[發(fā)明專利]一種水基化生漆乳液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410330596.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104073162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔振武;孫祥玲;吳國(guó)民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): C09D193/00
• 分類號(hào): C09D193/00;C09D7/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水基化生漆乳液的制備方法，尤其涉及一種天然生漆的水基化改性方法。該方法采用一種復(fù)合乳化劑在室溫下乳化生漆制備水基化生漆乳液。乳液漆膜保持了天然生漆漆膜優(yōu)良的機(jī)械性能、耐污染、耐化學(xué)介質(zhì)及耐熱性能，可作為水性涂料使用。

背景技術(shù)

天然生漆素有“涂料之王”的美譽(yù)，是一種油包水型(W/O)的環(huán)保生態(tài)涂料，漆膜性能優(yōu)越，在我國(guó)已有數(shù)千年的使用歷史。生漆因漆膜光亮以及耐久性、抗腐蝕性、耐磨性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用與高檔家具、日用品、藝術(shù)品及防腐涂料等領(lǐng)域。生漆由于存在漆液黏度大、成膜條件苛刻、易致敏等缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍受到限制。漆酚是生漆的主要成膜物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和側(cè)鏈的鄰苯二酚基團(tuán)，具有多個(gè)反應(yīng)活性中心，可發(fā)生酯化、醚化、烷基化、絡(luò)合、縮聚、共聚等一系列反應(yīng)。對(duì)漆酚進(jìn)行改性是目前生漆化學(xué)利用的重要途徑。由于從生漆中提取漆酚需要大量的有機(jī)溶劑，不僅會(huì)造成環(huán)境的污染，還會(huì)損失生漆中的其它有效成分，降低生漆的利用率，對(duì)于生漆資源短缺的地區(qū)更難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。生漆是以漆酚為連續(xù)相，漆酶、漆多糖、水及灰分作為分散相的天然樹脂漆。保持生漆的膠體分散體系是保持生漆原有優(yōu)良性能、提高生漆利用率的重要途徑。維持漆酶活性是生漆常溫自干的保證。

水性涂料以水為分散介質(zhì)，具有安全、無(wú)毒、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在涂料市場(chǎng)中具有廣闊的發(fā)展前景。涂料的水性化方法有乳液聚合、親水性單體參與共聚合成水溶性樹脂及相反轉(zhuǎn)技術(shù)等，其中相反轉(zhuǎn)技術(shù)是目前生漆及其改性樹脂的主要水性化方法。與反應(yīng)性乳化劑相比，傳統(tǒng)乳化劑具有來(lái)源廣，成本低等特點(diǎn)。將多種乳化劑復(fù)配使用，可以充分發(fā)揮不同乳化劑間的協(xié)同作用，獲得滿意的乳化效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水基化生漆乳液及其制備方法。采用該方法制備的水基化生漆乳液穩(wěn)定性好，并具有天然生漆優(yōu)良的成膜性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種水基化生漆乳液，由生漆、占生漆質(zhì)量8～12％的復(fù)合乳化劑及水組成。所述的復(fù)合乳化劑由聚氧乙烯辛基苯基醚(OP-10)、十二烷基硫酸鈉(SDS)及聚乙烯醇(PVA)組成，其中，OP-10與SDS的質(zhì)量比為1.5～3:1，(OP-10+SDS)與PVA質(zhì)量比為1～1.5:1，PVA的聚合度為1700～1800。

所述的生漆為毛壩漆、安康漆、秦嶺漆、恩施漆或其他地區(qū)所產(chǎn)的天然生漆，漆酚質(zhì)量百分含量為50％以上，水分質(zhì)量百分含量低于30％。

制備所述的水基化生漆乳液的方法，為保持漆酶活性，在20～40℃條件下，將生漆、復(fù)合乳化劑均勻分散于水中，充分乳化后以蒸餾水稀釋，制備一定固含量的水基化生漆乳液。

在水基化生漆乳液制備過(guò)程中，乳化時(shí)間為5～20min。

所述的OP-10和SDS按比例溶于蒸餾水中混合均勻，調(diào)整混合溶液濃度為5～20％。

有益效果

1.本發(fā)明采用一種自制的復(fù)合乳化劑將天然生漆由油包水型轉(zhuǎn)變成水包油型水基化生漆乳液。制備的水基化生漆乳液具有優(yōu)良的分散穩(wěn)定性；乳液粒子分散均勻，平均粒徑為0.5～2.0μm；生漆乳液中的漆酚、糖蛋白、多糖等成膜物質(zhì)得到有效利用，且保持了漆酶的催化活性，拓寬了生漆的應(yīng)用范圍。

2.本發(fā)明制備的生漆乳液以水為溶劑，揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量低，是一類綠色環(huán)保的環(huán)境友好生態(tài)涂料，漆膜具有優(yōu)良的機(jī)械力學(xué)、耐熱、耐污染、耐化學(xué)介質(zhì)等性能，可與天然生漆漆膜相媲美。

3.本發(fā)明所用的復(fù)合乳化劑極易獲得且成本低廉，水基化生漆乳液制備工藝簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的水基化生漆乳液的透射電鏡照片。

圖2水基化生漆乳液粒徑分布圖。

具體實(shí)施方式

一種水基化生漆乳液的制備方法：

第一步：原料準(zhǔn)備。生漆：采用孔徑約38μm的濾布過(guò)濾生漆除雜，水分質(zhì)量百分含量為18～25％；高分子乳化劑聚乙烯醇(PVA)：將PVA在蒸餾水中充分溶脹，于95℃水浴鍋中加熱攪拌2～3h溶解，質(zhì)量百分濃度為5～10％。聚氧乙烯辛基苯基醚(OP-10)與十二烷基硫酸鈉(SDS)按質(zhì)量比為1.5～3:1于蒸餾水中混合均勻，質(zhì)量百分濃度為5～20％。

第二步：在20～40℃下，采用分散乳化機(jī)將天然生漆、復(fù)合乳化劑均勻分散于水中，以蒸餾水稀釋，制備一定固含量的水基化生漆乳液。乳化劑用量為天然生漆質(zhì)量的8～12％。