硬脂酸锌作为一种化工助剂，广泛应用于聚氯乙烯热稳定剂、塑胶制品润滑剂、粉末冶金脱模剂、橡胶隔离剂等，尤其作为木器涂料底漆中的打磨剂，起着不可替代的作用，同时也能赋予涂料一定的触变性，提高涂料的防沉性及填充性。目前国内主要有干法和湿法两种工艺: 干法又称直接法，以熔融法工艺为主; 湿法以传统复分解法和近年兴起的水法一步法工艺为主，水法一步法以水为介质由硬脂酸与氧化锌直接反应制得。由于湿法工艺在水相中反应生成产物，脱水过程产生大量废水，生产周期长，操作繁琐复杂，生产成本较高，不符合环境及政策法规的要求，且产物中含水率变化较大，不适于在溶剂型木器涂料中使用。与湿法工艺相比，干法工艺生产过程简单，能耗较低，产物易得，生产的硬脂酸锌含水率低，质量稳定，应用于木器涂料行业能表现出良好的性能。
1 实验
1. 1 实验材料及装置
干法硬脂酸锌: 工业品，东莞市汉维新材料科技有限公司、中山市华明泰化工材料科技有限公司; 木器涂料用醇酸树脂: 工业品，羟基含量3% ～ 6%; 二甲苯、醋酸丁酯: 工业品，水分含量≤0. 5%; PU 固化剂: 工业品，—NCO含量5% ～ 10%; 润湿分散剂、流平剂: 德国毕克化学。
鼓风干燥箱: 上杭仪器有限公司; 高速分散机、打磨仪、湿膜制备器: 上海现代环境工程技术有限公司;QXD 刮板细度计: 天津市中亚材料实验机厂; NDJ －1A 旋转黏度计: 上海安德仪器设备公司; 分析天平:常熟市双杰测试仪器厂; 密度板贴深色木纹纸: 自制。
1. 2 木器底漆的制备
1. 2 木器底漆的制备
按表1 中配方分别添加不同的硬脂酸锌制成木器涂料底漆样品，对比涂料的性能。
1. 3 产品分析测试
( 1) 游离脂肪酸含量测定: 按照HG/T 3667—2012 的方法，用95%乙醇萃取，酚酞为指示剂，NaOH滴定分析。
( 2) 锌含量测定: 按照HG/T 3667—2012 的方法，用硝酸分解样品，EDTA 滴定分析。
( 3) 水分含量测定: 按照HG/T 3667—2012 的方法，用鼓风干燥箱测定。
( 4) 细度的测定: 按照GB /T 6753. 1—2001 的方法，用刮板细度计进行测定。
1. 4 硬脂酸锌性能表征
1. 4. 1 消泡性的测定
在高速剪切的条件下，在木器涂料底漆中添加硬脂酸锌，由于硬脂酸锌粉体较轻，不易分散，分散时间越长，涂料产生的泡沫就越多，消泡性实际反映了已添加硬脂酸锌的木器涂料的脱泡速度。
按照HG/T 3667—2012 的规定方法，按表1 配方加入不同硬脂酸锌高速分散好后，密封放入鼓风干燥箱，设置条件在( 50 ± 2) ℃放置48 h，对比观察涂料表面泡沫多少，按5 个等级进行评定，0
按照HG/T 3667—2012 的规定方法，按表1 配方加入不同硬脂酸锌高速分散好后，密封放入鼓风干燥箱，设置条件在( 50 ± 2) ℃放置48 h，对比观察涂料表面泡沫多少，按5 个等级进行评定，0
级差，4级好，3级以上通常能满足一般用途。
1. 4. 2 分散性的测定
1. 4. 2 分散性的测定
硬脂酸锌在涂料中分散的难易程度可以通过测定涂料的细度来判定，涂料的细度越差，则表明硬脂酸锌的分散性越差，反之，涂料的细度越好，则硬脂酸锌的分散性越好。
按照GB /T 6753. 3—1986 中2. 3. 5 的规定进行测定。将表1 制备的漆样在自制的试板上用湿膜制备器均匀涂刮一层，待漆膜表干后检查板上直径为0. 8 mm 左右的颗粒，也可用200 目滤网过滤调稀的被测漆样，观察颗粒的多少并按6 个等级来评判硬脂酸锌分散性的好坏，0级严重，2级较严重，依此类推，8 级轻微，10 级好。
1. 4. 3 透明性的测定
1. 4. 3 透明性的测定
硬脂酸锌的透明性可用木器涂料的遮盖力来表征，遮盖力越强，表示硬脂酸锌的透明性就越差; 反之，遮盖力越差，则硬脂酸锌的透明性就越好。硬脂酸锌在木器涂料中应具有较好的透明性。
按表1 制备的漆样用湿膜制备器在自制的试板或透明玻璃板上均匀涂刮一层，观察漆膜的透明程度，按4 个等级评定，0级差( 遮盖力强) ，3级好，2级以上通常能满足一般用途。
1. 4. 4 打磨性的测定
作为木器涂料的打磨剂，打磨性是硬脂酸锌重要性能的体现。硬脂酸锌粉体的细度及游离脂肪酸、水分、锌的含量等都会影响木器涂料的打磨效果。
按照GB /T 1770—2008 的规定方法，按m( 漆) ∶m( 醋酸丁酯) ∶ m( PU 固化剂) = 1∶ 1∶ 0. 5，在自制试板上均匀喷涂15 g 漆样后按烘干条件( 105 ± 2) ℃，放入鼓风干燥箱烘干0. 5 h，固化成膜后，用320#细砂纸打磨1 min，以漆膜失质量多少作为评定打磨性的标准，失质量越多表示打磨性越好。
按照GB /T 1770—2008 的规定方法，按m( 漆) ∶m( 醋酸丁酯) ∶ m( PU 固化剂) = 1∶ 1∶ 0. 5，在自制试板上均匀喷涂15 g 漆样后按烘干条件( 105 ± 2) ℃，放入鼓风干燥箱烘干0. 5 h，固化成膜后，用320#细砂纸打磨1 min，以漆膜失质量多少作为评定打磨性的标准，失质量越多表示打磨性越好。
1. 4. 5 样品的选择
按照硬脂酸锌HG/T 3667—2002 标准中“合格品”的规定，锌含量为10. 3% ～11. 3%; 游离脂肪酸、水分含量均≤1. 5%。为求数据准确、公正，硬脂酸锌样品取行业内干法工艺具代表性的2 个生产厂家同时对比。实验中锌含量取10. 3%、10. 8%、11. 3%; 游离脂肪酸、水分含量均取0. 5%、1. 0%、1. 5%。
干法工艺在高温下合成出熔融的硬脂酸锌通过冷却加工成片状，然后再通过机械或气流粉碎加工成粉体，理论上细度越小在涂料中的使用效果越好，但是细度越小，加工能耗就越高，生产成本会随之上升;当硬脂酸锌细度＞ 40 μm 时，则无法在木器涂料中应用，所以综合各种因素，取硬脂酸锌的细度为40 μm。
2 结果与讨论
2. 1 锌含量对木器涂料性能的影响
锌含量的高低取决于在硬脂酸锌合成反应中氧化锌的投入量。氧化锌是一种白色颜料，遮盖力很强，添加过多则会残留在产品中，影响产品的透明度，添加量过少，反应不完全，影响产品打磨性。固定游离脂肪酸含量与水分含量均为1% 时，研究锌含量对涂料性能的影响，结果见表2。
由表2 可以看出，随着锌含量的增大，木器涂料的消泡性及涂膜的透明性变差，对硬脂酸锌的分散性影响不大，而锌含量为10. 8% 和11. 3% 时涂膜的打磨性差别不大，但锌含量为10. 3% 时，打磨性明显较差。综合各种因素，锌含量10. 8% 时，硬脂酸锌在木器涂料中应用效果好。
2. 2 水分含量对木器涂料性能的影响
硬脂酸和氧化锌在反应过程中产生水分，虽然熔融法工艺反应温度都在120 ℃以上，但产生的水分仍然需要靠外力将其排除，一般采用负压真空脱水。脱水时间越长，水分相对越低，但生产周期会延长，增加生产成本; 脱水时间越短，含水率就越高，对溶剂型木器涂料影响越大。固定锌含量为10. 8%，游离脂肪酸含量为1% 时，研究水分含量对涂料性能的影响，结果见表3。
由表3 可以看出，硬脂酸锌产品的水分含量对消泡性和分散性影响不大，而对透明性和打磨性影响较大，水分含量越低，透明性和打磨性越好，考虑生产成本及操作控制，选择水分含量0. 5%左右为宜。
2. 3 游离脂肪酸含量对木器涂料性能的影响
游离脂肪酸含量反映了硬脂酸与氧化锌间反应完成程度。游离脂肪酸含量的高低首先取决于硬脂酸与氧化锌的物料比，其次是反应条件( 如反应温度、时间等) 。固定锌含量为10. 8%，水分含量为0. 5%时，本研究考察了硬脂酸与氧化锌的质量比为6. 6∶ 1、反应温度为135 ℃、反应时间为1 h 的工艺条件下制得的硬脂酸锌产品中游离脂肪酸含量对产品性能影响，见表4。
由表4 可以看出，当锌含量固定取10. 8%、水分含量固定0. 5%时，随着游离脂肪酸含量的增大，对硬脂酸锌的透明性和分散性影响不明显，但对消泡性和打磨性影响比较大，游离脂肪酸含量越高，消泡速度提高，打磨性明显变差。综合考虑选择游离脂肪酸含量约为1%的硬脂酸锌，木器涂料的综合性能较好。
3 结语
3 结语
通过实验确定了干法硬脂酸锌的佳质量指标为: 水分含量约为0. 5%、锌含量约为10. 8%、游离脂肪酸含量约为1%、粒径为40 μm，此时，添加硬脂酸锌的溶剂型木器涂料底漆具有较好的消泡性、分散性、透明性、打磨性。
