食品級漆酚基桐油復(fù)合涂料的研究

王蕾 江瑤 連杰 曾巧云 薛涵與

（閩江學(xué)院海洋學(xué)院福建省中國漆新型材料工程研究中心，福建福州350108）

0 引言

生漆食盒是以木為胎、外表涂以生漆制備的精美的漆食盒，其工藝精湛，是中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，中華文化的瑰寶[1]。與現(xiàn)代食盒相比，生漆食盒不含揮發(fā)性有機(jī)物、耐溫、可抗菌。漆酚是生漆的主要成分，是含不飽和支鏈的鄰苯二酚衍生物的混合物。漆酚成膜后殘留有酚羥基，具有一定的抗菌能力但仍難以滿足使用要求，而且殘留的酚羥基確導(dǎo)致漆酚涂層耐溶劑性能較差。桐油是一種優(yōu)良的干性植物油，帶有羧酸和不飽和鍵。通過復(fù)合可以改善生漆的成膜、耐溫、機(jī)械等性能，再輔助食品級抗菌劑、防霉劑可進(jìn)一步改善了涂層的抗菌防霉性能。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1 材料

生漆，特級，湖北恩施；桐油、1 級，酸價(jià)3.0 mgKOH/g，河南南山桐油廠；抗菌劑iHeir-ECO、防霉劑S-1206，分析純，廣州艾浩爾；二茂鐵，分析純上海晶純生化科技股份有限公司；金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、黑曲霉、通派上海生物科技有限公司。

1.2 分析測試儀器

熱重分析儀（TGA-51H，日本）；QGS 涂料表干儀，中國，ISO1517-1995；QHQ-a 鉛筆硬度儀，中國，ISO15184-2012；QTZ涂料彎曲性能測定儀，中國，ISO1519-2011；HJI型金相顯微鏡，中國。

1.3 食品級漆酚基桐油復(fù)合涂料的制備

首先生漆經(jīng)乙醇法提純蒸餾得到漆酚。然后將漆酚與桐油按質(zhì)量比7：3混合，再加入混合物總質(zhì)量1%的抗菌劑、1%的防霉劑和3%的催干劑，室溫下機(jī)械攪拌混合1h，即得到所述食品級漆酚基桐油復(fù)合涂料。

2 結(jié)果與討論

2.1 漆酚基桐油復(fù)合涂料的耐熱性能

圖1所示的是漆酚基桐油復(fù)合涂料的耐熱性能。從圖中可以看出，對比樣漆酚樹脂的初始分解溫度在140℃，最大分解溫度在250℃；漆酚基桐油復(fù)合涂料的初始分解溫度同樣在140℃，最大分解溫度在300℃。這說明，初始溫度在140℃也能較好滿足食盒用涂料的使用要求；桐油改性漆酚可以改善涂料的耐熱性能，這對于食盒用涂料而言意義重大。

圖1 漆酚、漆酚基桐油涂料的熱重曲線Fig.1 TG curves of urushiol,urushiol/tung oil coating

2.2 漆酚基桐油復(fù)合涂料的力學(xué)性能

表1 可見，漆酚基桐油涂料的表干時(shí)間隨著表干溫度的升高而降低，而沖擊強(qiáng)度隨著溫度的升高而增大，柔韌性沒有明顯變化。因此，涂料的最佳施工條件是，表干溫度為120℃、表干時(shí)間為30 min,涂料沖擊性能和柔韌性分別達(dá)到最佳的60cm和1mm。

表1 漆酚基桐油涂料表干時(shí)間、沖擊強(qiáng)度及柔韌性

2.3 漆酚基桐油復(fù)合涂料的抗菌、防霉性能

表2 漆酚、漆酚基桐油涂料的24小時(shí)抗菌性能

表2 可見，生漆采用抗菌劑和防霉劑后改善了金色葡萄球菌和大腸桿菌的殺滅比，但抗菌等級只能達(dá)到Ⅱ級。而漆酚基桐油涂料的細(xì)菌殺滅比例分別為94%和95%，采用采用助劑后，細(xì)菌的殺滅比例提升至99%和99%，抗菌等級達(dá)到Ⅰ級。這是由于桐油引入更多活性基團(tuán)，有更佳的抗菌性能。

表3 漆酚、漆酚基桐油涂料的7天防霉性能

生漆、漆酚基桐油涂料采用iHeir-ECO和S-1206后，其7天后黑曲霉殺滅情況均無明顯長霉，達(dá)到0級防霉等級，這說明漆酚基桐油涂料的防霉性能達(dá)到食品級涂料抗菌要求，參見表3。

3 結(jié)語

食品級漆酚基桐油復(fù)合涂料加入抗菌劑iHeir-ECO、防霉劑S-1206和催干劑二茂鐵而得。桐油改善了漆酚的綜合性能，使所得食品級漆酚基桐油復(fù)合涂料可在120℃、30 min熱固化成膜，且耐沖擊性提升至60cm，柔韌性提升至1mm。另外，涂層抗菌率達(dá)到99%，防霉性能達(dá)到0級，達(dá)到國家食品級材料標(biāo)準(zhǔn)。