A method for chemical modification of water-borne wood paint by nanocellulose containing hemicellulose relates to a method for modifying water-borne wood paint. To solve the problem of poor dispersion of nano-particles in existing nano-materials modified waterborne wood coatings, resulting in poor mechanical properties of waterborne paint film. Methods: First, preparation of Nano-cellulose aqueous solution containing hemicellulose: the raw materials of cellulose were extracted and lignin removed in turn to obtain holocellulose, then mechanical pretreatment or chemical-mechanical mixed pretreatment to obtain Nano-cellulose aqueous solution containing hemicellulose; second, Nano-cellulose in-situ chemically modified waterborne wood paint. This method can significantly improve the mechanical properties of waterborne wood coatings, such as adhesion, wear resistance, hardness and impact resistance, prolong the service life of waterborne wood coatings, widen the application scope of waterborne wood coatings, and increase the added value of wood products. The invention is used in the field of waterborne wood paint.
【技术实现步骤摘要】
含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法
本专利技术涉及一种改性水性木器漆的方法。
技术介绍
木材表面涂饰是木材保护与装饰的主要手段。溶剂型油漆、油性涂料过去一直是家具行业的主流用漆种类。然而，近年来随着人们环保意识的加强、国家强制政策的出台，具有高VOC释放特点的溶剂型和油性涂料应用受到大幅限制，而具有低VOC释放特点的环境友好型水性木器涂料越来越受到行业青睐，成为木器涂料发展的主流趋势。但令人遗憾的是市面上的水性木器涂料因固含量低、组分之间及其与基底作用力弱等问题，致使漆膜硬度、耐磨性、附着力、抗冲击性等机械性能及耐紫外老化性能一般不及技术成熟的油性涂料，故水性木器漆的改性势在必行。近年来，利用纳米材料对水性木器涂料改性的方法较多。①纳米纤维素改性水性涂料的方法，但纳米纤维素的分散靠表面活性剂调控，组分复杂且漆膜性能受小分子的表面活性剂影响大；且仅通过纳米纤维素添加对涂层的附着力、耐磨性和耐紫外老化性能改善无积极作用。②利用纳米纤维素棒状晶体改善水性木器涂料的硬度、耐磨性等力学性能，但由于纳米纤维素棒状晶体长径比低，致漆膜力学性能改善不明显。③利用纳米...
【技术保护点】
1.含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、含半纤维素的纳米纤维素水液的制备：将纤维素原料依次进行抽提处理和去木质素处理，得到综纤维素，然后进行机械预处理或化学机械混合预处理，得到含半纤维素的纳米纤维素水液；所述的机械预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分数为0.1％～0.3％；②然后用600bar的高压均质机械处理30～40min，即得含半纤维素的纳米纤维素水分散液，其中半纤维素占综纤维素质量的20％～30％；所述的化学机械混合预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分...
【技术特征摘要】
1.含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、含半纤维素的纳米纤维素水液的制备：将纤维素原料依次进行抽提处理和去木质素处理，得到综纤维素，然后进行机械预处理或化学机械混合预处理，得到含半纤维素的纳米纤维素水液；所述的机械预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分数为0.1％～0.3％；②然后用600bar的高压均质机械处理30～40min，即得含半纤维素的纳米纤维素水分散液，其中半纤维素占综纤维素质量的20％～30％；所述的化学机械混合预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分数为0.1％～0.3％，然后依次加入溴化钠和TEMPO试剂，然后在磁力搅拌下，以2.5～3mL/min的加入速度加入次氯酸钠，再调节pH值为10～10.5，持续反应至pH值不发生变化；其中溴化钠质量为综纤维素质量的12％～13％，TEMPO试剂的质量为综纤维素质量的1％～2％，次氯酸钠的质量为综纤维素质量的25％～35％；②经抽滤、水洗后，再加入去离子水和亚氯酸钠，调节pH值至4～5，然后在70～80℃磁力搅拌1～2h，经抽滤、水洗，得到羧基化纤维素；其中去离子水和综纤维素的质量比为(95～105):3，亚氯酸钠的质量为综纤维素质量的25％～35％；③然后重新配成0.1％～0.3％的羧基化纤维素水分散液，再经14000～16000rpm的高速搅拌机机械分散20～30min，制得含半纤维素的纳米纤维素水分散液，其中半纤维素占综纤维素质量的10％～20％。二、纳米纤维素原位化学改性水性木器漆：①将异佛尔酮二异氰酸酯和步骤一得到的含半纤维素的纳米纤维素水液混合后搅拌均匀，然后倒入带有搅拌器、冷凝管的干燥的四口烧瓶中，加热至65～70℃反应1～2h；②然后向反应体系中加入聚丙二醇-2000，保持65～70℃反应1.5～2h；③将质量浓度为15％～25％的1,4-丁二醇的丙酮溶液缓慢滴加到反应体系中，控制1,4-丁二醇的丙酮溶液的滴加速度使体系温度控制在70-80℃，反应1.5～2h；④将二羟甲基丙酸用少量的N-甲基吡咯烷酮溶解，然后加入到反应体系中，控制反应温度为65～75℃，用丙酮控制反应溶液的粘度低于100mPa·S，反应3.5～4h；⑤将三乙胺加入到反应体系中，中和反应15～20min；⑥然后用高速分散机分散反应溶液，得到含半纤维素的纳米纤维素分散石墨烯原位化学改性水性聚氨酯乳液，即为纳米纤维素分散石...
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