钢桶内涂料的技术与发展
[新加坡] 卫托马斯·瑟姆
[翻译整理] 杨文亮
1.0 前言
由于不断变化的石化、食品和医药品市场,使得钢桶包装越来越难适应。今天一成不变的内涂装规范及技术不能满足要求,有效的包装必须要满足一系列最基本的要素。
正确地选择内部涂料和区别不同内容物对钢桶的要求是至关重要的。所以,要达到钢桶内涂装完全正确和有效,我们必须做到:
1、正确了解各种内涂料的类型和性质。
2、保证正确选择内涂料的技术规范及组成成分。
3、保证正确的内涂料施工方法和最终的效果。
2.0 内涂料的类型
任何地方都不存在通用的内涂料。如果有某种最理想的内涂料,那么它必须是成本较低而且应用简便,有较好的效益及广泛的适应性。它同样要抵抗最刺激的酸、碱和所有其它的化学混合物,并能够抵抗来自内容物之外的|异味、颜色或其它的污染物。
2.1三大系列
◆环氧基涂料
◆酚醛基无色及有色涂料
◆环氧—酚醛基无色及有色涂料
2.2 五个基本性能要求
所有种类的内涂料不论内容物的要求如何,都必须满足五个性能要求,它们是:
◆化学隋性
内涂料对于钢桶本身及内容物必须呈现不易反应的化学隋性。
◆附着力
内涂料与钢桶内壁之间要有很强的粘合力u
◆弹性
内涂料要有一定的柔韧性或弹性,使钢桶在操作中不易使内涂表面破裂。
◆抗渗透性
内涂层应能低抗内容物微小的渗透。
◆施工的方便性
在钢桶的制造过程中,操作人员能够比较方便地进行内涂施工,并能满足使用要求。
2.3 一般的性能范围:
内涂料的制造商必须提供内涂料的不同类型的性能指标,以便使用者对内涂料的树脂基类型等有所了解并正确使用。
现将内涂料一般的性能列于下:
种类 |
附着力 |
弹性 |
不适应性 |
成膜硬度 |
环氧树脂类 |
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酚醛树脂类 |
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3.0 钢桶内涂料的选择
下面将列出一些钢桶用内涂料的基本选择规范。这里最初的出发点是把钢桶内容物分为两种类型:酸性和碱性产品。
3.1 环氧基涂料环氧基类型的涂料适用于盛装碱性产品和具有低溶解性的溶剂。
此类涂料与化妆品、食品和PH值较高的化学药品等产品较为适应。
3.2 酚醛基涂料
酸性产品和一些溶解性较强的溶剂,包括酮和酒精等产品,采用无色或有色的酚醛涂料较为适用。对于有腐蚀性的PH值稍低的产品和有较强溶解力的化学溶剂也较为适应。
3.3 环氧—酚醛基涂料
通常,采用酚醛为原料制成的涂料产品具有较小的柔韧性(弹性),可作为多数钢桶的内涂料。但是它对于腐蚀性较强的化学药品有较大的不适应性。不过,利用高技术制造成的环氧—酚醛基涂料却是首选的涂料。
因此,大多数涂料的制造商都在研制这种涂料,以解决环氧涂料弹性不足等问题。
这种配制是极其细致的,需要仔细地称量试验,找出最佳的环氧树脂与酚醛树脂的比例,以达到较好的弹性和耐化学性能。除了环氧—酚醛的比率之外,酚醛的类型及环氧的组成也同样要具有较好的适应性和好的经济性。
3.4 内涂料选择图表
下列图表列出三种类型的涂料的不同性能及特点,以供和料的使用者正确地选择和应用。
内涂料类型 |
用途及性能 |
成膜特性 |
(1)酚醛类 |
a)无色涂料 |
对酸性化学物品有较好的适应性
抗渗透性能较差
可用于包包酸性水基涂料产品
可用于包装食品、溶剂和低腐蚀原料
对碱性化学物品适应性较低 |
漆膜较硬脆,在运输装卸中磕碰易裂碎
无毒
有热硬化性
经过表面处理时附着力较好
推荐调整涂层厚度来改善涂膜的硬度和附着力 |
b)有色涂料 |
抗渗透性较低
性能有所提高(取决于颜料的类型和数量) |
同上 |
(2)环氧-酚醛类 |
a)有色涂料 |
化学适应性较好
对碱性产品最适应
对弱酸性的化学药品、清洁剂、食品溶剂或弱碱性溶剂有较好的适应性
不适应较强的酸性产品 |
涂膜具有较好的弹性,附着力较好,可抵御搬运中的磕碰
无毒
热硬化性树脂,烘烤工艺较为苛刻,温度不宜过低,不然会影响涂膜质量 |
b)无色涂料 |
抗渗透性较低
比纯酚醛涂层渗透性更低 |
同上 |
(3)环氧类 |
不分颜色 |
对酸性较高的化学物质适应性较好
对碱性物质适应性不好 |
具有较好的弹性和耐久性 |
4.0 内涂料应用技术
选择好适当的内涂料之后,内涂料的应用技术也是非常重要的,它影响着最终的包装质。下面讲述的内涂料应用方面的技术要求须认真的执行。
4.1 钢桶内表面预处理
4.2 施工方法
4.3 施工过程
4.4 涂膜厚度
4.1 钢桶表面预处理
在内涂之前,如果不进行表面预处理,涂膜总是不牢固的,除非钢板表面永不生锈和粘外来杂物。
4.2 施工方法
所内涂料的施工基本上都可采用传统喷法、无空气喷涂法、离心式喷涂法和辊涂法。喷涂设备要适于喷涂粘度较高的涂料,操作简便,涂膜均匀且速度较高。在保证一定的涂膜存度的情况下不流挂、烘烤不起泡。
4.3 施工过程
内涂料最重要的施工要求是加工中过程中的温度控制。环氧—酚醛类涂料是热硬化 5型涂料,最低烘烤温度大约为195℃,达到这个温度才能获得正确的涂装效果。
实践证明,环氧一酚醛类涂料离工温度最为苛刻,钢桶温度必须用10分钟的时间慢慢达到180~240℃的峰值。类型单一的涂料的烘烤温度则是正常一致的。两涂装时其首次度是'170 ~175℃,待涂层完全固化后才可行第二次涂装,且温度和时间与第一次相同。
内涂料的使用应根据所选涂料的施工要求认真执行。假若施工中出现涂层干燥的不完全等不正常情况,那么施工就不能行。必须定期检查烘烤时间和温度是否正确,最后涂层的附着力量是否达到要求,涂膜的弹性及适应性是否良好等等。
4.5 涂膜厚度
内涂层的厚度要求一般是涂料供应商根涂料的特性提出的,但它只是一个推荐的范围,实际加工厚度还应考虑满足钢桶后道加工的工艺要求。
尽管降低酚醛类涂料的涂膜厚度能够有效地降低涂装成本,但是要防止过分降低会使涂膜技质量受到影响。
5.0 内涂料的新发展
在最近几年里,内涂料的环境污染问题越来越受到重视,大多数的涂料制造商已把研究重点放在了减少涂料的污染上来。
内涂料的产品的发展是节约能源的低温固化型涂料和减少空气污染的水基型涂料。因为在一些国家造成大气污染的厂家要加收环境税。
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