一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法，属于毛竹集成材技术领域，先利用环氧树脂制备改性环氧树脂，提高了涂层基底对基材的附着力问题，再加入其他原料混合，制得耐光老化涂层，综合以上的步骤，不仅提高了耐光老化涂层的附着力问题，也提高耐光老化涂层的韧性，提高耐水性和耐冲击性，在使用中涂层不易脱落，不容易被破坏，延长基材的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及毛竹集成材
，尤其涉一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]毛竹材是一种可持续利用的高分子生态环境材料，毛竹材具有高韧性、可塑性强和高硬度的优点，在现代工艺的处理下，其耐用性已经得到极大提高，可与木材相媲美。近年来，毛竹制产品的应用领域越来越广，应用地点也从室内扩大到室外。户外用毛竹材在使用过程中受太阳光中紫外线照射而引起的聚合物分子链断裂以及化学结构变化叫做光降解，由光降解引起的材料在微观构造、表面物理性能、颜色及化学的变化叫光老化现象，这种现象影响竹材及其制品使用寿命。因此，改善竹材的耐光老化性能是研究的一个重要方向。
[0003]目前，对毛竹集成材进行耐光老化处理的方法主要是通过涂覆紫外光固化涂层屏蔽紫外线，一般的紫外光固化涂层不含有机溶剂或惰性稀释剂，固化时不需加热，具有对环境污染少，能耗低、效率高、化学稳定性好、适用性好等特点。表面涂层能帮助木材抵抗环境损伤、缓解光老化，但广泛使用的紫外光固化涂料如聚氨酯等由于抵抗紫外线能力较弱而无法长效发挥其改善木材耐光老化性能的作用，长期暴露在户外环境，尤其紫外线强光中，木质基材涂层易发生界面失效、涂料粉化等问题，使得毛竹集成材外观、使用质量等大幅折损。
[0004]目前常采用环氧树脂作为涂层基底制备耐光老化涂层，但是以环氧树脂为原料制备的耐光老化涂层存在的关键问题是与基材的附着力不强。涂层在基材上的附着力关系到涂层的使用性能和使用寿命，以及对基材的保护作用。附着力是各种力共同作用的结果，基材表面的粗糙程度，基材本身的材料性质等都与涂层的附着力有关，这导致时间长后涂层会从基材表面脱落，而良好的附着力是涂层获得良好户外耐光老化性能的前提，因此需要制备一种新型的耐光老化涂层，以解决涂层与基材之间附着力不强导致涂层脱落的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法，以提高耐光老化涂层的附着力不强，涂层易脱落问题。
[0006]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0007]本专利技术制备的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，包括以下原料：
[0008]15
‑
17质量份耐光老化涂料、2
‑
5质量份的质量分数为30％的氢氧化钠溶液、0.05
‑
0.14质量份聚乙烯醇缩丁醛、0.1
‑
0.2质量份乙烯基三甲氧基硅烷。
[0009]进一步，所述耐光老化涂料包括以下原料：60
‑
70质量份改性环氧树脂、0.2
‑
0.7质量份纳米氧化锌粉末、1
‑
3质量份2，4
‑
二羟基二苯甲酮、3
‑
5质量份茶多酚、0.5
‑
2.1质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3
‑
8质量份聚乙二醇、6
‑
12质量份2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基甲酮、
0.7
‑
1.2质量份聚醚硅氧烷、0.1
‑
0.6质量份纤维素醚、1
‑
5质量份硅烷偶联剂KH570。
[0010]进一步，所述改性环氧树脂包括以下原料：40
‑
80质量份的环氧树脂、2
‑
4质量份十二烷酸、0.1
‑
0.4质量份三苯基膦、10
‑
14质量份十二氨基苯磺酸、10
‑
14质量份丙烯酸、1
‑
4质量份石墨烯。
[0011]一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其制备步骤为：
[0012](1)将毛竹集成材的表面打磨光滑后用去离子水和丙酮依次冲洗木材表面2
‑
3次，冷风吹干备用，得到清洗后的毛竹集成材，通过处理毛竹集成材的表面，表面打磨去除凹凸不平的地方，避免后续涂料涂覆不均匀，进而增大材料表面与涂料的相容性；
[0013](2)混合质量分数30％的氢氧化钠溶液、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，刷涂在清洗后的毛竹集成材表面，然后在120
‑
140℃下干燥30
‑
40min后，取出再次刷涂、干燥，刷涂
‑
干燥过程重复2
‑
3次，毛竹集成材初步处理后表面形成耐光老化涂层的基层；
[0014]使用氢氧化钠溶液刷涂在集成材表面，使集成材表面的酯基和氢氧化钠反应，增强表面的润湿性，氢氧化钠的加入能够使聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基快速渗透在其中，改变木材表面的表面张力，使得后续涂料容易和环氧树脂通过化学键结合，进而使得耐光老化涂层更好地复合在材料的表面；
[0015](3)称取改性环氧树脂、2，4
‑
二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH570和水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料；
[0016]改性环氧树脂与2，4
‑
二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、纤维素醚等结合制备成耐光老化涂层。三羟甲基丙烷三丙烯酸酯改善纤维表面过强的光学反射；2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基甲酮能在紫外光区吸收一定波长的能量，2，4
‑
二羟基二苯甲酮能使聚合物在光的辐射下，排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程。
[0017](4)使用耐光老化涂料在基层上进一步涂布，然后放入通风处固化毛竹集成材表面即可得到耐光老化涂层。
[0018]进一步，所述改性环氧树脂的制备包括以下步骤：
[0019](1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并进行搅拌均匀，然后通入氮气并缓慢升温至105
‑
110℃，使环氧树脂熔融并搅拌反应，调节pH得到中间产物；
[0020](2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度105
‑
110℃时使中间产物溶于有机溶剂，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度105
‑
110℃反应6
‑
7h，反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至65
‑
70℃加入氨水中和pH后进行研磨，得到改性环氧树脂。
[0021]将环氧树脂和十二烷酸、三苯基膦进行混合，十二烷酸、三苯基膦与环氧树脂中的闭环状环氧官能团作用，削弱C
‑
O键，使得碳原子带部分正电，得到的中间产物增加了与亲核试剂的结合能力，加强和基层的化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，包括以下原料：15
‑
17质量份耐光老化涂料、2
‑
5质量份的质量分数为30％的氢氧化钠溶液、0.05
‑
0.14质量份聚乙烯醇缩丁醛、0.1
‑
0.2质量份乙烯基三甲氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，所述耐光老化涂料包括以下原料：60
‑
70质量份改性环氧树脂、0.2
‑
0.7质量份纳米氧化锌粉末、1
‑
3质量份2，4
‑
二羟基二苯甲酮、3
‑
5质量份茶多酚、0.5
‑
2.1质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3
‑
8质量份聚乙二醇、6
‑
12质量份2
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羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基甲酮、0.7
‑
1.2质量份聚醚硅氧烷、0.1
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0.6质量份纤维素醚、1
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5质量份硅烷偶联剂KH570。3.根据权利要求1所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，所述改性环氧树脂包括以下原料：40
‑
80质量份的环氧树脂、2
‑
4质量份十二烷酸、0.1
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0.4质量份三苯基膦、10
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14质量份十二氨基苯磺酸、10
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14质量份丙烯酸、1
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4质量份的石墨烯。4.一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述耐光老化涂层的制备步骤为：(1)将毛竹集成材的表面打磨光滑后依次冲洗木材表面2
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3次，冷风吹干备用，得到清洗后的毛竹集成材；(2)混合质量分数30％的氢氧化钠溶液、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，刷涂在清洗后的毛竹集成材表面，然后在120
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140℃下干燥30
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仲华，杨凌，樊振国，黄伟惠，何异莞，李雄，
申请(专利权)人：四川省林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：