一种木蜡油树脂及高硬度耐黄变木蜡油制造技术

本发明专利技术属于家具木器漆领域，具体地，本发明专利技术涉及一种木蜡油树脂；还涉及一种高硬度耐黄变木蜡油。本发明专利技术的高硬度耐黄变木蜡油包括以下按重量百分比计的组分：蜡粉1‑5％，防沉剂1‑3％，抗结皮剂0.1‑0.5％，手感助剂1‑2％，松节油10‑20％，催干剂0.1‑1％，木蜡油树脂30‑50％，活性稀释剂30‑40％，所述木蜡油树脂是蓖麻油经改性制备得到的。使用本发明专利技术的木蜡油树脂制备的木蜡油涂层致密，封闭效果好；具有良好的耐黄变性；涂膜硬度增大。

A Wood Wax Oil Resin and High Hardness and Yellowing Resistance Wood Wax Oil

【技术实现步骤摘要】
一种木蜡油树脂及高硬度耐黄变木蜡油
本专利技术属于家具木器漆领域，具体地，本专利技术涉及一种木蜡油树脂；还涉及一种高硬度耐黄变木蜡油。
技术介绍
木蜡油是以植物油和植物蜡以及分散介质等为基础制成的木器涂料，用于木制品表面并具有装饰和保护作用。然而，由于以合成树脂为主要成膜物质的化学涂料存在污染环境、危害人体健康、危及公共安全等严重问题，因此木蜡油的进一步发展与应用受到限制。使用以生物质为主要成膜物质的涂料是解决上述问题的途径之一。然而，采用以纯天然的植物油为主要成膜物质复配制成的木蜡油存在漆膜硬度低(3B-5B)、耐黄变性差(ΔE*>3)等缺点，涂层硬度低会导致涂层容易划破，影响涂层的装饰性和保护性；耐黄变性差会导致涂层因氧化变黄，影响涂层的装饰性。因此，上述缺点限制了此类木蜡油在家具木器漆上的使用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种木蜡油树脂及高硬度耐黄变木蜡油。本专利技术的一个方面涉及一种木蜡油树脂。一种木蜡油树脂，通过以下方法制备：(1)将多层氧化石墨烯和无水甲苯混合，分散均匀后，在氮气保护条件下加热至70-78℃，逐滴加入异氰酸酯，然后逐滴加入催化剂，恒温反应4-6小时；抽滤后用溶剂洗涤，真空干燥得到的滤饼，得到产物A；(2)室温下，将98％浓硫酸与醇混合，得到硫酸-醇混合液，再将蓖麻油与硫酸-醇混合液混合，回流脱水，得到含有共轭双键的蓖麻油；(3)将丙酮与亲双烯混合，得到亲双烯-丙酮溶液，然后与含有共轭双键的蓖麻油混合，搅拌反应后，除去丙酮，得到蓖麻油-亲双烯；(4)预热蓖麻油-亲双烯，然后加入KOH/甲醇溶液，搅拌回流后，分层，收集上层并除去甲醇，得到蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯；(5)将蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯搅拌升温至80-83℃，逐滴加入1,4-丁二醇，然后加入对甲苯磺酸；将反应体系升温至115-120℃并反应3-3.5h；然后将反应体系的压力降至0.01-0.02mpa，在此温度蒸馏并收集馏出物，得到蓖麻油-亲双烯醇；(6)将蓖麻油-亲双烯醇与产物A混合，升温至30-35℃，然后加入催化剂，再升温至80-85℃，并保温反应5-6h；降至室温，即得木蜡油树脂。优选地，步骤(1)中多层氧化石墨烯与无水甲苯的重量比为1:30-1:40。优选地，步骤(1)中分散的条件为超声分散。优选地，步骤(1)中所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或两种；更优选地为异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯；甚至更优选地，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。优选地，步骤(1)中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述溶剂为甲苯。优选地，步骤(2)中98％浓硫酸与醇的重量比为1:8-1:10。优选地，步骤(2)中所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、1,4-丁二醇中的一种或两种；更优选地为乙醇或丙醇；甚至更优选地为丙醇。优选地，步骤(2)中蓖麻油与硫酸-醇混合液的重量比为15:1-20:1。优选地，步骤(3)中丙酮与亲双烯的重量比为2:1-3:1。优选地，步骤(3)中所述亲双烯为马来酸酐、n-苯基马来酰胺、4,4’-双马来酰亚胺二苯甲烷、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、丙烯氰中的一种；更优选地为n-苯基马来酰胺。优选地，步骤(3)中亲双烯-丙酮溶液与含有共轭双键的蓖麻油的重量比为1：8-1：12。优选地，步骤(4)中甲醇的量为蓖麻油-亲双烯重量的10-15％；KOH的量为蓖麻油-亲双烯重量的1.1-1.5％。优选地，步骤(5)中蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯与1,4-丁二醇的重量比为1:6-1:8；所述1,4-丁二醇在10-15min内滴加完毕；所述对甲苯磺酸的重量为蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯重量的4-7％。优选地，步骤(6)中蓖麻油-亲双烯醇与产物A的重量比为1:33-1:40；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。本专利技术的另一个方面涉及所述木蜡油树脂的应用，其用于制备木蜡油。本专利技术的再一个方面涉及一种高硬度耐黄变木蜡油。一种高硬度耐黄变木蜡油，包括以下按重量百分比计的组分：优选地，所述蜡粉为巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡、甘蔗蜡、月桂蜡、蓖麻子蜡、西蒙德木蜡、漆蜡、小冠巴西棕蜡、花旗松蜡中的一种或两种以上的混合物；更优选地为巴西棕榈蜡、蓖麻子蜡、漆蜡的混合物；甚至更优选地为巴西棕榈蜡、小烛树蜡、漆蜡重量比为3：1：2的混合物。优选地，所述防沉剂为聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油、聚烯烃蜡、蓖麻油衍生物、有机膨润土中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述抗结皮剂为酚类化合物、巯基化合物、肟类化合物中的一种；更优选地为肟类化合物；甚至更优选地为甲乙酮肟。优选地，所述手感助剂为有机硅、聚醚改性有机硅、蜡乳液、弱阳离子、有机蜡中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述催干剂为异辛酸钴、二氧化锰、异辛酸铅、异辛酸锌、异辛酸锆、氧化钙、稀土、氧化铁、铜氧化铜中的一种或两种以上的混合物；更优选地为稀土、异辛酸锌、异辛酸锆的混合物；甚至更优选地为稀土、异辛酸锌、异辛酸锆重量比2：1：1的混合物。单独使用稀土、异辛酸锌或异辛酸锆时，涂膜容易起皱，而使用稀土、异辛酸锌、异辛酸锆重量比2：1：1的混合物时，涂膜不会起皱。优选地，所述活性稀释剂为丙烯酸月桂酯、新戊二醇二乙氧基双丙烯酸酯、三羟甲酯丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物；更优选地为丙烯酸月桂酯和二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯的混合物；甚至更优选地为丙烯酸月桂酯和二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯重量比4：1的混合物。本专利技术的有益效果：(1)蓖麻油接枝的多层氧化石墨烯能够在木蜡油涂层中形成插层结构，从而使木蜡油涂层致密，封闭效果好；(2)用异氰酸酯改性脂肪族蓖麻油氨酯，使制得的木蜡油树脂具有良好的耐黄变性(含有苯环的异氰酸酯会因为光热氧化变黄；脂肪族蓖麻油本身具有良好的耐黄变性)，进而使木蜡油具有良好的耐黄变性；(3)蓖麻油脱水形成共轭双键，和亲双烯进行Diels-Alder反应，使制得的木蜡油树脂刚性变强，进而使涂膜硬度增大；(4)使用松节油和活性稀释剂调节木蜡油的粘度，降低VOC对环境和人的危害；(5)本专利技术的木蜡油采用擦刷或喷涂的方式施工，操作简单，对环境及操作人员友好；(6)本专利技术的木蜡油的原材料为可再生的植物油资源，贴合涂料产业转型升级和持续发展的迫切需求；(7)本专利技术的木蜡油能用作底漆和面漆以及与水性面漆配套使用。具体实施方式以下结合具体实施例说明本专利技术的技术方案。实施例1一种木蜡油树脂，通过以下方法制备：(1)将0.5kg多层氧化石墨烯(GO)和19.2kg无水甲苯混合，超声分散0.5-1h，在氮气保护条件下搅拌加热至70-78℃，逐滴加入3.5kg异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，然后逐滴加入0.012kg二月桂酸二丁基锡，恒温反应4-6小时；抽滤后用甲醇洗涤，将滤饼在43-48℃真空干燥箱中干燥10-12h，得到产物A；(2)室温下，将1kg的98％浓硫酸与8kg丙醇混合，得到硫酸-丙醇混合液，然后与144kg蓖麻油混合，调节体系压强为-0.017至-0.025mpa，在220-240℃温度回流脱水1-1.5h，得到含有共轭双键的蓖麻油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木蜡油树脂，其特征在于，通过以下方法制备：(1)将多层氧化石墨烯和无水甲苯混合，分散均匀后，在氮气保护条件下加热，逐滴加入异氰酸酯，然后逐滴加入催化剂，恒温反应；抽滤后用溶剂洗涤，真空干燥得到的滤饼，得到产物A；(2)将98％浓硫酸与醇混合，得到硫酸‑醇混合液，再将蓖麻油与硫酸‑醇混合液混合，回流脱水，得到含有共轭双键的蓖麻油；(3)将丙酮与亲双烯混合，得到亲双烯‑丙酮溶液，然后与含有共轭双键的蓖麻油混合，搅拌反应后，除去丙酮，得到蓖麻油‑亲双烯；(4)预热蓖麻油‑亲双烯，然后加入KOH/甲醇溶液，搅拌回流后，分层，收集上层并除去甲醇，得到蓖麻油‑亲双烯脂肪酸酯；(5)将蓖麻油‑亲双烯脂肪酸酯搅拌升温至80‑83℃，逐滴加入1,4‑丁二醇，然后加入对甲苯磺酸；将反应体系升温至115‑120℃并反应3‑3.5h；然后将反应体系的压力降至0.01‑0.02mpa，并保温反应；收集馏出物，得到蓖麻油‑亲双烯醇；(6)将蓖麻油‑亲双烯醇与产物A混合，升温至30‑35℃，然后加入催化剂，再升温至80‑85℃，保温反应；降至室温，即得木蜡油树脂。

【技术特征摘要】
1.一种木蜡油树脂，其特征在于，通过以下方法制备：(1)将多层氧化石墨烯和无水甲苯混合，分散均匀后，在氮气保护条件下加热，逐滴加入异氰酸酯，然后逐滴加入催化剂，恒温反应；抽滤后用溶剂洗涤，真空干燥得到的滤饼，得到产物A；(2)将98％浓硫酸与醇混合，得到硫酸-醇混合液，再将蓖麻油与硫酸-醇混合液混合，回流脱水，得到含有共轭双键的蓖麻油；(3)将丙酮与亲双烯混合，得到亲双烯-丙酮溶液，然后与含有共轭双键的蓖麻油混合，搅拌反应后，除去丙酮，得到蓖麻油-亲双烯；(4)预热蓖麻油-亲双烯，然后加入KOH/甲醇溶液，搅拌回流后，分层，收集上层并除去甲醇，得到蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯；(5)将蓖麻油-亲双烯脂肪酸酯搅拌升温至80-83℃，逐滴加入1,4-丁二醇，然后加入对甲苯磺酸；将反应体系升温至115-120℃并反应3-3.5h；然后将反应体系的压力降至0.01-0.02mpa，并保温反应；收集馏出物，得到蓖麻油-亲双烯醇；(6)将蓖麻油-亲双烯醇与产物A混合，升温至30-35℃，然后加入催化剂，再升温至80-85℃，保温反应；降至室温，即得木蜡油树脂。2.根据权利要求1所述的木蜡油树脂，其特征在于，步骤(1)中多层氧化石墨烯与无水甲苯的重量比为1:30-1:40；分散的条件为超声分散；在氮气保护条件下加热至70-78℃；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或两种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述溶剂为甲苯。3.根据权利要求1所述的木蜡油树脂，其特征在于，步骤(2)中98％浓硫酸与醇的重量比为1:8-1:10；所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、1,4-丁二醇中的一种或两种；蓖麻油与硫酸-醇混合液的重量比为15:1-20:1。4.根据权利要求1所述的木蜡油树脂，其特征在于，步骤(3)中丙酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀文，李维汉，黄彬，段琪，
申请(专利权)人：上海嘉宝莉涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31