器内，45-50 °C下滴加95W%的乙醇水溶液；
[0048] 4)浊度计检测结晶器内产生浑浊时，停止滴加95W%的乙醇水溶液；
[0049] 5)保温搅拌2h，然后以30°C/h的降温速率降温至-5°C得20-30μπι的催干剂；
[0050]所述改性剂由以下制备方法所得：
[0051 ] 1)交联酸甲纤维素钠采取5-6倍重量的纯化水浸泡6h，在SOOrpm的转速下机械搅 拌2h，45 °C下通过薄膜蒸发器去除水分，然后粉碎至粒径小于l〇Mi;
[0052] 2)粉碎后的交联酸甲纤维素钠分三次加入到混合均匀的硅酸镁铝和硬脂酸锌中， 进行充分混合，然后经气流粉碎机粉碎至粒径为5-10μπι即得改性剂。
[0053]木蜡油制备方法：
[0054] 1)高温不锈钢反应釜中加入植物油升温至240°C搅拌lh，然后加入植物蜡于 600rpm强力搅拌分散50min;
[0055] 2)2h内匀速降温至80°C，加入助剂保温搅拌2h;
[0056] 3)升温至180°C加入催干剂，于600rpm的转速下快速搅拌60min，然后超声处理2h;
[0057] 4)升温至220°C加入调和剂，于900rpm的转速下快速搅拌30min;
[0058] 5)220°(：下加入改性剂，于900印111的转速下搅拌111;超声处理301^11后以60°(：/11的 降温速率降温至20-30 °C ;
[0059] 6)转移至高速分散机中以ISOOrpm的转速下分散lh，然后用三辊研磨机研磨处理 至95 %的物料透过400目的滤板，包装即得木蜡油。
[0060] 实施例2
[0061 ]木錯油组分，按重量分数计:82份植物油，所述植物油由18重量份亚麻油、12重量 份蓖麻油、7重量份花生油、9重量份亚麻籽油组成；15份植物錯，所述植物錯由27重量份小 烛树蜡、13重量份巴西棕榈蜡、16重量份甘蔗蜡组成;6份助溶剂，所述助剂由3重量份苯甲 醇、7重量份羟苯丁酯、9重量份乙醇、6重量份正丁醇组成；5重量份调和剂，所述调和剂由3 重量份微粉硅胶微晶纤维素、1重量份环甲基硅酮、2重量份二乙醇胺组成;0.5份催干剂，所 述催干剂由重量比为3:1的活性催干剂和辅助催干剂组成，其中活性催干剂为枸橼酸铁，辅 助催干剂为吡啶甲酸锌;0.3份改性剂，所述改性剂由3重量份交联酸甲纤维素钠、5重量份 硅酸镁铝、4重量份硬脂酸锌组成。
[0062]木蜡油制备方法同实施例1.
[0063] 实施例3
[0064] 木蜡油组分，按重量分数计：80份植物油，14份植物蜡，5份助溶剂，4重量份调和 剂，〇. 4份催干剂，0.2份改性剂。
[0065]制备方法同实施例1。
[0066] 实施例4
[0067]按照下述标准方法对本发明制备的木蜡油进行性能测试，并采用市售品牌木蜡油 和聚氨酯漆进行性能对比，详细结果见下表1:
[0068] 表1本发明产品性能测试结果
[0069]
[0070]
[0071] 试验结果表明本发明制备的木蜡油耐候性能优异，在紫外、高温高湿环境无明显 变色和变形;耐水性、耐酸碱性各项性能均较同类产品优异，与传统聚氨酯漆性能相当。
[0072] 实施例5
[0073] 配方中改性剂和调和剂在耐候性能上起到协同增效作用，二者的作用可以从下表 2可以看出：
[0074] 表 2
[0075]
[0076]
[0077] 注:对比例1中配方不含本发明的调和剂，其余成分和制备方法与实施例3相同；对 比例2中不含本发明的改性剂，其余成分和制备方法与实施例3相同；对比例3中改性剂直接 采用混合均匀的交联酸甲纤维素钠、硅酸镁铝、硬脂酸锌，其余制备方法与实施例3相同；
[0078] 以上结果表明配方中改性剂和调和剂在耐候性能上起到协同增效作用，而且在研 究配方中改性剂和调和剂用量时发现，耐磨增强剂和调和剂用量过大或者过小均达不到本 发明的良好效果。且对改性剂进行处理比直接采用混合均匀的交联酸甲纤维素钠、硅酸镁 铝、硬脂酸锌耐候性和耐高温、高湿(40°C/90%RH)的效果好。
[0079]尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的 精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。
【主权项】
1. 一种木蜡油，所述木蜡油由以下重量份数的成分组成： 79-82份植物油，所述植物油由18重量份亚麻油、12重量份蓖麻油、7重量份花生油、9重 量份亚麻籽油组成； 13-15份植物蜡，所述植物蜡由27重量份酸值为13-15的小烛树蜡、13重量份酸值为3-5 的巴西棕榈蜡、16重量份酸值为8-12、含游离酚为16W%的甘蔗蜡组成； 5-6份助溶剂，所述助剂由3重量份苯甲醇、7重量份羟苯丁酯、9重量份乙醇、6重量份正 丁醇组成； 3-5重量份调和剂，所述调和剂由3重量份微粉硅胶微晶纤维素、1重量份环甲基硅酮、2 重量份二乙醇胺组成； 0.3-0.5份催干剂，所述催干剂由重量比为3:1的活性催干剂和辅助催干剂组成，其中 活性催干剂为粒度为200目的枸橼酸铁，辅助催干剂为粒度为200目的吡啶甲酸锌； 0.2-0.3份改性剂，所述改性剂由3重量份交联酸甲纤维素钠、5重量份硅酸镁铝、4重量 份硬脂酸锌组成； 所述催干剂由以下制备方法所得： 1) 采取0.005mol/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液溶解枸橼酸铁和吡啶甲酸锌，35-40°C 下搅拌30min; 2) 采用真空过滤装置对步骤1)中溶液进行三级连续过滤，一级过滤滤膜孔径为Ιμπι，二 级滤滤膜孔径为〇. 45μηι，三级滤滤膜孔径为0.18μηι; 3) 过滤结束，滤液转至控温结晶器内，45-50 °C下滴加95W %的乙醇水溶液； 4) 浊度计检测结晶器内产生浑浊时，停止滴加95W%的乙醇水溶液； 5) 保温搅拌2h，然后以30°C/h的降温速率降温至-5°C得20-30μπι的催干剂； 所述改性剂由以下制备方法所得： 1) 交联酸甲纤维素钠采取5-6倍重量的纯化水浸泡6h，在800rpm的转速下机械搅拌2h， 45°C下通过薄膜蒸发器去除水分，然后粉碎至粒径小于IOmi; 2) 粉碎后的交联酸甲纤维素钠分三次加入到混合均匀的硅酸镁铝和硬脂酸锌中，进行 充分混合，然后经气流粉碎机粉碎至粒径为5-10μπι即得改性剂。2. 根据权利要求1所述的一种木蜡油，其特征在于:所述木蜡油由以下重量份数的成分 组成:80份植物油，14份植物蜡，5份助溶剂，4重量份调和剂，0.4份催干剂，0.2份改性剂。3. -种木蜡油的制备方法，包括以下步骤： 1) 高温不锈钢反应釜中加入植物油升温至240°C搅拌lh，然后加入植物蜡于600rpm强 力搅拌分散50min; 2) 2h内匀速降温至80°C，加入助剂保温搅拌2h; 3) 升温至180°C加入催干剂，于600rpm的转速下快速搅拌60min，然后超声处理2h; 4) 升温至220 °C加入调和剂，于900rpm的转速下快速搅拌30min; 5) 220 °C下加入改性剂，于900rpm的转速下搅拌Ih;超声处理30min后以60 °C /h的降温 速率降温至20-30 °C; 6) 转移至高速分散机中以1800rpm的转速下分散Ih，然后用三辑研磨机研磨处理至 95 %的物料透过400目的滤板，包装即得木蜡油。
【文档编号】C09D191/06GK105950009SQ201610442939
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】董学明
【申请人】董学明