环保型荧烷油画棒制备及应用

彭雅欣

摘 要：針对传统油画棒因原料和生产工艺导致的绘画过程中手感不顺滑，环境污染严重等问题，提出用新型荧烷颜料代替传统无机矿物颜料制备新型荧烷油画棒。通过对比不同蜡脂比、棕榈筒占比和滑石粉占比对荧烷油画棒性能的影响，确定制备荧烷油画棒最适宜配比为：蜡脂比4∶6;棕榈油占比15%;滑石粉占比15%～20%。以此配合比制备的荧烷油画棒使用顺滑，褪色时间适宜，可用于油画的制作。

关键词：顺滑性能;褪色性能;环保油画棒;荧烷染料

中图分类号：TS951.8 文献标识码：A     文章编号：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

传统油画材料主要是以石蜡、蜂蜡、白油等不溶于水的原料为基质成分，以无机矿物质颜料为色料制备而成。受原料的影响，在油画材料中会有一定重金属元素存在。绘画者长期接触这些油画颜料，会对他们的身体健康带来一些不良影响，同时也会造成一定的环境污染。因此，解决传统油画材料中含有重金属的问题是现在研究的重点。彭鹤松等（2019）尝试利用超细针状硅灰石替代聚乙烯蓝色母粒，并对其制备工艺和性能影响作出研究[1];董晓放等（2020）则尝试从工艺方面对无机颜料的合成进行探讨[2];陈鑫鑫等（2020）尝试通过调整原料配比、烧结工艺、辅助剂及粉磨参数，调控该无机颜料色度变化[3]。以上学者的研究虽然对油画颜料的材料和制备方式进行了优化和创新，但并未从根本解决油画颜料中存在重金属的问题。基于此，文章尝试用新型荧烷颜料代替传统无机矿物颜料制备新型荧烷油画棒，解决传统油画中含有重金属的问题，减少环境污染。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

乳化蜡（扬州天诗新材料科技有限公司，工业级）、荧烷染料（ck-16）（南和县张涛染料销售有限公司，98%）、棕榈油（山东耀达新材料有限公司，工业级）、硬脂酸（廊坊鹏彩精细化工有限公司，分析纯）、滑石粉（南昌华鑫医药化工有限公司，工业级）、草酸（廊坊鹏彩精细化工有限公司，分析纯）、白炭黑（山东省寿光市昌泰微纳化工厂，分析纯）、代可可脂（山东匀禾新材料有限公司，工业级）。

加热搅拌反应釜（XYR-150，安徽鑫昱自动化有限公司）、260三辊机（莱州市金骏化工机械有限公司）、恒温恒湿箱（PK-TH-100，东莞市瑞凯环境检测仪器有限公司）、微距镜头（EF50MMf，北京瀚祥惠心商贸中心）。

1.2 试验步骤

（1）将乳化蜡做为有机基料，与代可可脂、棕榈油放入XYR-150型加热搅拌反应釜中，在温度90℃条件下搅拌160 min，使原料熔融混合均匀。

（2）待原料全部熔融混合后，在反应釜中加入荧烷染料、白炭黑、硬脂酸和滑石粉，在同等温度下继续搅拌22 min;待所有原料混合均匀后加入适量草酸，继续搅拌至混合均匀，出料。

（3）将液态混合料置于260型三辊机中进行碾压，得到细微粒状半固态物。

（4）将半固态微粒放回XYR-150型加热搅拌反应釜中，在温度75℃条件下熔融搅拌，直至成为液态均匀混合物;将该混合物注入成型模具，待其冷却后取出。具体流程如图1所示。

1.3 性能测试

1.3.1 褪色性能测试

在A4纸上均匀的涂覆制备好的荧烷油画棒样品，置于PK-TH-100型恒温恒湿箱内，设置温度为25℃、湿度为饱和水蒸气。用高清手机搭配微距镜头，每5 min透过玻璃对样品进行拍摄。用取色软件（Pipette）分析样品照片三原色色值，并进行记录。

1.3.2 顺滑性能测试

用制备的样品在200 g/m2的铅画纸上进行涂绘，涂绘的尺寸为80 mm×80 mm。在涂绘过程中感受样品顺滑性的变化，并进行记录。

2 结果与讨论

2.1 乳化蜡与代可可脂比例对荧烷油画棒性能影响

表1为不同乳化蜡与代可可脂原料配合设计结果。以该配合比制备样品，探讨乳化蜡与代可可脂比例对荧烷油画棒性能的影响。

2.1.1 乳化蜡与代可可脂比例对荧烷油画棒褪色性能的影响

图2为荧烷油画棒褪色时间与蜡脂比关系图。由图2可知，随蜡脂比的增大，褪色时间呈现出“波浪形”改变。第5组样品表现出的褪色性能最好，即当蜡脂比为5∶5时，样品的褪色时间长且褪色不明显。第7组样品的褪色性能最差，即当蜡脂比为7∶3时样品褪色时间短且褪色较明显。由此可判定，荧烷油画棒样品颜色随蜡脂比改变，褪色性能不稳定。在蜡脂比为4∶6、6∶4、7∶3、8∶2和9∶1时，荧烷油画棒样品褪色时间适中，颜色变化明显。

2.1.2 乳化蜡与代可可脂比例对荧烷油画棒顺滑性能的影响

图3为荧烷油画棒顺滑性能与蜡脂比关系图。由图3可知，样品顺滑性随蜡脂比的增大表现出先上升后下降的趋势。在蜡脂比为4∶6和5∶5时，样品的顺滑性能最好。这是因为随乳化蜡含量的增加，荧烷油画棒样品的力学性能也随之增强，顺滑性增量。当蜡脂比超过5∶5时，荧烷油画棒样品体系中的代可可脂含量相对减少，对整体顺滑性产生影响，出现顺滑性下降的情况。

2.2 棕榈油质量分数对荧烷油画棒性能的影响

表2为不同棕榈油含量的原料配合比。以该配合比制备样品，探讨棕榈油质量分数对荧烷油画棒性能影响。

2.2.1 棕榈油质量分数对荧烷油画棒褪色性能的影响

图4为荧烷油画棒褪色性能与棕榈油质量分数关系图。

由图4可知，荧烷油画棒褪色性能随棕榈油的增加表现出波浪向下的趋势。说明荧烷油画棒颜色随棕榈油的增加，褪色性能不稳定。当棕榈油质量分数超过30%时，荧烷油画棒褪色性能极差，褪色时间较短，无法用于油画的制作。因此在制备荧烷油画棒时，棕榈油的质量分数不宜超过25%。

2.2.2 棕榈油质量分数对荧烷油画棒顺滑性能的影响

图5为荧烷油画棒顺滑性能与棕榈油质量分数关系图。

由图5可知，随棕榈油质量分数的增加，荧烷油画棒的顺滑性能表现出先增加后减小的趋势。在棕榈油质量分数为15%～30%时，荧烷油画棒顺滑性能最佳。这是因为棕榈油质量分数的增加会影响荧烷油画棒的力学性能，因此顺滑性增加。但棕榈油质量分数超过30%时，荧烷油画棒变得软黏，无法成形，无法使用。

2.3 滑石粉质量分数对荧烷油画棒性能的影响

表3为不同滑石粉质量分数的原料配合比。以该配合比制备样品，探讨滑石粉质量分数对荧烷油画棒性能影响。

2.3.1 滑石粉质量分数对荧烷油画棒褪色性能的影响

图6为荧烷油画棒褪色性能与滑石粉质量分数关系图。

由图6可知，随着滑石粉质量分数的增加，荧烷油画棒褪色时间呈现先增加后减小再增加的趋势。荧烷油画棒颜色随滑石粉质量分数的增加，褪色性能不稳定。当滑石粉质量分数为25%时，荧烷油画棒褪色性能最差，褪色时间短，褪色快，无法制作油画。综合考虑，在制备荧烷油画棒时，滑石粉质量分数不宜超过20%。

2.3.2 滑石粉质量分数对荧烷油画棒顺滑性能的影响

图7为荧烷油画棒顺滑性能与滑石粉质量分数关系图。

由图7可知，随滑石粉质量分数的增加，荧烷油画棒顺滑性能表现出先增加后减小的趋势。在滑石粉质量分数为15%～20%时，荧烷油画棒的顺滑性能最好。这是因为滑石粉本身颗粒较细，适量添加滑石粉后，随油画棒其他成分能起到一定的润滑作用，因此荧烷油画棒的顺滑性增加。但随着滑石粉质量分数的增加，多余的滑石粉无法与荧烷油画棒体系中的其他成分有效结合。多余滑石粉凝结对油画棒顺滑产生阻碍，导致荧烷油画棒顺滑性能降低。

3 结论

本研究以荧烷染料代替传统无机矿物染料制备出更加环保的荧烷油画棒，并研究了不同乳化蜡与代可可脂配合比、棕榈油质量分数和滑石粉质量分数对荧烷油画棒性能的影响。得到的具体结论为：

（1）乳化蜡与代可可脂配合比对荧烷油画棒褪色和顺滑性能的影响较大。当乳化蜡与代可可脂配比分别为4∶6、6∶4、7∶3、8∶2和9∶1时，荧烷油画棒褪色性能最好。当乳化蜡与代可可脂配比分别为4∶6和5∶5时，荧烷油画棒顺滑性能最好。综合考虑，制备荧烷油画棒的蜡脂比适宜比例为4∶6。

（2）当棕榈油质量分数为5%～25%时，荧烷油画棒表现出较好的褪色性能，褪色时间适中。当棕榈油质量分数为15%～35%时，顺滑性能最优。综合考虑，在制备荧烷油画棒时，棕榈油的适宜质量分数为15%。

（3）改变滑石粉的质量分数对油画棒顺滑性能影响较大，当滑石粉质量分数为15%～20%时，荧烷油画棒顺滑性能和褪色性能都表现良好。因此，在荧烷油画棒的制作中，滑石粉的适宜质量分数应为15%～20%。

综合上述结果，本实验条件下制备荧烷油画棒的最优配比为：蜡脂比4∶6;棕榈油适宜质量分数15%;滑石粉适宜质量分数15%～20%。以此配比制备的油画棒各方面性能较优，满足使用要求。

参考文献

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