李士兵,柳 娜,康金雙,付 聯(lián),田麗娜
(中原石油勘探局 石油化工總廠, 河南 濮陽 457165)
木蠟油是植物油蠟涂料國內(nèi)的俗稱,是一種類似油漆而又區(qū)別于油漆的天然木器涂料,它和目前那種基于石化類合成樹脂所生產(chǎn)的油漆完全不同,原料主要以精練亞麻油、棕櫚蠟等天然植物油與植物蠟并配合其它一些天然成分融合而成[1],連調(diào)色所用的顏料也達(dá)到了食品級。因此它不含三苯、甲醛以及重金屬等有毒成分,沒有刺鼻的氣味,可替代油漆用于家庭裝修以及室外花園木器。
木蠟油具有滲透力強(qiáng),防潮,防腐,防蟲,阻燃,抗紫外線,不產(chǎn)生任何有害氣味等諸多優(yōu)點[2,3]。經(jīng)過木蠟油涂飾處理過的木質(zhì)產(chǎn)品外觀紋理清晰自然,手感好,表面不結(jié)膜,減少收縮與膨脹,不爆裂,不起翹,不脫落,操作簡單方便[4,6]。木蠟油適應(yīng)干燥,潮濕,高溫,低溫等各種氣候條件,是室內(nèi)外裝飾裝修的理想產(chǎn)品。
在家居木器裝修用漆方面,現(xiàn)今多數(shù)為溶劑型硝基漆、聚酯漆、聚氨酯漆。這些溶劑型產(chǎn)品VOC相應(yīng)高,在施工過程中或施工以后,揮發(fā)出大量的苯類有毒有害氣體和游離 TDI,直接危害人們的身體健康[7]。所以,大力開發(fā)環(huán)保型的水性木器漆,是與時俱進(jìn),符合時代發(fā)展要求的木器用漆。
桐油(工業(yè)級),蜂蠟(研域化學(xué)試劑有限公司),巴西棕櫚蠟(研域化學(xué)試劑有限公司),聚合亞麻油(AR),達(dá)瑪樹脂(AR),柑橘油(AR),稀土催干劑。涂-4黏度杯(上海精暉儀器設(shè)備有限公司);QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度儀(天津建科試驗儀器廠);JJ-1精密增力電動攪拌器(常州國華電氣有限公司);W-O恒溫油水浴鍋(上海申順科技有限公司)。
先將桐油、亞麻油、達(dá)瑪樹脂按比例混合均勻,其中桐油、亞麻油和達(dá)瑪樹脂的質(zhì)量比為:15︰18︰20,在燒杯中加熱至120~130 ℃,除去其中的水分。
先將預(yù)聚產(chǎn)物加熱至90~120 ℃,再分別將巴西棕櫚蠟、蜂蠟和橘油混合并加入至預(yù)聚產(chǎn)物中,保持90~120 ℃并攪拌均勻,待混合物充分混合均勻后,進(jìn)行熱過濾,除去其中的不溶物,過濾后澄清液體冷卻至室溫,再將催干劑加入混合物中,再次攪拌均勻,涂布于15 cm×15 cm的橡木上,每隔一定時間觀察涂膜干燥固化情況,利用吹棉花測定并記錄涂膜表干時間,待實干后,按國家涂料標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法分別測定其穩(wěn)定性、硬度和黏度等性能。
分別用國標(biāo) GB/T9755-2001、GB/T9274-1988等檢測木蠟油實干后的容器中狀態(tài)、耐水性、耐酸性、耐堿性和耐洗刷性等性能。
由于在制備木蠟油的過程中,達(dá)瑪樹脂的熔點較高,常溫常壓下120 ℃以上才開始溶解,逐漸升高溫度,當(dāng)溫度超過150 ℃后,預(yù)聚物色澤逐漸變暗,液體的粘稠度增加。分別取反應(yīng)溫度為 110,120,130,140,150 ℃,檢測預(yù)聚物的表觀色澤,粘度等性能參數(shù),得出最佳反應(yīng)溫度為130 ℃。
達(dá)瑪樹脂影響著樣品涂刷后時的外觀色澤和粘度。所以當(dāng)我們固定蠟,亞麻油和桐油的量后我們選擇變換達(dá)瑪樹脂的量來觀察出料后,樣品的外觀色澤和粘度之間的關(guān)系(表1)。
表1 達(dá)瑪樹脂的用量對外觀色澤和粘度的影響Table 1 The effect of ratio of damar resin on the appearance and viscosity
本實驗使用動物蠟蜂蠟和植物蠟巴西棕櫚蠟按不同的配比加入該反應(yīng)體系中,考察預(yù)聚物的抗酸堿性和鉛筆硬度,從而得出兩種蠟的最佳配比(表2)。
表2 蜂蠟和巴西棕櫚蠟不同配比對硬度的影響Table 2 The effect of different proportion of beeswax and carnauba wax on the hardness
本實驗的稀釋劑選用橘油,無水乙醇,松節(jié)油,通過對合成木蠟油的穩(wěn)定性對比,選出最佳的稀釋劑(表3)。
表3 稀釋溶劑的種類對穩(wěn)定性的影響Table 3 The effect of kinds of solvent on the stabilization
催干劑加入量的不同影響著產(chǎn)品表干時間長短,其具體關(guān)系如表4所示。
表4 稀土催干劑用量對表干時間的影響Table 4 The effect of ratio of rare earth drier on the surface drying time
在室溫下將最佳配方木蠟油涂膜樣品分別于水中、5% NaOH溶液、5% NaCl溶液和5% H2SO4溶液中浸泡,考察涂膜的耐化學(xué)介質(zhì)性能(表5)。
(1)制備的木蠟油粘稠度適中,可以很好的滲透到木材中,在完全干燥后在木材表面形成一層淡黃色,亞光的漆膜,可使木材具有耐酸堿,氧化等性能。
表5 稀土催干劑用量對表干時間的影響Table 5 The effect of ratio of rare earth drier on the surface drying time
(2)在加入0.4 g稀土催干劑后,表干時間可達(dá)到2 h,同時也可以選擇鈷,鈣和鋅等催干劑進(jìn)行復(fù)配,可實現(xiàn)木蠟油更好的底干和實干效果。
(3)木蠟油可以根據(jù)加入達(dá)瑪樹脂的量調(diào)節(jié)木蠟油的光澤度和粘度。
(4)本實驗中采用動物蠟蜂蠟和植物蠟棕櫚蠟復(fù)配,蜂蠟可以很好的調(diào)節(jié)表面的柔軟度,棕櫚蠟可以調(diào)節(jié)木蠟油漆膜的硬度,兩者復(fù)配可以使漆膜表面硬度適中,給人的手感舒適,并擁有一定的耐酸堿等化學(xué)介質(zhì)的能力,適應(yīng)外界不同的環(huán)境。
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