一種高硬度的生漆涂料制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高硬度的生漆涂料制造方法。
【背景技術】
[0002]涂料對物體表面的裝飾作用眾所周知，它可以增加物體表面的色彩和光澤，還可以修飾和平整物體表面的粗糙和缺陷，改善外觀質量，提高商品價值，延長物體使用壽命。天然生漆是我國的土特產之一，來自于原始森林和自然漆樹科類，天然生漆是人工從漆樹割取的天然漆樹液，天然生漆漆液內主要含有高分子漆酚、漆酶、樹膠質及水分等成分。天然生漆素有我國“三大寶”(樹割漆、蠶吐絲、蜂做蜜)的譽名，也是世界公認“涂料之王”。由于天然生漆具有防腐蝕、防滲透、防潮、防霉、耐酸等性能，漆膜具有硬度強、耐磨的特點，并有美麗耐久的光澤，因此生漆廣泛地應用于國防軍工、化學工業(yè)、石油工業(yè)、冶金采礦工業(yè)、紡織印染工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)以及古建筑和文物的保護等各行業(yè)。隨著現代工業(yè)、生活的需求變化，生漆的應用出現了問題:生漆耐紫外線性能差(即抗紫外線能力差)，生漆裝飾的材料不適于戶外使用。因此目前，急需一種具有抗老化性能強、力學性能佳、應用范圍廣的生漆。
[0003]納米材料是粒子直徑分布在Inm-1OOnm之間的超細微粒。納米微粒是介于原子團簇和亞微米顆粒之間的粒子，其界面組成基元占較大比例，既不同于長程有序的晶體，又不同于長程無序，短程有序的非晶體，而是處于無序度更高的狀態(tài)，這種狀態(tài)使納米粒子產生了獨特的物理和化學性能:小尺寸效應，表面效應，量子尺寸效應，宏觀量子隧道效應及介電限域效應。這些特殊的效應讓納米粒子有了廣闊的應用前景。陳國新，趙新林，溶劑型納米透明材料，化學建材，2003.06:P7，提到納米Si02在丙烯酸樹脂中的添加量為3%時，在200-400nm范圍內的紫外屏蔽率平均達到51.3%，特別是在200_300nm范圍內的紫外屏蔽率更好，平均達到83.6%;在丙烯酸樹脂中添加3%的納米Si02或2%的納米ZnO均能通過共混法制備得紫外屏蔽性和透明性均符合要求的溶劑型納米紫外屏蔽透明涂料。林金火，胡丙環(huán)，生漆/無機納米雜化材料，中國生漆，2002.02:P30，提到了利用無機納米粒子和生漆制成的雜化膜具有比通常的漆酚聚合物/Ti02復合膜有較高的熱穩(wěn)定性、物理機械性和抗化學介質腐蝕性；還指出，其它精制生漆/金屬氧化物納米雜化物同樣具有類似的基本性能，特別是稀土金屬氧化物納米雜化物還具有光、電、磁和催化特性。左美祥，喬健等，納米二氧化鈦的制備及其在涂料中的應用，現代涂料與圖裝，2002.04:P43，提到了納米二氧化鈦對200nm以上的紫外線的屏蔽可以達99.9%以上。
[0004]目前尚未發(fā)現關于利用納米無機材料提高生漆抗光老化及提高生漆膜的硬度性能方面的研究和專利文獻。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種高硬度的生漆涂料制造方法。
[0006]本發(fā)明一種高硬度的生漆涂料制造方法，其特征在于:它包括如下步驟:
[0007]a、按下列重量配比稱取原料:
[0008]組分A:精制生漆45-60份、無機納米S12 10-15份、納米二氧化鋯2_5份、偶聯劑0.1-2份、顏料填料10-15份、稀釋劑5-8.5份、助劑0.5-1.5份；
[0009]組分B:稀釋劑7-15份、固化劑6-12份、催干劑0.005-1.5份；
[0010]b、將精制生漆、稀釋劑常溫下攪拌、混合；依次加入無機納米S12、偶聯劑、顏料填料、助劑，邊加邊攪拌，混合均勻后研磨過濾出漆料得到組分A ;其中所述的攪拌速度為1000-1400r/min ；
[0011]C、將固化劑、催干劑與稀釋劑稀配成組分B ;
[0012]d、將組分A與組分B混合，用稀釋劑調節(jié)粘度至35-45秒。
[0013]本發(fā)明一種高硬度的生漆涂料制造方法，其特征在于:所述的組分A和組分B的重量配比分別為:
[0014]組分A:精制生漆45份、無機納米S12 15份、納米二氧化鋯3份、偶聯劑0.45份、顏料填料10份、稀釋劑6份、助劑0.5份；
[0015]組分B:稀釋劑9份、固化劑9份、催干劑0.05份。
[0016]本發(fā)明一種高硬度的生漆涂料制造方法，其特征在于:所述的偶聯劑是硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種；所述的固化劑是芳香族異氰酸酯預聚物或環(huán)氧樹脂中的一種或兩種；所述的催干劑是環(huán)烷酸錳、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鉛、環(huán)烷酸鋅中的一種或多種；所述的助劑是濕潤分散劑、防沉淀劑、防流掛劑、流平劑、消泡劑、光穩(wěn)定劑、防玷污劑、劃痕防止劑、防結皮劑中的一種或多種。
[0017]本發(fā)明高硬度的生漆涂料制造方法，其特征在于它包括如下步驟:
[0018]a、按下列重量配比稱取原料:
[0019]組分A:精制生漆45-60份、無機納米S12 10-15份、納米二氧化鋯2_5份、偶聯劑0.1-2份、顏料填料10-15份、稀釋劑5-8.5份、助劑0.5-1.5份；
[0020]組分B:稀釋劑7-15份、固化劑6-12份、催干劑0.005-1.5份；
[0021]b、將精制生漆、稀釋劑常溫下攪拌、混合；依次加入無機納米S12、偶聯劑、顏料填料、助劑，邊加邊攪拌，混合均勻后研磨過濾出漆料得到組分A ;其中所述的攪拌速度為1000-1400r/min ；
[0022]c、將固化劑、催干劑與稀釋劑稀配成組分B ;
[0023]d、將組分A與組分B混合，用稀釋劑調節(jié)粘度至35-45秒；
[0024]e、將組分A與組分B混合物靜置，降溫至_5 °C，保持4_6小時；
[0025]f、將步驟e的低溫靜置混合放入超聲波攪拌機中攪拌，同時升溫至40_50°C，保溫超聲攪拌8-12小時；
[0026]g、將步驟e的經超聲波處理的生漆保溫在40_50°C時使用。
[0027]本發(fā)明一種高硬度的生漆涂料制造方法，所述的精制生漆是將天然生漆經過攪拌加工除去大部分的水分后所得到的成膜物質，含有漆酚、漆酶、樹膠質和水。精制生漆的制備工藝為:將天然生漆在溫度25°C左右、相對濕度80%左右時攪拌90min左右，然后在40°C左右熱攪拌180min左右即得精制生漆。精制生漆中的水分是影響成膜的主要因素，在精制生漆中水分含量在2-5% w/w為宜。精制生漆制備的涂料即繼承了傳統(tǒng)生漆古樸典雅的外觀、對酸性環(huán)境的抗腐蝕能力，又優(yōu)化了其施工性能，降低涂料的干燥條件，避開其對人體的敏感等有害因素。精制生漆的制備就是漆酚的提煉和提煉之后的合成過程。本發(fā)明生漆是在提煉出來的漆酚的基礎上加入無機納米S12M料提高其抗老化性能，延長其使用年限，同時提高漆酚涂料的其他力學性能和改善漆膜外觀。精制生漆也可以用天然生漆為原料按照上述方法制處理后替代，用量約為精制生漆用量的1.2-3倍。
[0028]所述的偶聯劑是硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種；偶聯劑的選擇是根據無機納米材料表面基團和所帶電荷性質決定的。由于本發(fā)明原料中的無機納米S12材料有表面羥基，表現出比較強的親水性，所以選擇既親油又親水的兩性偶聯劑有利于無機納米S12M料與基體樹脂(精制生漆或天然生漆)之間的結合。
[0029]其中，所述的顏料填料是所設計顏色所需的各色顏料，可以根據實際需要隨意搭配，常用的顏料填料為鈦白、氧化鐵黃、鎘紅、鈷綠、銀朱、群青、錳紫中的一種或多種。
[0030]所述的稀釋劑是烴、苯、醇、酯、酮中的兩種或多種；稀釋劑的選擇是根據溶劑的相似相溶原理，優(yōu)選苯和醇的混合物。常用的稀釋劑有苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、丙酮等。
[0031]所述的固化劑是芳香族異氰酸酯預聚物或環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。固化劑是根據精制生漆中的官能團來選擇的:漆酚的主要成膜物質為帶不飽和烴取代基的鄰二苯酚，其酚羥基和烷基上的烯基對成膜過程產生作用的主要官能團，所以選擇能與這些官能團在常溫下交聯的有機物作為固化劑。
[0032]所述的催干劑是環(huán)烷酸錳、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鉛、環(huán)烷酸鋅中的一種或多種，優(yōu)選環(huán)烷酸錳催干劑。由于天然生漆的干燥時間比較長，不利于施工，催干劑是促進交聯的催化劑，有利于生漆的干燥。
[0033]所述的助劑是包括涂料常規(guī)助劑，這些涂料常規(guī)助劑是濕潤分散劑、防沉淀劑、防流掛劑、流平劑、消泡劑、光穩(wěn)定劑、防玷污劑、劃痕防止劑、防結皮劑中的一種或多種；本領域技術人員可以在實際操作中按照需求不同而自行搭配使用。
[0034]本發(fā)明生漆的粘度是35?45秒，進一步地，優(yōu)選粘度為40秒的生漆。
[0035]本發(fā)明生漆的所用納米二氧化鋯是合肥健坤公司的納米氧化鋯粉，