油脂_油性漆的类型特点和应用

油脂漆是以干性油或半干性油为主要成膜物质的一种涂料 。它装饰施涂方便,渗透性好,价格低,气味与毒性小,干固后的涂层柔韧性好 。但涂层干燥缓慢,涂层较软,强度差,不耐打磨抛光,耐高温和耐化学性差 。常用的有以下几种:
(1)清油 。清油是以半干性桐油为主要原料,加热聚合到适当稠度,再加入催干剂而制成的 。它干燥得较快,漆膜光亮、柔韧、丰满,但漆膜较软 。清油一般用于调制油性漆、厚漆、底漆和腻子 。
(2)厚漆 。俗称铅油,是由干性油、着色颜料和体质颜料经研磨而成的厚浆状漆 。所用干性油一般要经加热聚合,所以又称作聚合厚漆 。使用前须加稀释剂和催干剂,一般加适量的熟桐油和松香水,调稀至可使用的稠度 。通常用作打底或调制腻子 。
(3)油性调和漆 。油性调和漆是用干性油与颜料研磨后,加入催干剂及溶剂配制而成 。这种漆膜附着力好,不易脱落,不起龟裂、粉化,经久耐用,但干燥较慢,漆膜较软,故适用于室外面层涂刷 。
植物油中因为含有双键,能够吸收空气中的氧气,氧化聚合形成漆膜,但不同植物油的干燥性能不同 。根据油脂的不饱和程度,分为干性油、半干型油 。
干性油涂刷后,一般室温2~5天就可以自行干结成膜,干后的漆膜不溶解不软化 。半干性油干燥速度慢,十几天甚至几十天才能结成黏而软的膜,而且膜能加热软化甚至熔融,易溶于适当的有机溶剂中,不干性油凸后长时间也不能自行干结成膜,不能单独作涂料使用 。
定量地表示油脂中双键量的多少用碘值,碘值为饱和油脂中100克双键所吸收碘的克数 。因为碘和碳碳双键不能形成稳定加成物,测定碘值所用的试剂为氯化碘或溴化碘的醋酸溶液,再换算为碘的质量 。干性油碘值大雨140,半干性油100~140,不干性油的小于100.
含共轭双键油脂比非共轭油脂的干燥速度快 。桐油中的主要成分是桐油酸,桐油酸含有三个共轭双键,在常用干性油中干燥速度最开,非共轭油脂中的活性基团为二烯丙基(-CH=CH-CH2-CH=CH-),与两个双键相连的亚甲基,与连一个双键的亚甲基相比,反应性更强,自动氧化速率更快,如干燥快,但亚麻酸含量高且有三个双键,老化后泛黄 。制造不变色醇酸树脂时,采用亚麻酸含量低的红花油,或含78%亚油酸的专有脂肪酸 。
油脂中在空气及细菌作用下,容易酸败变质,生成游离脂肪酸 。中和1g油脂中游离脂肪酸所需KOH的毫克数为酸值 。酸值表示油脂的新鲜程度 。油脂越兴县,酸值越小 。
碱漂是用NaOH稀溶液洗去油脂中的脂肪酸、卵磷脂等 。白土的主要成分为水合硅酸铝,能将油脂中的色素吸附而除去 。涂料工业使用的油脂通常用碱处理(碱漂)和加白土脱色(土漂) 。只采用碱漂习惯上称为”单漂”,单票油用于制价廉的油基树脂漆 。碱漂加土漂称为”双漂”,双漂油用于制造油脂改性合成树脂漆 。
氧化聚合型涂料大部分是指油脂或油脂改性涂料 。这类涂料在干燥固化过程中,虽然也有溶剂的挥发,但是其成膜物质系由成膜高聚物成分之间的氧化聚合作用而生成的,即这类涂料的成膜必须靠大气中的氧与其不饱和键发生交联反应才能完成 。
油脂类涂料是较早应用的涂料品种之一,系由植物油或植物油加天然树脂或植物油改性酚醛等人工合成树脂为主要成膜物质的涂料 。目前在金属涂覆中应用比例有所下降,但是油脂类涂层固化有其独特的机理,涂料固化机理的研究学术价值尤在 。
油脂类涂料有清油、清漆、色漆等不同类型 。清油是碘值在140以上的桐油、梓油等干性油的加工产品,添加有树脂时称为清漆,清漆中加颜料即为色漆 。在配方中1份树脂所使用油的份数称为油度比 。以质量比计,树脂:油为1:3时称为长油度,1:(2-3)时,称为中油度,1:(0.5-2) 时称为短油度 。一般来说,植物油主要成分为甘油三脂肪酸酯,形成甘油三脂肪酸酯的脂肪酸分为饱和及不饱和两种 。饱和脂肪酸如硬脂酸,因分子内不含双键,因而不能进行聚合反应 。不饱和脂肪酸如有油酸(十八碳烯酸)、亚油酸(十八碳二烯酸)、亚麻酸(十八碳三烯酸)、桐油酸(十八碳三烯酸)的脂肪酸等,含有双键,可在空气中氧的作用下进行聚合与交联反应 。含有不饱和脂肪酸的植物油如上述提到的桐油、梓油以及亚麻油(胡麻油)、大麻油(线麻油)、脱水蓖麻油等,可进行氧化聚合而干燥成膜,故称为干性油 。碘值在100-140的为半干性油,如豆油、花生油、棉子油等,它们干燥的速度比干性油小 。不能自行干燥的油称为不干性油,一般用作增塑剂和制造合成树脂,如蓖麻油、椰子油、米糠油等都属于不干性油 。
一般认为,干性油和干性油性树脂涂料的成膜是通过吸收空气中的氧而缓慢地干燥固化的 。同时,干性油的成膜特性和膜的性质也可以藉由油脂和某些树脂的反应而得到改善,所得到的油性树脂清漆不但干燥性好,而且漆膜光泽、硬度和附着性都较好 。
油脂的干燥固化成膜过程,氧气所起的作用十分微妙 。关于油脂涂料的干燥固化,从表象上可见于性油和半干性油各自有很多的特点:
【油脂_油性漆的类型特点和应用】①在干燥固化过程中油脂会吸收一定数量的氧,如含有适当催干剂的亚麻仁油在干燥期间约能吸收本身质量12%的氧;
②含共轭双键的脂肪酸油脂的干燥固化速度比非共轭油脂快很多,如室温下含共轭双键的桐油干燥需2-3天,而含非共轭双键的亚麻仁油干燥需5-6天;
③在油脂涂料中加入一定量的金属皂类催干剂,可显著的提高干燥固化速度,如室温下桐油加入适当的催干剂后1. 5h即可固化,亚麻仁油干燥固化也仅需要2.5h;
④在非共轭油脂的干燥固化过程中,随着氧的吸收,油脂中的过氧化氢含量增加,而交联和过氧化氢的分解是同时发生的,此时过氧化氢的含量迅速降低,直到成膜为止,而共轭油的干燥过程中过氧化氢的形成不十分显著,只有在成膜以后才有过氧化氢的形成;
⑤从涂膜干燥直到它的整个服役寿命期间,都会有分解产物的逐渐逸散,干燥固化过程以及涂膜的老化发生的变化,都明显的受紫外光的影响 。
其主要的化学反应过程是干性油在空气中氧的作用下发生氧化反应,对不饱和脂肪酸中的双键先进行自由基引发,然后过氧化物或烷氧自由基自身及相互之间产生了氧化聚合,使原本是线型结构的油脂分子逐步产生了交联结合,分子链不断增大直至形成网络状的聚合度不等的高分子,并以这种高分子为主形成固态薄膜,这就是于性油在空气中干燥成膜的化学过程 。
Y00-1亚麻油清油配方二例:
亚麻油清油配方一:
配方(wt%):双漂精炼亚麻油99.60+8%钴催干剂0.4 。生产工艺:将亚麻油投入真空反应釜后,充入惰性气体保护并开动低速搅拌,加热到280℃保持10min,之后冷却到100度以后加入钴催干剂,继续将温至80℃以下过滤包装 。产品性能:外观:浅黄色透明液体,粘度(涂4#杯,25℃)/s:18-30,干燥时间,表干(25℃±1℃)/h:≤12,干燥时间,实干(25℃±1℃)/h:≤24 。产品标准:GB/G 51-011-87 。
 
亚麻油清油配方二:
Y00-1清油特点及应用:本产品比未经炼制的植物油粘度高、干燥快、附着力好、易涂刷、涂膜柔软,为氧化聚合干燥成膜 。用于与红丹粉调配红丹防锈漆或用于调配厚漆,也可单独用作木材、金属、纸张、织物防水、防腐、防锈涂料 。
Y00-2清油(别名熟油、鱼油)配方精漂梓油 98.8
200号溶剂汽油 0.4
环烷酸钴(2%) 0.4
环烷酸锰(2%) 0.4
生产工艺:精炼梓油加入反应釜后,关闭反应釜盖子通入氮气,升温至260℃后停止加热,保温至260-270℃达到粘度指标后降至常温,之后过滤包装 。使用时配上溶剂和催干剂 。
产品指标:1,油液颜色(Fe-Co):≤14#;2,油液外观和透明度(静置24H后观察):透明,无机械杂质;3,粘度(涂-4#杯)秒:18-30;4,酸值(mgKOH/g):≤6;5,干燥时间:表干,≤12H,实干,≤24 。用途:用于调稀厚漆或红丹,也可单独使用 。
Y00-2清油特点及应用:可在空气中自行干燥成膜 。用于调配厚漆或与红丹粉调配红丹防锈漆,也可单独用于木材、金属、纸张、织物防水、防腐、防锈 。
 

    推荐阅读