摘 要

生漆原产于中国，因其优良的性能被广泛应用于化工、轻工、纺织等方面，传统型生漆及大多数改性生漆都分散于有机溶剂中，粘性较大、干燥较慢且对环境存在较大的污染性。目前研究人员在正致力于如何将油包水型的生漆向水包油型的水性涂料方向转变。水性生漆在保持天然生漆优良特性的同时，降低了施工难度，避免了环境污染。本文通过外加乳化剂的方法，根据生漆漆酚两个酚羟基的结构特点，先制备出漆酚基缩水甘油醚，再以乙醇胺作为连接剂，与聚乙二醇二缩水甘油醚进行聚合反应合成出一种非离子型反应性乳化剂，利用相反转技术成功将生漆水性化。白油预乳化实验表明该乳化剂拥有较好的起泡性和稳泡性；经乳化剂乳化后的生漆乳液粒径分布均匀，平均粒径小于1μm；乳化后生漆涂膜在干燥时间、硬度、抗冲击强度等方面性能均优于天然生漆成膜。

关键词：水性生漆，漆酚，漆酚基乳化剂

Abstract

Lacquer originating in China, because of its excellent performance has been widely used in chemical, light industry, textiles, etc., and most of the traditional lacquer-modified lacquer are dispersed in an organic solvent with the larger viscosity, slower drying and environmentally there is a big pollution. Now researchers converted transform lacquer of O/W type to that of W/O type. The aqueous lacquer Natural lacquer while maintaining excellent properties, reduce the difficulty of construction, to avoid environmental pollution. Through additional emulsifier methods, depending on the structural characteristics of urushiol lacquer two phenolic hydroxyl groups, the first group prepared urushiol ether, then ethanolamine as a linking agent, and polyethylene glycol ether polymerization reaction synthesis of a nonionic reactive emulsifier, phase inversion technique successfully use water-based lacquer. Experiments show that the pre-emulsification white oil emulsifier has good foaming and foam stability; by lacquer emulsion particle size distribution after emulsifiers average size of less than 1μm; lacquer coating after emulsification in a dry time, hardness aspects of performance, impact strength are better than natural lacquer film.

Key words：Waterborne lacquer , urushiol ,urushiol-based emulsifier

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 生漆概述 1

1.1.1生漆简介 1

1.1.2 漆酚的组成 2

1.1.3生漆的乳化 3

1.2 反应性乳化剂 4

1.2.1反应性乳化剂概述 4

1.2.2 反应性乳化剂的分类 4

1.2.3 反应性乳化剂的选择 5

1.3 论文选题依据和主要研究内容 5

1.3.1选题依据 5

1.3.2主要研究内容 6

1.3.3创新点 6

第二章 反应性生漆乳化剂的制备 7

2.1 主要实验试剂和仪器 7

2.1.1主要实验试剂 7

2.1.2主要实验仪器 8

2.1.3 主要检测仪器 8

2.2 实验部分 9

2.2.1 漆酚基缩水甘油醚的制备 9

2.2.2 漆酚基反应性乳化剂的制备 10

2.2.3 漆酚基反应性乳化剂反应工艺流程 10

2.2.4 生漆乳液的制备 11

2.2.5 生漆漆膜的制备 11

2.3 设计实验 12

2.4 测试与表征 12

2.4.1 环氧值的测定 12

2.4.2 红外光谱测试 13

2.4.3 临界胶束浓度的确定 13

2.4.4 白油乳化力测试 14

2.4.5 粒径分布测试 14

2.4.6 生漆漆膜常规性能测试 14

第三章 结果与分析 16

3.1 反应机理 16

3.2 漆酚基缩水甘油醚的环氧值 17

3.3 红外光谱（FTIR）分析 17

3.4 临界胶束浓度的确定 19

3.5 白油乳化力 20

3.6 粒径分布 20

3.7漆膜常规性能测试结果 21

第四章 结论与展望 23

致 谢 24

参考文献 25

第一章 绪论

1.1 生漆概述

1.1.1生漆简介

生漆(Oriental Lacquer或U rushi)，又称天然漆、国漆、大漆，来源于天然漆树的韧皮质层，是最古老的天然乳胶漆。在古代，生漆曾经作为我国重要的文化符号代表，是我国古代光辉灿烂文化的重要组成部分。漆器反映能够反映出我国各个朝代所拥有的艺术水平和风土人情的变化，是证明我国古代灿烂文化不断发展的证据之一。生漆能够在常温和一定的湿度条件下经过生物酶的催化自行固化成膜而不需要任何能量，这一点使得生漆受到人们的青睐^[1]。

生漆是我国的特产之一，资源丰富，产量约占到世界总产量的85%。生漆在常温下表现为一种白色粘稠状液体，在空气中暴露后易被氧化，发生白-黄-褐-棕-黑等颜色的变化。中华生漆历史悠久，生漆的使用最早可以追溯到7000年前，大量隶属于出土文物的漆器从各方面表明生漆是最早的塑料之一，对复合高分子材料的研究也源于脱胎之后的夹纻漆器，漆器深埋在地下经过几千年的时间仍能保持一定的色彩和光泽，它所显示的超耐久性、耐磨性、耐化学试剂腐蚀性，是近代合成高分子材料所无法比拟的，所以生漆素有“涂料之王”的美称^[2]。随着科学的不断发展和进步，现在生漆除了应用于石油、化工、纺织、建筑、家具装修等行业，在工程防腐方面也取得了较大的进展^[3]。但是，生漆也存在着粘度过大、不易被水稀释、不易施工、难以附着在金属表面等缺点，其固化形成的膜柔韧性差有脆性，耐碱性和抗紫外线性也相对较差，而且生漆对人体有着严重的过敏毒性，这些缺点也使生漆的使用受到了较大的局限。为了提高生漆的综合性能，更好地发挥生漆优异的特性，相关人员对生漆进行了大量的研究工作。

生漆属于油包水型的乳液体系，它主要由漆酚、漆酶，树胶质、糖蛋白以及水分组成^[4] (见表1-1)。此外，还含有极少量的其它有机物质和矿物质。漆酚是生漆的主要成膜物质，是表现生漆特性的主要组成部分；漆酶对生漆的固化成膜起到催化作用，是生漆在常温下干燥不可缺少的催化剂；树胶质（多糖）是一种优良的天然稳定剂和乳化剂，使水分、漆酶、漆酚等组分在生漆中能够均匀分布，同时在生漆成膜过程中树胶质能够与漆酚相互作用，直接影响到生漆干燥性能；生漆中的水分促进在自然干燥时漆酶的催化作用，有利于漆酚的离子化。生漆中的各种成分及含量随漆树品种、生长环境和割漆时期等的不同而有所差异。

表1-1生漆的组成

1.1.2 漆酚的组成

漆酚为黄色液体，易溶于醇、醚、苯、丙酮、汽油等有机溶剂，不溶于水，暴露于空气中易发生氧化变成黑色粘稠的液体，在氧气和漆酶的作用下可以固化成膜。漆酚是一种带有15-17个碳原子数长侧链的邻苯二酚混合物，侧链为直链烃类，饱和度各有不同。漆酚由单烯漆酚、双烯漆酚、三烯漆酚和氢化漆酚四个部分组成。漆酚的化学活泼性随着漆酚结构中侧链和双键数目的增多而增大，生漆中漆酚含量越大，漆酚活泼性越强，生漆的性能也就越好。其基本组成结构如下：