新型環保木蠟油合成工藝研究

李士兵，柳 娜，康金雙，付 聯，田麗娜

（中原石油勘探局 石油化工總廠， 河南 濮陽 457165）

木蠟油是植物油蠟涂料國內的俗稱，是一種類似油漆而又區別于油漆的天然木器涂料，它和目前那種基于石化類合成樹脂所生產的油漆完全不同，原料主要以精練亞麻油、棕櫚蠟等天然植物油與植物蠟并配合其它一些天然成分融合而成[1]，連調色所用的顏料也達到了食品級。因此它不含三苯、甲醛以及重金屬等有毒成分，沒有刺鼻的氣味，可替代油漆用于家庭裝修以及室外花園木器。

木蠟油具有滲透力強，防潮，防腐，防蟲，阻燃，抗紫外線，不產生任何有害氣味等諸多優點[2，3]。經過木蠟油涂飾處理過的木質產品外觀紋理清晰自然，手感好，表面不結膜，減少收縮與膨脹，不爆裂，不起翹，不脫落，操作簡單方便[4，6]。木蠟油適應干燥，潮濕，高溫，低溫等各種氣候條件，是室內外裝飾裝修的理想產品。

在家居木器裝修用漆方面，現今多數為溶劑型硝基漆、聚酯漆、聚氨酯漆。這些溶劑型產品VOC相應高，在施工過程中或施工以后，揮發出大量的苯類有毒有害氣體和游離 TDI，直接危害人們的身體健康[7]。所以，大力開發環保型的水性木器漆，是與時俱進，符合時代發展要求的木器用漆。

1 實驗部分

1.1 實驗原料及儀器

桐油（工業級），蜂蠟（研域化學試劑有限公司），巴西棕櫚蠟（研域化學試劑有限公司），聚合亞麻油(AR)，達瑪樹脂（AR），柑橘油（AR），稀土催干劑。涂-4黏度杯(上海精暉儀器設備有限公司)；QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度儀(天津建科試驗儀器廠)；JJ-1精密增力電動攪拌器(常州國華電氣有限公司)；W-O恒溫油水浴鍋(上海申順科技有限公司)。

1.2 桐油預聚

先將桐油、亞麻油、達瑪樹脂按比例混合均勻，其中桐油、亞麻油和達瑪樹脂的質量比為：15︰18︰20，在燒杯中加熱至120~130 ℃，除去其中的水分。

1.3 木蠟油的成膜性能測試

先將預聚產物加熱至90~120 ℃，再分別將巴西棕櫚蠟、蜂蠟和橘油混合并加入至預聚產物中，保持90~120 ℃并攪拌均勻，待混合物充分混合均勻后，進行熱過濾，除去其中的不溶物，過濾后澄清液體冷卻至室溫，再將催干劑加入混合物中，再次攪拌均勻，涂布于15 cm×15 cm的橡木上，每隔一定時間觀察涂膜干燥固化情況，利用吹棉花測定并記錄涂膜表干時間，待實干后，按國家涂料標準檢驗方法分別測定其穩定性、硬度和黏度等性能。

1.4 木蠟油涂膜的測試指標

分別用國標 GB/T9755-2001、GB/T9274-1988等檢測木蠟油實干后的容器中狀態、耐水性、耐酸性、耐堿性和耐洗刷性等性能。

2 結果與討論

2.1 合成預聚物反應溫度的選擇

由于在制備木蠟油的過程中，達瑪樹脂的熔點較高，常溫常壓下120 ℃以上才開始溶解，逐漸升高溫度，當溫度超過150 ℃后，預聚物色澤逐漸變暗，液體的粘稠度增加。分別取反應溫度為 110，120，130，140，150 ℃，檢測預聚物的表觀色澤，粘度等性能參數，得出最佳反應溫度為130 ℃。

2.2 達瑪樹脂對木蠟油的外觀色澤和粘度的影響

達瑪樹脂影響著樣品涂刷后時的外觀色澤和粘度。所以當我們固定蠟，亞麻油和桐油的量后我們選擇變換達瑪樹脂的量來觀察出料后，樣品的外觀色澤和粘度之間的關系(表1)。

表1 達瑪樹脂的用量對外觀色澤和粘度的影響Table 1 The effect of ratio of damar resin on the appearance and viscosity

2.3 蠟的加入量對木蠟油硬度和抗酸堿性的影響

本實驗使用動物蠟蜂蠟和植物蠟巴西棕櫚蠟按不同的配比加入該反應體系中，考察預聚物的抗酸堿性和鉛筆硬度，從而得出兩種蠟的最佳配比（表2）。

表2 蜂蠟和巴西棕櫚蠟不同配比對硬度的影響Table 2 The effect of different proportion of beeswax and carnauba wax on the hardness

2.4 木蠟油稀釋溶劑的選擇

本實驗的稀釋劑選用橘油，無水乙醇，松節油，通過對合成木蠟油的穩定性對比，選出最佳的稀釋劑（表3）。

表3 稀釋溶劑的種類對穩定性的影響Table 3 The effect of kinds of solvent on the stabilization

2.5 催干劑加入量對木蠟油表干時間的影響

催干劑加入量的不同影響著產品表干時間長短，其具體關系如表4所示。

表4 稀土催干劑用量對表干時間的影響Table 4 The effect of ratio of rare earth drier on the surface drying time

2.6 配方木蠟油涂膜的耐化學介質性能

在室溫下將最佳配方木蠟油涂膜樣品分別于水中、5% NaOH溶液、5% NaCl溶液和5% H2SO4溶液中浸泡，考察涂膜的耐化學介質性能（表5）。

3 結 論

（1）制備的木蠟油粘稠度適中，可以很好的滲透到木材中，在完全干燥后在木材表面形成一層淡黃色，亞光的漆膜，可使木材具有耐酸堿，氧化等性能。

表5 稀土催干劑用量對表干時間的影響Table 5 The effect of ratio of rare earth drier on the surface drying time

（2）在加入0.4 g稀土催干劑后，表干時間可達到2 h，同時也可以選擇鈷，鈣和鋅等催干劑進行復配，可實現木蠟油更好的底干和實干效果。

（3）木蠟油可以根據加入達瑪樹脂的量調節木蠟油的光澤度和粘度。

（4）本實驗中采用動物蠟蜂蠟和植物蠟棕櫚蠟復配，蜂蠟可以很好的調節表面的柔軟度，棕櫚蠟可以調節木蠟油漆膜的硬度，兩者復配可以使漆膜表面硬度適中，給人的手感舒適，并擁有一定的耐酸堿等化學介質的能力，適應外界不同的環境。

［1］ 蔡碧瓊, 林瑞余, 蔡向陽. 亞麻油改性不飽和聚酯樹脂合成工藝研究[J]. 熱固性樹脂, 2004, 19(4):5-7.

［2］ 唐楷, 彭濤, 顏杰, 李旭明, 顏俊. 木蠟油的開發研究綜述[J]. 涂料綜述, 2009(01):15-17.

［3］ 張成濤, 劉宗林, 邸永瑞. FT—O1 重防腐蝕涂料的研制與應用[J].涂料業,1999(1):11-13.

［4］ 董學明. 木蠟油及其制備工藝:CN,200810219321.5[P]. 2008-11-21.

［5］ Martini S, Afi6n M C．Determination of Wax Concentrationin SunflowerSeed oil[J]. 1bid, 2000, 77: 1087-1092.

［6］ Hen'era M L.Crystallization Behavior of HydrogenatedSunflow-er SeedOil: Kinetics and Polymorphism[J]. J.Am_Oil Chem Soc, 1994, 71:1255-1260．

［7］ 何廣英 華捷. 國外水性木器涂料的發展[J]. 涂料與應用,1992,251-251（4）：37-4.