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钢桶涂料的专用性

日期:2019-09-06 16:57 来源: 作者:

涂料是一种涂覆在物体表面、能装饰和保护物体、并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。多少年来,这似乎已经成了涂料的定义。
但随着时代的发展、科技的进步,特别自从合成树脂逐步取代天然油脂成为涂料的主要成膜物质以来,以前的涂料定义似乎已经不能完成表达其内涵了。因为现代涂料早己不是旧时意义上的油漆,而是一门涉及化学(高分子化学、高分子物理、有机化学、无机化学、精细化学、分析化学等)、物理(光学、流变学、界面学、颜料学等)、工艺学等多学科高度综合的科学。
现代涂料的作用早已不再仅仅限于物体的保护和美观,也不再是多种物品可以使用同一种涂料,而是大多数产品都已产生了能适应自己使用功能的各自专用涂料。正如所有物体的表皮或者表层一样,虽然都是表面的一层膜,但因为所处的环境、所起的功能各不—样,所以所有物体的表皮或表层都不是完全相同的。
的确,涂料涂在物体表面,就应成为该物体的一部分,除了保护和美观该物体以及适应物体的性质和加工工艺以外,还应增强该物体的使用功能。
所以现在的涂料定义应为:涂料是一种涂覆在物体表面、能装饰和保护物体、并能形成牢固附着的连续膜的针对性的功能性材料。
上世纪八十年代以来,世界各国涂料都加强了专用涂料的研究。以美国为例,除了不少大学教授长期从事有关涂料的课题研究和开发、开设涂料课程教学外,1990年,美国科学基金会还选择了三所大学成立了国家涂料研究中心。专门人才。相比之下,国内虽然也有好几所涂料研究所,但是长期以来对涂料的研究开发主要停留在工艺性层面,所以国内很多专用性较强的涂料不得不依赖进口。好在近些年来国内涂料界对专用涂料已经引起重视并加强了这方面的深入研究,卷钢专用涂料、防污专用涂料等已取得了长足的进步。
因为环保和回收再利用存在问题,国外基本上不生产镀锌钢桶和PVF内涂钢桶,他们钢桶内涂基本上都是环氧和酚醛两大类钢桶专用涂料。而国内近几年在环保意识逐渐增强的情况下,也已开始出现相对环保型的钢桶专用涂料,甚至有的还是专利涂料。但我们的钢桶生产厂似乎对这类专用性涂料尚未引起重视。
钢桶产品由于存在从生产到使用过程中频繁的卷曲、升温、降温、传送、搬运、磨擦、挤压、碰撞、跌落、日晒、雨淋、风沙、腐蚀气体和液体的侵蚀、用户产品的高温灌装和腐蚀性物体的灌装等等,所以钢桶专用涂料除了应具有保护和装饰作用外,不管是内涂料还是外涂料都应具备与钢桶表面结合牢固、耐磨、抗冲击、耐温变性能;钢桶的内涂料更应具备良好的卷曲性能、广泛的防腐性能和优异的致密隔绝性能;而钢桶的外涂料除了应具备与钢桶表面结合牢固、耐磨、抗冲击、耐温变性能外,则还应具备抗紫外线、抗风沙、抗挤压、抗各种场合的多种气体液滴的腐蚀。
国内的钢桶专用涂料也已有供应,如目前在市场上供应的“X”系列钢桶专用涂料,它有“X-3”、“X-6”、“X-8”三大类内涂料以及“X-5”、“X-9”两大类外涂料。而这五类涂料又分别可分成常温固化和烘烤固化两种,其中“X-602”和“X-891”常温固化型钢桶专用内涂料已经获得了国家专利,其专利号是ZLOl245930.5,这是国内钢桶专用涂料方面绝无仅有的专利。下面就分别予以简单介绍。
一、“X-3”型钢桶专用内涂料
“X-3”型涂料,是热固型的纯酚醛树脂涂料,在数十种酚醛树脂中,“X-3”型涂料涂料选用在苯环上带有活性羟甲基能与树脂中的过量甲醛交联形成致密的具有网状结构的稳定涂层。所以其防霉、防腐、耐温、耐油、耐溶剂、耐盐雾、耐化学药品性能优异,并能耐任何浓度的盐酸、含氯化合物以及多种有机酸等。而且经高温交联后,涂料中酚醛树脂中的亚甲基键具有相当的稳定性能,所以它的耐热性能优于环氧树脂和不饱和聚酯树脂,甚至可在120℃下长期使用。
目前已经在市场上有供应的“X-3”型涂料有“X-362”透明涂料和"X-366”蛋黄色涂料,两种都是烘干型涂料。“X-3”涂料采用喷涂和刷涂的方法施工均可,它的最佳固化条年是180℃30分钟(很多桶厂采用225℃10分钟烘烤,效果也不错)。
二、“X-6”型钢桶专用内涂料
“X-6”型钢桶专用内涂料,是环氧交联型的涂料。可分为“X-622.X-602”二种。
(一)X-622钢桶专用内涂料
环氧树脂有缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺型、脂环族型、线状脂肪族型五大类的包括各种改性树脂在内的上百种产品,酚醛树脂也有水溶液、醇溶性、油溶性、热固性、热塑性以及各种改性树脂等数十种产品。
X-622钢桶专用内涂料采用的环氧树脂是由坏氧丙烷与双酚A为原料,在氢氧化钠的存在下聚合而成双酚/\二缩水甘油醚型的高分子量树脂,与经丁醇醚化的酚醛树脂在高温下交联形成牢固致密的三维网状结构膜。所以,X-622钢桶内用涂料化学性质很稳定,而化学药品、耐酸碱性能优异,对钢桶表面具有很强的附着力。
X-622钢桶内用涂料有如下十大特点:
l、X-622钢桶内令玲料中的环氧树脂经过低粘化处理,所以在相同的有效树脂含量的条件下,它的粘度较低,这样便于形成较厚的涂膜,有利于钢桶一涂一烤的涂装工艺。
2、X-622钢桶内用涂料中不添加柔软剂,柔软剂是通过加大环氧树脂的分子间隙来实现其柔软的,但在实现柔软的同时,由于环氧树脂的分子间隙的加大,涂膜的防腐性能就受到了影响。而X-622钢桶内用涂料所采用的环氧树脂在经过低粘化处理的同时,其柔软性也得到了增强,所以即不添加柔软剂,涂于钢桶后也可随意卷曲。
3、X-622钢桶内用涂料中不添加增粘剂、流平剂、消泡剂等助剂。由于这些助剂在改善环氧类涂料的涂装性能的同时对环氧树脂与经丁醇醚化的酚醛树脂交联形成一定的影响,容易造成三维网状结构膜的缺陷,最终使得涂絷琅防腐性能受到影响。
4、X-622钢桶内用涂料完全采用经过粒子表面化处理的进口金红石钛白粉作为颜料和填充料。所以涂脂抹粉膜表面光亮、滑爽、涂膜防腐性能优良。
5、因为X-622钢桶内用涂料中的环氧树脂中含有极性的羟黄鄙醚键,能与金属表面游离键形成化学键,所以对钢桶来说是附着最好的涂料。
6、X-622钢桶内用涂料交联固化后,分子链中碳一碳和醚键的结构稳定性得到了大大的增强,并使涂料膜结构更加致密,所以增强了涂膜耐化学腐蚀性能,(尤其是耐碱性能),使得涂层进一步加强了抗综合介质腐蚀能力;:
7、X-622钢桶内用涂料固化成膜后,涂膜形成了三维立体结构,所以涂膜机械强度高、稳定性和绝缘性能也好。
8、X-622钢桶内用涂料固化成膜后由于其涂膜本身的致密和稳定,造成与其它树脂漆膜之间的附着力不是很好,所以在此涂膜上不宜再涂其它涂料,钢桶内涂若需涂两层的话,第一涂的烘烤应温度低些时间短些。
9、双酚A缩水甘油醚类环氧树脂的通病是耐候性差,受紫外光照射粉化快,所以X-622钢桶内用涂料不能用作钢桶外涂料。
10、用丁醇醚化的酚醛树脂完全固化后的环氧树脂是基本无毒的,完全交联固化的涂膜经大鼠一次日服试验LD50在15000mg/kg以上,经Ames节俭呈阴性,证明无致奇、致细胞突变、致癌性,因此此类涂料可用于食品类钢桶的内壁涂装。但是这里说的是完全固化,如果末完全固化的话,那么当然是有毒的,而且涂层的所有性能也得不到体现。反过来,若固化温度过高,则除了涂层焦化而造成原有性能破坏外。还会产生丙烯和氯甲烷等其爸肴毒气体。所以此类涂料最好以接近其标准的的182℃40分钟的烘烤条件为好。对于不能形成40分钟时间的烘道。也可参考在225℃10分钟条件下烘烤。
国内很多钢桶生产厂所用的环氧涂料是从普通涂料厂购买的通用型涂料,这些涂料的通用性很好,然而正因为什么行业都可使用,所以针对性不强。这类涂料通常价格比较便宜,有的地方甚至只有每吨1.4万元到1.5万元,可是市场上双酚A=缩水甘油醚型环氧树脂每吨价格要2万元左右、丁醇醚化的酚醛树脂每吨价格要1.8万元以上,进口的金红石钛自粉每吨价格要1.9万元以上,这么便宜的环氧涂料怎么做?对于通用的环氧涂料有效固体含量的办法或采带质量较低的原料,这对于通用型涂料来说问题并不大,可是对手钢桶来说就不同了,钢桶需要与具有各种腐蚀性、渗透性、溶解性的以及食用类的内装物品长期接触,而且钢桶装的物品比钢桶本身可是要贵得多,如果出了问题,后果不堪设想。