[发明专利]一种生物质环保水性涂料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种生物质环保水性涂料，其包含水相和均匀分散于水相中的表面纳米晶化的含纤维素生物质材料，

其中，所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的表面存在暴露区域，并且在所述暴露区域中的纤维素为纳米尺度的纤维素，并且所述纳米尺度纤维素中的部分羟基已经转化为羧基，以使得所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料具有以下各项性能中的至少一项：

i)所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的比表面积至少为1.5m²/g；

ii)所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的表面暴露的纳米晶化后的纤维素直径为1微米以下；

iii).所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料中，纤维素的结晶度至少为65％；

iv).所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料中，羧基占羟基与羧基总量的摩尔比至少为5％；

v).所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料在水中溶液粘度在溶液质量分数为6％情况下通过旋转粘度计法在25℃测量为至少40mPa·s；以及

vi).所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的水溶液沉降时间大于200分钟，其中所述的含纤维素生物质材料表面纳米晶化由包括以下步骤的方法制备：

A)将生物质材料在刻蚀溶液中做表面刻蚀处理，所述生物质材料选自天然植物、动物中含有纤维素成分的生物质材料中的一种或多种；

B)将刻蚀处理后的生物质材料表面氧化处理；

C)将表面氧化后生物质材料机械处理；

D)将所述机械处理后生物质材料制成分散液或干粉保存；

其中所述生物质环保水性涂料不含任何表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的生物质环保水性涂料，其中所述生物质环保水性涂料含有的挥发性有机物溶剂的量为不超过涂料整体质量的2％。

3.根据权利要求1所述的生物质环保水性涂料，其中所述生物质环保水性涂料不含任何挥发性有机物溶剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生物质环保水性涂料，所述生物质水性涂料具有选自以下各项性能中的至少一项：

i)在木质、金属、水泥板或塑料基底上均具有很好地成膜性和粘附性，按标准JC/T423-91测得附着力为100％；

ii)耐水性好，成膜后完全置于水中4小时后取出无脱落、气泡或皱皮；

iii)绿色环保，无甲醛及挥发性有机物释放，刷涂五分钟后，附近空气中甲醛和VOC含量仍保持0mg/m³；

iv)耐刮擦性能优异，在厚度为0.19mm，载荷为1.45kg时未被划破；

v)长时间维持均匀分散的状态，沉降时间大于一个月；

vi)按GB1726标准检测涂料遮盖性能，测得其遮盖力在80～300g/m²之间；

vii)按GB3186取得涂料样，测得其细度在20～80μm之间；

viii)按GB1723标准检测涂料粘度，测得结果在30～75s之间；

ix)所述涂料内，所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的表面暴露的纳米晶化后的纤维素直径为1微米以下；

x)所述涂料内的所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料中，羧基占羟基与羧基总量的摩尔比至少为5％；

xi)所述涂料内，所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料的比表面积至少为1.5m²/g；以及

xii)所述涂料内的所述表面纳米晶化的含纤维素生物质材料中，纤维素的结晶度至少为65％。

5.一种制备生物质环保水性涂料的方法，所述方法包括以下步骤：

A)将含纤维素生物质材料在刻蚀溶液中做表面刻蚀处理，所述含纤维素生物质材料选自天然植物、动物中含有纤维素成分的生物质材料中的一种或多种；

B)将刻蚀处理后的含纤维素生物质材料表面氧化处理；

C)将表面氧化后的含纤维素生物质材料机械处理；

D)将机械处理后的含纤维素生物质材料均匀分散在水相中制成分散液，其中，所述水相中不含任何有机溶剂和/或表面活性剂。