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天然油脂(油基)涂料的定義與性能特點概述

放大字體  縮小字體 http://www.nxsn.cn  發布日期:2017-06-26  來源:韶關德瑞化學工業有限公司  作者:李中和  瀏覽次數:961
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(一)、油脂涂料的定義及發展狀況

油脂漆又稱油基漆,油脂類涂料是以各種干性植物油或部分半干性植物油,加入顏料、溶劑、催干劑等煉制而成。用于油性涂料的油脂,有植物油、動物油和今年來發展起來的氧化礦物油。植物油有桐油、亞麻油、梓油、豆油、脫水蓖麻油、松漿油以及其他植物油脂。油性涂料品種繁多,經常使用的就有幾十個品種,這類油漆包括清油、厚漆、調和漆、磁漆、防銹漆,其優點是施工方便、涂刷方便、價格低廉、滲透性好、漆膜柔韌、附著力好、不易粉化龜裂、耐氣候性良好,具有一定的防護與裝飾作用。缺點是干燥時間長,不易于機械化涂飾,漆膜硬度低、遮蓋力差、耐化學性差、涂膜干后光澤度低、不易打磨拋光、漆膜干后,易起皺,應用的范圍較窄,屬于綜合性能較差的涂料?捎糜谕匡棏敉饽鹃T窗、柵欄、木制電線桿等,要求裝飾性不高、需要防腐的木制品的表面涂飾。

油脂涂料是涂料工業中最古老的品種。中國采用桐油涂刷建筑、木制車船以及各種日用品(如油布、雨傘)等,已有幾千年歷史。公元前2000年,埃及也出現了干性油和顏料制成的涂料。由于油脂涂料受自然資源限制,而且其涂膜機械性能、裝飾性和防腐蝕性等均不如合成樹脂涂料好,在涂料工業中的比例逐年下降。以日本為例,從1960-1979年的20年中,油脂涂料的年平均遞減率為1.3%,到1982年油脂涂料在涂料中所占的比例已降到3.4%。

在今天涂料工業迅速發展的時代,油脂漆這個涂料品種的確顯得古老了,能應用的場所已不多了,后來在油脂漆的基礎上引入天然樹脂構成油基漆,性能有較大改善,但依然屬于低檔漆。由于油脂漆價格便宜,易于施工,仍可以應用于涂飾質量要求不高的木器上。

(二)、植物油的結構特點及其改性方法

1、植物油中的活性基團

植物油 的主要成分為甘油三酸酯,其中3個酰基通常來源于碳原子為14-22的脂肪酸。多數植物脂肪酸為不飽和脂肪酸,它們的雙鍵位置通常在9位或10位碳,亞油酸和亞麻酸另外有12或13位雙鍵,亞麻酸在15或16位碳上還有雙鍵,這些雙鍵多為非共軛,聚合活性較低。大多數植物油的結構差異僅僅在不飽和度和不飽和鍵的共軛程度,它們的化學性質相近,特別是常用的亞麻油、大豆油、玉米油、菜籽油等化學改性機理基本一致。某些天然植物油含有特殊的功能基團, 如蓖麻油中含羥基的蓖麻油酸超過脂肪酸總量的90%,可用于制備聚氨酯;斑鳩菊油中70%-80%的脂肪酸為含有環氧基的斑鳩菊酸,環氧基可用于進一步改性或直接開環接枝。植物油甘油三酸酯的雙鍵、酯基、酯基α碳等活性基團上可進行各種改性反應,引入聚合能力更強的功能基團,提高官能度和共軛程度,采用傳統的聚合反應即可制備出各種性能較好的植物油基高分子聚合材料。常用的改性方法包括環氧化、 環氧基酯化、環氧基羥基化、雙鍵異構化、三酸甘油酯醇解等。

2、植物油結構對聚合物性質的影響

植物油分子結構對聚合產物理化性質的影響主要表現在:

 (1)植物油分子的柔性很強,多數植物油官能度較低,聚合后的交聯密度低,機械強度與耐熱性較差,必須化學改性引入反應活性更強的基團或與剛性石油產品單體共聚才能獲得高強度的高分子材料。

(2)植物油雙鍵是主要的改性與聚合基團,因此,它的不飽和度越大,改性后官能度越高,聚合物交聯度越高,強度越大。桐油、亞麻油等高不飽和度植物油往往能制備出具有較高玻璃化轉變溫度和較高機械強度的聚合物。

(3)隔離不飽和雙鍵活性低,通常只有少部分參與聚合反應,因此,共軛雙鍵含量高有利于改善聚合物性能,含共軛三烯的桐油是植物油中最佳的聚合單體。

(4)雙鍵與鏈端之間有一段飽和分子鏈, 在植物油參與聚合后成為懸吊鏈,它對聚合物的強度沒有貢獻,但具有增塑作用,而且對聚合反應過程有明顯的影響。

(5)植物油脂肪酸長碳鏈的極性低,表現出很強的憎水性,因此,植物油基聚合物往往有吸水率低的特點,水解穩定性好。

 
關鍵詞: 涂料 油脂涂料
 
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