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  首页-原辅材料-包装桶外壁涂料的研制 包装桶外壁涂料的研制-中国钢桶包装网  

 
 

包装桶外壁涂料的研制

文/郭宇靖

[摘要] 以改性聚酯树脂和氨基树脂经烘烤交联固化,所制备的包装桶外壁涂料高光泽、高硬度,并有优异的附着力和遮盖力,施工性能好,适应性强。介绍了该涂料的配方设计和性能。

[关键词] 包装桶;涂料;研制

 

包装桶是重要的包装容器,在各类液体、固体商品的存贮、交换和转移过程中,具有优良的高强度、耐腐蚀、安全可靠等功能,广泛应用于化工、石油、油漆、轻工、食品等行业。在世界进出口贸易中,钢桶装运的商品每年高达千万吨。它已成为商品生产和消费之间不可缺少的桥梁,对保护商品价值和使用价值,起着十分重要的作用。

表面涂装是保证包装桶表面质量,增强包装桶抗腐蚀能力的一种重要工艺手段。随着汽车工业和石油工业的飞速发展,制桶行业得到了快速的发展。制桶用漆的用量也随之增加。我们研制开发的包装桶外壁涂料光泽高、硬度高、附着力好,并且能在要求的时间和温度内干燥,还有优异的耐水性、耐候性,无起皱和流淌等缺陷,双色漆喷涂,不会出现飞溅和泛底色等缺陷,现已应用于北海粮油、中石化长城润滑油集团有限公司天津金属包装分公司等厂家。

 

1 实验部分

1. 1 成膜物质的选择

基体树脂是涂料的主要成膜物质,选择合适的树脂是配方设计成败的关键环节。由于包装桶喷涂生产线是烘烤交联固化的,生产线烘道一般在140 ℃、12~15 min,除去两边升温和降温区,有效烘烤时间在7~10 min。而普通的氨基烤漆需要140 ℃、30 min,故要求树脂能够快干。另外,还要求有较高的光泽、硬度及优异的附着力,防止装卸时油漆脱落。我们根据以上条件在集团的树脂车间合成了一种快干改性聚酯树脂JY-02。其与氨基树脂经烘烤交联固化,形成了强韧的三维结构涂层。

1. 2 颜填料的选择

颜料使涂膜呈现色彩,并使涂膜具有一定的遮盖能力,以发挥其装饰和保护作用。颜料还能增强涂膜的机械性能和耐久性能。包装桶外壁涂料需要立面喷涂,太厚会造成流挂,因此涂层干膜厚度一般在15~25 μm,这就需要涂料有优异的遮盖力;包装桶经常暴露在日光下,还需要涂料有较好的保色性。我们选用了进口金红石型钛白粉、酞青蓝、酞青绿、碳黑等耐晒、有优异遮盖力的颜料。

1. 3 助剂的选择

各种助剂种类及用量的选择极为关键,因为助剂既要保证在喷涂时涂膜在有限的时间内充分流平,避免浮色发花等,又要使漆膜中的气泡能迅速排出而漆膜表面不能留下任何缺陷。一方面通过加入各种助剂,消除涂料施工中的各种弊病;另一方面,助剂的加入只可提高或至少不能降低涂层的各种性能,保证对涂层性能的理化体系不产生影响。经反复实验筛选,本实验选择了EFKA-4050 分散剂、DEUCHEM-202 P 防沉剂、BYK-310 流平剂、DEUCHEM-ADP 附着力增进剂和EFKA-2028 消泡剂,双色漆喷涂还要添加特殊配制的防飞溅发花助剂JYZJ-04,秋冬季节施工还可加入适量的DEUCHEM-KC 固化促进剂,以达到更低温、快速固化的要求。

1. 4 溶剂及稀释剂的选择

聚酯氨基采用的溶剂一般是混合溶剂,由溶剂和稀释剂组成。常用的有醚酯、酮、酯、甲苯、二甲苯等。考虑到苯类对人体及环境的污染,选择高芳烃S 150、丁酯及丙二醇乙醚醋酸酯等,同时考虑到了混合溶剂构成挥发梯度,挥发速度适中,使漆膜表观性能得到了很好的保证。

 

2 基本配方

表1 包装桶外壁涂料基本配方

组成

含量/%

白色

紫棕

JT-02树脂

52

60

氨基树脂

13

15

进口金红石钛白粉

28

-

氧化铁红

-

18

助剂

2.1

1.8

混合溶剂

4.9

5.2

 

3 涂料的制备

首先在JY-02 树脂液中加入颜填料、防沉剂、分散剂、一半的消泡剂及适量的混合溶剂,制成颜料浆,研磨至细度≤15 μm,然后调漆。加入氨基树脂,然后在搅拌过程中加入剩余的另一半消泡剂和流平剂、附着力增进剂、防飞溅发花助剂,充分搅拌均匀后,调至要求的颜色和黏度,经检验合格后,过滤,包装。

 

4 涂料性能试验

把制备好的漆加入适当的稀释剂,喷涂试验样板(干膜厚度在23±3 μm)在140 ℃烘烤7 min,晾至室温后进行理化性能试验,试验结果如表2。

表2 涂层的各种性能

试验项目

试验结果

试验方法

颜色

符合色差范围

目测

黏度

90s

GB/T 1723

细度

≤15μm

GB/T 1724

干燥时间

140℃烘烤7min

GB/T 1728

附着力/级

1

GB/T 1720

柔韧性/mm

1

GB/T 1731

耐冲击性/cm

50

GB/T 1732

硬度(双摆)

≥0.4

GB/T 1730

光泽(60%)

≥90

GB/T 9754

耐湿热 96h

≤2级

GB/T 1740

耐盐雾 96h

≤2级

GB/T 1771

耐水性 60h

不起泡,允许轻微变色,于3h内恢复

GB/T 1733

耐油性(浸于GB1922的NY-120溶剂油中 48h)

不脱落,允许轻微变色、变暗

GB/T 1734

耐变压器油性(浸于GB/T2536的10号变压器油 48h)

不气泡,不起皱,不脱落,允许轻微变色、变暗

GB/T 3343

 

5 结语

我们研制开发的这种聚酯氨基涂料可用于化工、石油、油漆、轻工、食品等工业包装桶的外壁涂装,有很好的装饰和保护作用。经近几年的应用表明,该涂料是一种用途广泛、适用性强、价格适中、性能优异的涂料,应用前景广阔。


 

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