1. Introduction
In recent years, interest in biodegradable and environment-friendly materials has grown. The coating industry is especially focused on environment-friendly paints and coatings, since many products such as solvent-borne systems emit volatile organic compounds that are harmful to environment. As a possible environment-friendly coating, vegetable oil-based binders in formulations have the single, largest, easily available, low-cost, non-toxic, non-depletable, and biodegradable features [1]. Among vegetable oils, drying oils have received more attention than other renewable vegetable oils. Drying oils harden to a tough, solid film after a period of exposure to air through autoxidation instead of evaporation of water or other solvents. The use of drying oil in coatings is decades old and well-studied [2]. However, there were very few earlier papers associated with biodegration of coatings. Among them one reported on the dried oil film used in the controlled release fertilizer [3], and another in the composition for the wood flour [4]. Relatively more investigations about the vegetable drying oil focus on the cross-linking processes [5], application, extraction and analysis [6], [7] and [8]. Due to the increasing environmental concerns, new knowledge about coatings made of vegetable drying oil has become more important.
Because of the existing and potential advantages of vegetable drying oil in the coating industry, commonly used products have included linseed (flaxseed) oil, tung oil, poppy seed oil, perilla oil, and walnut oil. In contrast to other drying oils, the three conjugated double bonds per fatty acid chain on the tung oil molecule [9] and [10] favor the formation of films by reacting with atmospheric oxygen. Thus, tung oil is broadly applied in the coating industry, and has been investigated in recent years. In 2010, tung oil-based polymers [11] and tung oil as a reactive diluent [12] as well as a modifier [13] were studied. In 2011, tung oil was applied as an autonomous repair agent in self-healing epoxy coatings [14]. In 2012, tung oil-based reactive diluents [15] and UV-curable tung oil [16] were introduced in alkyds. Since 2013, tung oil has been incorporated and studied in more advanced systems [17], [18], [19], [20], [21] and [22]. In these studies, the oil was used as an ingredient or a component of a coating system. In China, pure catalyzed tung oil has been traditionally utilized as a coating for hundreds of years in many applications, such as wood finishing for boats, strengthening rattan armor for ancient soldiers, surface coating for furniture, waterproofing materials, etc. In these traditional uses, the tung oil coating is biodegradable in environment after its service life has ended. However, the degradation process of tung oil coating remains an open problem, and compared to the huge potential in applications of environment-friendly materials, knowledge is lacking.
The aim of the present paper was to study the performance of biodegradable tung oil coating from liquid to solid film, through viscosity measurements, immersion tests, Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM), as well as biodegradable measurements. The results will add to the knowledge of the theory and application of drying oil and biodegradable coating.
2. Experimental
2.1. Materials
The tung oil used in experiment was a clear to yellowish commercial oil (Guangzhou Chenxin Chemical, China) that had a special smell of the tung oil, relative density (at 20 °C) 0.938 ± 0.005, refractive index 1.51 ± 0.01, impurity ≤0.15%, acid value ≤6.0 mg KOH/g, iodine value ≥163. The fatty acids composition of tung oil is shown in Table 1 (Taken from Wikipedia (the free encyclopedia at http://en.wikipedia.org/wiki/Tung_oil)).
Results (
Thai) 3:
[Copy]Copied!
1 . บทนำ
ในปีล่าสุด ความสนใจในการใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งโต อุตสาหกรรมการเคลือบโดยเน้นสีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และเคลือบ ตั้งแต่หลายผลิตภัณฑ์เช่นตัวทำละลายผู้รับผิดชอบระบบปล่อยสารอินทรีย์ระเหยที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เป็นไปได้ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเคลือบผักประสานในสูตรเดียวออกมี ใหญ่ ใช้ได้ ง่ายๆ ต้นทุนต่ำ ไม่เป็นพิษ ไม่ depletable และย่อยสลายได้คุณสมบัติ [ 1 ] ระหว่างน้ำมันพืช , การอบแห้งน้ำมันได้รับความสนใจมากกว่าน้ำมันพืชทดแทนอื่น ๆ น้ำมันแห้งแข็งให้เหนียวฟิล์มทึบ หลังจากระยะเวลาของการเปิดรับอากาศผ่านอุตสาหกรรมแทนการระเหยของน้ำหรือตัวทำละลายอื่น ๆ การใช้น้ำมันในการอบแห้งเคลือบเป็นทศวรรษเก่า และศึกษาดี [ 2 ] อย่างไรก็ตาม ยังมีน้อยมากเมื่อเอกสารที่เกี่ยวข้องกับ biodegration เคลือบ ในหมู่พวกเขาหนึ่งรายงานแห้ง ฟิล์มน้ำมันที่ใช้ในการควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ย [ 3 ]และอีกในส่วนผสมสำหรับแป้งไม้ [ 4 ] ค่อนข้างมากการตรวจสอบเกี่ยวกับผักน้ำมันชักแห้งเน้นการเชื่อมโยงกระบวนการ [ 5 ] , โปรแกรม , การสกัดและการวิเคราะห์ [ 6 ] [ 7 ] และ [ 8 ] เนื่องจากการเพิ่มความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมใหม่ ความรู้เกี่ยวกับเคลือบทำจากผักน้ำมันแห้งได้กลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้น
เพราะของที่มีอยู่และข้อดีศักยภาพของน้ำมันพืชในอุตสาหกรรมเคลือบอบแห้ง , ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันทั่วไปมีรวมลินสีด ( flaxseed ) น้ำมัน ( น้ำมัน , น้ำมัน , น้ำมันเมล็ด Perilla ป๊อปปี้ และ น้ำมันวอลนัท ในทางตรงกันข้ามกับแห้งขับสาม conjugated พันธบัตรเดิมต่อโซ่กรดไขมันในน้ำมันทัง โมเลกุล [ 9 ] และ [ 10 ] ความโปรดปรานการก่อตัวของภาพยนตร์โดยทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ . ดังนั้น น้ำมันทัง เป็นวงกว้าง ใช้ในอุตสาหกรรมเคลือบผิวและได้รับการสอบปีล่าสุด ใน 2010 , ตุง ใช้น้ํามันพอลิเมอร์ [ 11 ] และน้ำมันทัง เป็นปฏิกิริยาเจือจาง [ 12 ] เช่นเดียวกับส่วนขยาย [ 13 ] เพื่อ ใน 2011 ,ตุงน้ำมันถูกใช้เป็นตัวแทนอิสระในการเคลือบอีพ็อกซี่ซ่อมด้วยตนเอง [ 14 ] ใน 2012 , ตุง ใช้น้ํามันปฏิกิริยาสาร [ 15 ] และ UV curable น้ำมันทัง [ 16 ] แนะนำใน alkyds . ตั้งแต่ปี 2013 น้ำมันทัง ได้รับการจดทะเบียน และเรียนในขั้นสูงเพิ่มเติม ระบบ [ 17 ] , [ 18 ] , [ 19 ] , [ 20 ] , [ 21 ] และ [ 22 ] ในการศึกษานี้ น้ำมันถูกใช้เป็นส่วนผสมหรือส่วนประกอบของระบบเคลือบในประเทศจีนที่บริสุทธิ์เท่าน้ำมันทัง มีผ้าที่ใช้เป็นสารเคลือบผิวสำหรับหลายร้อยปีในการใช้งานมากมาย เช่น ไม้ตกแต่งสำหรับเรือ , การเสริมสร้างเกราะหวายทหารโบราณ , สารเคลือบผิวสำหรับเฟอร์นิเจอร์ , วัสดุกันรั่วซึม วัสดุ ฯลฯ การใช้แบบดั้งเดิมเหล่านี้ ตุงน้ำมันเคลือบถูกย่อยสลายในสภาพแวดล้อมหลังจากที่ชีวิตบริการได้สิ้นสุดลง . อย่างไรก็ตามการย่อยสลายของกระบวนการเคลือบน้ำมันทัง ยังคงเป็นปัญหาที่ เปิด และ เมื่อเทียบกับศักยภาพในการใช้งานของวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ความรู้ ขาด
จุดประสงค์ของกระดาษในปัจจุบันคือเพื่อศึกษาสมรรถนะย่อยสลายน้ำมันทังจากของเหลวเคลือบฟิล์มทึบ ผ่านการวัดความหนืดแช่การทดสอบฟูเรียร์แปลงอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี ( FTIR )และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) , เช่นเดียวกับการวัดการสลายตัว ผลลัพธ์ที่ได้จะเพิ่มความรู้ในทฤษฎีและการประยุกต์ใช้ และย่อยสลายน้ำมันเคลือบแห้ง
2 ทดลอง
2.1 .
น้ำมันทัง วัสดุที่ใช้ในการทดลอง คือ ใสเหลืองน้ำมันเชิงพาณิชย์ ( กวางโจว chenxin เคมี , จีน ) ซึ่งมีกลิ่นพิเศษของน้ำมันตุง ,ความหนาแน่นสัมพัทธ์ ( 20 ° C ) 0.938 ± 0.005 ดรรชนีหักเห 1.51 ± 0.01 มล≤ 0.15 % ≤มูลค่า 6.0 มก. กรดเกาะ / g , ค่าไอโอดีน≥ 163 . องค์ประกอบของกรดไขมันจากน้ำมันทัง แสดงดังตารางที่ 1 ( นำมาจากวิกิพีเดีย ( สารานุกรมเสรีที่ http : / / วิกิพีเดีย และ . org / wiki / tung_oil )
Being translated, please wait..