【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油漆，具体涉及一种桐油基光固化涂料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、桐油是我国重要的林产品，对桐油的加工利用有着悠久的历史，因桐油具有良好的光泽和较强的抗腐蚀性能，长期作为涂料使用。随着化学涂料的兴起，桐油逐渐被抛弃，但化学涂料存在生产过程能耗高、污染大，运输过程易燃易爆、危害公众安全，使用过程味道刺激、释放对人体有害物质等等问题。随着经济发展、社会进步，人们对生活质量逐步提升，对涂料的要求不再止步于涂料本身的性能，对天然环保、环境友好型涂料的需求已逐渐成为主流趋势。
2、桐油是多种脂肪酸甘油酯的混合物，主要成分是9，11，13-十八碳三烯酸三甘油酯，传统桐油涂料也是以其为主要成分进行固化，从而达到保护和装饰家具及木建筑的作用，但由于双键的位置位于直链段中间，反应活性相对较低，且传统涂料中无硬组分存在，所形成的涂膜缺乏较好的力学性能。
3、现有中国专利文件cn201810784856.0，公开了一种桐油基木材封闭涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)粗桐油过滤，调节ph至7～8，再加入硫酸铁，加入活性炭脱色剂，控制搅拌速度为600-800r/min，直至颜色不再发生变化；(2)将分子筛充分研磨，加入桐油ⅲ中，并脱水脱酸，得到清澈透明的桐油；(3)加入丁二烯预聚体，加入引发剂、光敏剂和桐油甲酯，混合均匀，即得。但是该方法使用氯化碘作为光敏剂，氯化碘在高热环境下会产生剧毒气体，故实际使用中存在安全隐患，且该方法固化时间为1到3小时，固化时间较长，有较大提升空间；环保、安全、快速固化是现代涂料的重
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种桐油基光固化涂料的制备方法及其应用，本专利技术以可再生生物质原料替代涂料中的化石原料成分，减少了化学原料的消耗，有助于减少化学原料生产过程中产生的废气废水等环境有害物质。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、一种桐油基光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：将桐油、甲酸、30％双氧水、1％浓硫酸按照质量比为100：(15～20)：(20～25)：(2～4)，于20℃下滴加30％双氧水和1％硫酸的混合溶液，在35～45℃下搅拌进行环氧开环反应，将反应混合物用饱和碳酸氢钠中和至中性，分液漏斗分去水层，油层再用去离子水多次洗涤，静置分液后，得浅黄色桐油基多元醇；
5、s2：将二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯按照摩尔比1：1，添加质量为50％、0.2％、0.2％的乙酸乙酯、对氧甲基苯酚、二月桂酸二丁基锡，在20～25℃温度下常压反应6h，得到异氰酸酯光敏体；
6、s3：桐油多元醇、二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、对氧甲基苯酚30g按照质量比100：(110～115)：0.2：0.2，反应温度为45℃，先加入桐油基多元醇、二月桂酸二丁基锡、对氧甲基苯酚搅拌，待搅拌均匀后用缓慢加入异氰酸酯光敏体，添加完成后反应4h，终止反应后得到产物桐油基光敏体；
7、s4：将桐油基光敏体、甲基丙烯酸羟乙酯、光引发剂按照质量比100：(15～25)：(3～5)，常温下搅拌均匀，过60目筛后去除固体颗粒，加入质量分数为(0.3％～0.5％)的消泡剂、流平剂，再次搅拌均匀，得到桐油基光固化涂料。
8、所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯其中一种。
9、所述消泡剂为广州多美多新材料有限公司消泡剂bk-t085、粤万消泡剂z-2013其中至少一种。
10、所述流平剂为湛新流平剂modaflow 9200。
11、所述光引发剂为1173、二苯基膦、6992至少一种。
12、另一方面，本专利技术提出上述方法在桐油基光敏涂料制备领域中的应用。
13、本专利技术的有益效果：
14、本专利技术首先对桐油进行改性，将桐油转化为桐油基多元醇，使其具有多个可反应的醇羟基，这样使得桐油具有醇的性质，可以与异氰酸根反应；第二步按照比例投入二异氰酸酯与甲基丙烯酸羟乙酯反应，得到同时含有异氰酸根与端基双键的光敏体；第三步利用桐油基多元醇的羟基与光敏体上的异氰酸根反应，制的含有多个端基双键的桐油基光敏体，且该光敏体同时含有十八碳三甘油酯柔性链段和异氰酸酯刚性段；第四步是加入甲基丙烯酸羟乙酯对涂料进行粘度调节，可同时消耗未反应的异氰酸根，且余量部分也参与光固化，随后过滤去除固体颗粒，然后加入光引发剂，得到桐油基光固化涂料。
15、传统桐油涂料的固化速度慢，机械性能较差，限制了其在现代涂料市场的应用。与此同时，化学涂料虽然性能较好，但存在生产能耗高、污染大等问题。本专利技术通过桐油的化学改性和光固化技术的配合，成功制备桐油基光固化涂料，既保留了桐油的环保属性，又赋予其现代涂料所需的快速固化和优良力学性能。
16、本专利技术使用天然可再生的桐油，通过环氧开环反应增加反应活性位点(羟基)；环氧开环反应使用甲酸和双氧水在硫酸催化下改性桐油，增加桐油的反应活性，使其能与异氰酸酯发生进一步反应，形成具有光固化能力的预聚物。解决了桐油自身反应活性不足的问题，提高了固化速度，使天然资源得以更高效的利用，同时通过使用生物基材料，减少了环境污染，提供绿色可持续的材料选择。
17、本专利技术结合化学改性桐油与异氰酸酯光敏体的合成，引入光引发剂。桐油基多元醇与异氰酸酯光敏体在催化剂和稳定剂作用下合成，光引发剂的使用使得涂料在光照下能迅速形成交联网络，实现快速固化；对比传统桐油涂料固化效率低下、性能不足等方面的不足，本专利技术通过快速固化技术显著提升了涂料的生产效率和产品性能，可广泛应用于家具、建筑装饰等需要快速施工和高性能保护的场合。
18、在涂料的制备过程中减少了对有机溶剂的依赖。本专利技术利用多元醇与异氰酸酯的反应，形成具有光固化功能的预聚物。二月桂酸二丁基锡和对氧甲基苯酚作为催化剂和稳定剂，有助于提升反应速率和产物稳定性；传统桐油基涂料和化学涂料都依赖大量有机溶剂，这些溶剂在生产、储存和使用过程中可能对环境和人体健康构成威胁。本专利技术解决了化学涂料依赖有机溶剂和污染问题，减少了易燃易爆和挥发性有机化合物(vocs)的风险，从而提升了涂料的安全性和环保性。
19、综上所述，本专利技术通过创新的化学改性和光固化技术相结合的方法，既保留了桐油的环保特性，又提高了涂料的性能和实用性，有望在涂料市场中获得广泛的应用。
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1.一种桐油基光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的桐油基光固化涂料的制备方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯其中一种。
3.如权利要求1或2所述方法在桐油基光敏涂料制备领域中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种桐油基光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的桐油基光固化涂料的制备方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，向振勇，郑科，谷丽萍，周彬，蒋立强，蒋媛靖，王跃光，高景然，邱坚，万辉，王玮，
申请(专利权)人：丘北县双龙油脂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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