環(huán)保型熒烷油畫棒制備及應用

彭雅欣

摘 要：針對傳統(tǒng)油畫棒因原料和生產(chǎn)工藝導致的繪畫過程中手感不順滑，環(huán)境污染嚴重等問題，提出用新型熒烷顏料代替?zhèn)鹘y(tǒng)無機礦物顏料制備新型熒烷油畫棒。通過對比不同蠟脂比、棕櫚筒占比和滑石粉占比對熒烷油畫棒性能的影響，確定制備熒烷油畫棒最適宜配比為：蠟脂比4∶6;棕櫚油占比15%;滑石粉占比15%～20%。以此配合比制備的熒烷油畫棒使用順滑，褪色時間適宜，可用于油畫的制作。

關鍵詞：順滑性能;褪色性能;環(huán)保油畫棒;熒烷染料

中圖分類號：TS951.8 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1001-5922（2021）11-0056-05

Preparation and Application of Environmental Friendly Oil Painting Paint

Peng Yaxin

（Xianyang Normal University， Xianyang 712000， China）

Abstract：For the problems of no smooth feels during painting and serious environmental pollution caused by traditional oil painting stick raw materials and production technology， to use fluorane paint to replace traditional inorganic mineral pigments to prepare fluorane oil painting stick is proposed. By comparing the impact of different wax fat ratio， palm cylinder ratio and talc powder ratio on the performance of fluorane oil painting stick， the most appropriate ratio of preparing fluorane oil painting stick is： wax fat ratio 4：6; palm oil accounted for 15%; talc powder accounted for 15%～20%. The fluorane oil painting stick prepared with this ratio is smooth with suitable fading time and can be used for oil painting production.

Key words：smooth performance; fade performance; environmental protection oil painting stick;? fluorane dye

傳統(tǒng)油畫材料主要是以石蠟、蜂蠟、白油等不溶于水的原料為基質成分，以無機礦物質顏料為色料制備而成。受原料的影響，在油畫材料中會有一定重金屬元素存在。繪畫者長期接觸這些油畫顏料，會對他們的身體健康帶來一些不良影響，同時也會造成一定的環(huán)境污染。因此，解決傳統(tǒng)油畫材料中含有重金屬的問題是現(xiàn)在研究的重點。彭鶴松等（2019）嘗試利用超細針狀硅灰石替代聚乙烯藍色母粒，并對其制備工藝和性能影響作出研究[1];董曉放等（2020）則嘗試從工藝方面對無機顏料的合成進行探討[2];陳鑫鑫等（2020）嘗試通過調整原料配比、燒結工藝、輔助劑及粉磨參數(shù)，調控該無機顏料色度變化[3]。以上學者的研究雖然對油畫顏料的材料和制備方式進行了優(yōu)化和創(chuàng)新，但并未從根本解決油畫顏料中存在重金屬的問題。基于此，文章嘗試用新型熒烷顏料代替?zhèn)鹘y(tǒng)無機礦物顏料制備新型熒烷油畫棒，解決傳統(tǒng)油畫中含有重金屬的問題，減少環(huán)境污染。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

乳化蠟（揚州天詩新材料科技有限公司，工業(yè)級）、熒烷染料（ck-16）（南和縣張濤染料銷售有限公司，98%）、棕櫚油（山東耀達新材料有限公司，工業(yè)級）、硬脂酸（廊坊鵬彩精細化工有限公司，分析純）、滑石粉（南昌華鑫醫(yī)藥化工有限公司，工業(yè)級）、草酸（廊坊鵬彩精細化工有限公司，分析純）、白炭黑（山東省壽光市昌泰微納化工廠，分析純）、代可可脂（山東勻禾新材料有限公司，工業(yè)級）。

加熱攪拌反應釜（XYR-150，安徽鑫昱自動化有限公司）、260三輥機（萊州市金駿化工機械有限公司）、恒溫恒濕箱（PK-TH-100，東莞市瑞凱環(huán)境檢測儀器有限公司）、微距鏡頭（EF50MMf，北京瀚祥惠心商貿中心）。

1.2 試驗步驟

（1）將乳化蠟做為有機基料，與代可可脂、棕櫚油放入XYR-150型加熱攪拌反應釜中，在溫度90℃條件下攪拌160 min，使原料熔融混合均勻。

（2）待原料全部熔融混合后，在反應釜中加入熒烷染料、白炭黑、硬脂酸和滑石粉，在同等溫度下繼續(xù)攪拌22 min;待所有原料混合均勻后加入適量草酸，繼續(xù)攪拌至混合均勻，出料。

（3）將液態(tài)混合料置于260型三輥機中進行碾壓，得到細微粒狀半固態(tài)物。

（4）將半固態(tài)微粒放回XYR-150型加熱攪拌反應釜中，在溫度75℃條件下熔融攪拌，直至成為液態(tài)均勻混合物;將該混合物注入成型模具，待其冷卻后取出。具體流程如圖1所示。

1.3 性能測試

1.3.1 褪色性能測試

在A4紙上均勻的涂覆制備好的熒烷油畫棒樣品，置于PK-TH-100型恒溫恒濕箱內，設置溫度為25℃、濕度為飽和水蒸氣。用高清手機搭配微距鏡頭，每5 min透過玻璃對樣品進行拍攝。用取色軟件（Pipette）分析樣品照片三原色色值，并進行記錄。

1.3.2 順滑性能測試

用制備的樣品在200 g/m2的鉛畫紙上進行涂繪，涂繪的尺寸為80 mm×80 mm。在涂繪過程中感受樣品順滑性的變化，并進行記錄。

2 結果與討論

2.1 乳化蠟與代可可脂比例對熒烷油畫棒性能影響

表1為不同乳化蠟與代可可脂原料配合設計結果。以該配合比制備樣品，探討乳化蠟與代可可脂比例對熒烷油畫棒性能的影響。

2.1.1 乳化蠟與代可可脂比例對熒烷油畫棒褪色性能的影響

圖2為熒烷油畫棒褪色時間與蠟脂比關系圖。由圖2可知，隨蠟脂比的增大，褪色時間呈現(xiàn)出“波浪形”改變。第5組樣品表現(xiàn)出的褪色性能最好，即當蠟脂比為5∶5時，樣品的褪色時間長且褪色不明顯。第7組樣品的褪色性能最差，即當蠟脂比為7∶3時樣品褪色時間短且褪色較明顯。由此可判定，熒烷油畫棒樣品顏色隨蠟脂比改變，褪色性能不穩(wěn)定。在蠟脂比為4∶6、6∶4、7∶3、8∶2和9∶1時，熒烷油畫棒樣品褪色時間適中，顏色變化明顯。

2.1.2 乳化蠟與代可可脂比例對熒烷油畫棒順滑性能的影響

圖3為熒烷油畫棒順滑性能與蠟脂比關系圖。由圖3可知，樣品順滑性隨蠟脂比的增大表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。在蠟脂比為4∶6和5∶5時，樣品的順滑性能最好。這是因為隨乳化蠟含量的增加，熒烷油畫棒樣品的力學性能也隨之增強，順滑性增量。當蠟脂比超過5∶5時，熒烷油畫棒樣品體系中的代可可脂含量相對減少，對整體順滑性產(chǎn)生影響，出現(xiàn)順滑性下降的情況。

2.2 棕櫚油質量分數(shù)對熒烷油畫棒性能的影響

表2為不同棕櫚油含量的原料配合比。以該配合比制備樣品，探討棕櫚油質量分數(shù)對熒烷油畫棒性能影響。

2.2.1 棕櫚油質量分數(shù)對熒烷油畫棒褪色性能的影響

圖4為熒烷油畫棒褪色性能與棕櫚油質量分數(shù)關系圖。

由圖4可知，熒烷油畫棒褪色性能隨棕櫚油的增加表現(xiàn)出波浪向下的趨勢。說明熒烷油畫棒顏色隨棕櫚油的增加，褪色性能不穩(wěn)定。當棕櫚油質量分數(shù)超過30%時，熒烷油畫棒褪色性能極差，褪色時間較短，無法用于油畫的制作。因此在制備熒烷油畫棒時，棕櫚油的質量分數(shù)不宜超過25%。

2.2.2 棕櫚油質量分數(shù)對熒烷油畫棒順滑性能的影響

圖5為熒烷油畫棒順滑性能與棕櫚油質量分數(shù)關系圖。

由圖5可知，隨棕櫚油質量分數(shù)的增加，熒烷油畫棒的順滑性能表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢。在棕櫚油質量分數(shù)為15%～30%時，熒烷油畫棒順滑性能最佳。這是因為棕櫚油質量分數(shù)的增加會影響熒烷油畫棒的力學性能，因此順滑性增加。但棕櫚油質量分數(shù)超過30%時，熒烷油畫棒變得軟黏，無法成形，無法使用。

2.3 滑石粉質量分數(shù)對熒烷油畫棒性能的影響

表3為不同滑石粉質量分數(shù)的原料配合比。以該配合比制備樣品，探討滑石粉質量分數(shù)對熒烷油畫棒性能影響。

2.3.1 滑石粉質量分數(shù)對熒烷油畫棒褪色性能的影響

圖6為熒烷油畫棒褪色性能與滑石粉質量分數(shù)關系圖。

由圖6可知，隨著滑石粉質量分數(shù)的增加，熒烷油畫棒褪色時間呈現(xiàn)先增加后減小再增加的趨勢。熒烷油畫棒顏色隨滑石粉質量分數(shù)的增加，褪色性能不穩(wěn)定。當滑石粉質量分數(shù)為25%時，熒烷油畫棒褪色性能最差，褪色時間短，褪色快，無法制作油畫。綜合考慮，在制備熒烷油畫棒時，滑石粉質量分數(shù)不宜超過20%。

2.3.2 滑石粉質量分數(shù)對熒烷油畫棒順滑性能的影響

圖7為熒烷油畫棒順滑性能與滑石粉質量分數(shù)關系圖。

由圖7可知，隨滑石粉質量分數(shù)的增加，熒烷油畫棒順滑性能表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢。在滑石粉質量分數(shù)為15%～20%時，熒烷油畫棒的順滑性能最好。這是因為滑石粉本身顆粒較細，適量添加滑石粉后，隨油畫棒其他成分能起到一定的潤滑作用，因此熒烷油畫棒的順滑性增加。但隨著滑石粉質量分數(shù)的增加，多余的滑石粉無法與熒烷油畫棒體系中的其他成分有效結合。多余滑石粉凝結對油畫棒順滑產(chǎn)生阻礙，導致熒烷油畫棒順滑性能降低。

3 結論

本研究以熒烷染料代替?zhèn)鹘y(tǒng)無機礦物染料制備出更加環(huán)保的熒烷油畫棒，并研究了不同乳化蠟與代可可脂配合比、棕櫚油質量分數(shù)和滑石粉質量分數(shù)對熒烷油畫棒性能的影響。得到的具體結論為：

（1）乳化蠟與代可可脂配合比對熒烷油畫棒褪色和順滑性能的影響較大。當乳化蠟與代可可脂配比分別為4∶6、6∶4、7∶3、8∶2和9∶1時，熒烷油畫棒褪色性能最好。當乳化蠟與代可可脂配比分別為4∶6和5∶5時，熒烷油畫棒順滑性能最好。綜合考慮，制備熒烷油畫棒的蠟脂比適宜比例為4∶6。

（2）當棕櫚油質量分數(shù)為5%～25%時，熒烷油畫棒表現(xiàn)出較好的褪色性能，褪色時間適中。當棕櫚油質量分數(shù)為15%～35%時，順滑性能最優(yōu)。綜合考慮，在制備熒烷油畫棒時，棕櫚油的適宜質量分數(shù)為15%。

（3）改變滑石粉的質量分數(shù)對油畫棒順滑性能影響較大，當滑石粉質量分數(shù)為15%～20%時，熒烷油畫棒順滑性能和褪色性能都表現(xiàn)良好。因此，在熒烷油畫棒的制作中，滑石粉的適宜質量分數(shù)應為15%～20%。

綜合上述結果，本實驗條件下制備熒烷油畫棒的最優(yōu)配比為：蠟脂比4∶6;棕櫚油適宜質量分數(shù)15%;滑石粉適宜質量分數(shù)15%～20%。以此配比制備的油畫棒各方面性能較優(yōu)，滿足使用要求。

參考文獻

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