專利名稱：耐沖拔耐高溫蒸煮金屬涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬涂料，特別是用于包裝行業(yè)的馬口鐵和鋁板上的耐沖拔耐高溫蒸煮涂料。
目前國(guó)內(nèi)在用馬口鐵和鋁板制造的各種罐、聽(tīng)、盒、盤、箱、玩具和日用品上，普遍采用環(huán)氧氨基型或聚酯型涂料進(jìn)行涂裝。這兩類涂料的成膜物質(zhì)本身較脆、耐腐蝕性和涂膜的工藝性(指耐沖拔、耐彎折和附著力)也不太理想。隨著制罐工業(yè)的發(fā)展，普遍采用沖拔二片罐，這就對(duì)涂料的耐沖拔性提出了更高的要求。而前面述及的兩種涂料為滿足這一要求，必須加入大量的增塑劑和偶聯(lián)劑。隨著我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保法規(guī)的日益完善，這些外加助劑的自然遷移所引起的毒性問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。
本發(fā)明的目的是提供一種耐沖拔耐高溫蒸煮的用途廣、性能優(yōu)，又符合環(huán)保衛(wèi)生要求的金屬涂料。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容是它屬丙烯酸改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，主要是利用環(huán)氧樹(shù)脂所具有的對(duì)金屬表面的優(yōu)良附著力、良好的保色性和熱穩(wěn)定性，而環(huán)氧樹(shù)脂的脆性和豐滿度不好的缺點(diǎn)則因加入了丙烯酸樹(shù)脂而得到根本的改善。所用的丙烯酸樹(shù)脂經(jīng)特殊工藝進(jìn)行后處理以使其分子量分布更加均勻。從而得到一種耐沖拔耐高溫蒸煮125℃且符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的金屬涂料。各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有同類產(chǎn)品水平。
1.它的組分及配方是丙烯酸樹(shù)脂配方(重量比)
混合單體配方(重量比)苯乙烯35-45%甲基丙烯酸丁酯13-15%丙烯酸丁酯25-35%丙烯酰胺12-16%甲基丙烯酸5-8%偶氮二異丁腈占單體總量的1%聚合液配方(重量比)混合單體50%二甲苯50%顏料漿配方(重量比)體質(zhì)顏料(鈦白粉)35-45%有機(jī)顏料微量丙烯酸樹(shù)脂10-15%二甲苯35-45%環(huán)氧樹(shù)脂溶液配方(重量比)環(huán)氧樹(shù)脂(分子量2000-4000)40-60%溶劑(環(huán)己酮)60-40%涂料混配配方(重量比)顏料漿20-45%丙烯酸樹(shù)脂40-45%環(huán)氧樹(shù)脂溶液30-45%
2.生產(chǎn)工藝(1)丙烯酸樹(shù)脂的合成取反應(yīng)釜的裝料系數(shù)k＝0.7，再按配方算準(zhǔn)投料量。按投料量準(zhǔn)確稱取配方中各組分并依次投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌均勻配制成聚合液。
將聚合液的1/3留在釜中，其余2/3轉(zhuǎn)移到高位槽中。
開(kāi)動(dòng)攪拌，同時(shí)向反應(yīng)釜夾套中通蒸汽升溫，當(dāng)溫度達(dá)到95℃時(shí)，勻速向反應(yīng)釜中滴加聚合液，開(kāi)始聚合反應(yīng)。在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，維持聚合液溫度在95±5℃。
全部聚合液滴加完畢后，在95±5℃下保溫反應(yīng)一個(gè)小時(shí)。然后降溫至40℃，備用。
(2)丙烯酸樹(shù)脂的后處理將聚合好的丙烯酸樹(shù)脂轉(zhuǎn)移至后處理釜中，加入與樹(shù)脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)，使丙烯酸樹(shù)脂和水充分接觸，以洗去未參加反應(yīng)的甲基丙烯酸和丙烯酰胺。
靜置分層、然后放出下部水層、保留上部丙烯酸樹(shù)脂。
重復(fù)上述操作二次。
開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至80℃，打開(kāi)真空泵，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹(shù)脂中殘留的水份和低聚物，以保證聚合物的分子量。
解除真空、降溫至40℃，備用。
(3)顏料漿的配制取反應(yīng)釜的裝料系數(shù)k＝0.7，再按配方算準(zhǔn)投料量。依次向反應(yīng)釜中加入二甲苯和丙烯酸樹(shù)脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機(jī)顏料。加完后繼續(xù)攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。
開(kāi)動(dòng)砂磨機(jī)，使物料在砂磨機(jī)中通過(guò)至少二次。即得儲(chǔ)存穩(wěn)定的顏料漿備用。
(4)溶解環(huán)氧樹(shù)脂先按配方向反應(yīng)釜中加入環(huán)己酮，開(kāi)始攪拌、升溫，當(dāng)溶劑溫度達(dá)50℃時(shí)，徐徐加入配方量的環(huán)氧樹(shù)脂。
加料完畢后關(guān)閉手孔，繼續(xù)升溫至90±5℃，充分?jǐn)嚢?，使之完全溶解成為透明溶液?br> 降溫至40℃，備用。
(5)涂料混配取混配釜的裝料系數(shù)k＝0.7，按配方算準(zhǔn)投料量。將配方中各組分準(zhǔn)確計(jì)量后加入釜中。
開(kāi)動(dòng)攪拌，在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)使其混合均勻。靜置熟化24小時(shí)后即可使用。
本發(fā)明與上述提及的金屬涂料相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明屬丙烯酸樹(shù)脂改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，兼具環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和丙烯酸樹(shù)脂的光亮、豐滿的優(yōu)點(diǎn)。特別是在不加增塑劑和偶聯(lián)劑的情況下得到耐沖拔、耐高溫蒸煮(125℃)的優(yōu)質(zhì)涂膜，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有同類產(chǎn)品水平。
2.本發(fā)明對(duì)丙烯酸樹(shù)脂采用獨(dú)特的水洗法后處理工藝，以除去未參加反應(yīng)的甲基丙烯酸和丙烯酰胺，從而使樹(shù)脂的分子量分布均勻，增加了樹(shù)脂的反應(yīng)活性。
3.本發(fā)明屬反應(yīng)交聯(lián)熱固化涂料，省卻了以往環(huán)氧類涂料中采用的胺類固化劑或金屬鹽類催干劑。
4.本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)過(guò)程中不涉及劇毒原料，反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生有毒有害生成物，有利于環(huán)境保護(hù)。
下面給出一個(gè)實(shí)施例1.本發(fā)明的配方是丙烯酸樹(shù)脂配方(重量比)混合單體配方(重量比)苯乙烯36.5%甲基丙烯酸丁酯14.5%丙烯酸丁酯30%丙烯酰胺14%甲基丙烯酸5%偶氮二異丁腈占單體總量的1%聚合液配方(重量比)混合單體50%二甲苯50%顏料漿配方(重量比)金紅石型鈦白粉45%有機(jī)顏料0.5%丙烯酸樹(shù)脂14.5%
二甲苯40%環(huán)氧樹(shù)脂溶液配方(重量比)環(huán)氧樹(shù)脂(分子量2000-4000)55%環(huán)已酮45%涂料混配配方(重量比)顏料漿22%丙烯酸樹(shù)脂42%環(huán)氧樹(shù)脂溶液36%2.生產(chǎn)工藝(1)丙烯酸樹(shù)脂的合成取反應(yīng)釜的裝料系數(shù)k＝0.7，再按配方算準(zhǔn)投料量。按投料量準(zhǔn)確稱取配方中各組分并依次投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌均勻配制成聚合液。
將聚合液的1/3留在釜中，其余2/3轉(zhuǎn)移至高位槽中。
開(kāi)動(dòng)攪拌，同時(shí)向反應(yīng)釜夾套中通蒸汽升溫，當(dāng)溫度達(dá)到95℃時(shí)，勻速向反應(yīng)釜中滴加聚合液，開(kāi)始聚合反應(yīng)。在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，維持聚合液溫度在95±5℃。
全部聚合液滴加完畢后，在95±5℃下保溫反應(yīng)一個(gè)小時(shí)。然后降溫至40℃，備用。
(2)丙烯酸樹(shù)脂的后處理將聚合好的丙烯酸樹(shù)脂轉(zhuǎn)移至后處理釜中，加入與樹(shù)脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)，使丙烯酸樹(shù)脂和水充分接觸，以洗去未參加反應(yīng)的甲基丙烯酸和丙烯酰胺。
靜置分層。然后放出下部水層、保留上部丙烯酸樹(shù)脂。
重復(fù)上述操作二次。
開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至80℃，打開(kāi)真空泵，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹(shù)脂中殘留的水份和低聚物，以保證聚合物的分子量。
解除真空，降溫至40℃，備用。
(3)顏料漿的配制取反應(yīng)釜的裝料系數(shù)k＝0.7，再按配方算準(zhǔn)投料量。
依次向反應(yīng)釜中加入二甲苯和丙烯酸樹(shù)脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機(jī)顏料。加完后繼續(xù)攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。
開(kāi)動(dòng)砂磨機(jī)，使物料在砂磨機(jī)中通過(guò)至少二次。即得儲(chǔ)存穩(wěn)定的顏料漿備用。
(4)溶解環(huán)氧樹(shù)脂先按配方向反應(yīng)釜中加入環(huán)己酮，開(kāi)始攪拌、升溫，當(dāng)溶劑溫度達(dá)50℃時(shí)，徐徐加入配方量的環(huán)氧樹(shù)脂。
加料完畢后關(guān)閉手孔，繼續(xù)升溫至90±5℃，充分?jǐn)嚢?，使之完全溶解成為透明溶液?br> 降溫至40℃，備用。
(5)涂料混配取混配釜的裝料系數(shù)k＝0.7，按配方算準(zhǔn)投料量。將配方中各組分準(zhǔn)確計(jì)量后加入釜中。
開(kāi)動(dòng)攪拌，在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)使其混合均勻。靜置熟化24小時(shí)后即可使用。
權(quán)利要求
1.一種耐沖拔耐高溫蒸煮的金屬用涂料，其特征在于它的組分為顏料漿 20-45%(重量比，下同)丙烯酸樹(shù)脂 40-45%環(huán)氧樹(shù)脂溶液 30-45%其中丙烯酸樹(shù)脂配方(重量比)混合單體配方(重量比)苯乙烯 35-45%甲基丙烯酸丁酯 13-15%丙烯酸丁酯 25-35%丙烯酰胺 12-16%甲基丙烯酸 5-8%偶氮二異丁腈 占單體總量的1%聚合液配方(重量比)混合單體 50%二甲苯 50%顏料漿配方(重量比)體質(zhì)顏料(鈦白粉) 35-45%有機(jī)顏料 微量丙烯酸樹(shù)脂 10-15%二甲苯 35-45%環(huán)氧樹(shù)脂溶液配方(重量比)環(huán)氧樹(shù)脂(分子量2000-4000) 40-60%溶劑(環(huán)己酮) 60-40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐沖拔耐高溫蒸煮的金屬用涂料，其特征在于它的組分為顏料漿22%(重量比，下同)丙烯酸樹(shù)脂42%環(huán)氧樹(shù)脂溶液36%其中丙烯酸樹(shù)脂配方(重量比)混合單體配方(重量比)苯乙烯36.5%甲基丙烯酸丁酯14.5%丙烯酸丁酯30%丙烯酰胺14%甲基丙烯酸5%偶氮二異丁腈占單體總量的1%聚合液配方(重量比)混合單體50%二甲苯50%顏料漿配方(重量比)金紅石型鈦白粉45%有機(jī)顏料0.5%丙烯酸樹(shù)脂14.5%二甲苯40%環(huán)氧樹(shù)脂溶液配方(重量比)環(huán)氧樹(shù)脂(分子量2000-4000)55%環(huán)已酮45%
3.一種耐沖拔、耐高溫蒸煮的金屬用涂料的制法，其特征在于用經(jīng)過(guò)后處理的丙烯酸樹(shù)脂配制成顏料漿，然后將顏料漿與丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂溶液混合，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹吹玫侥蜎_拔耐高溫蒸煮的金屬涂料，其中(1)丙烯酸樹(shù)脂的合成將配方中各組分準(zhǔn)確計(jì)量后依次投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌均勻配制成聚合液。將聚合液的1/3留在釜中，其余2/3轉(zhuǎn)移到高位槽中。開(kāi)動(dòng)攪拌，同時(shí)向反應(yīng)釜夾套中通蒸汽升溫，當(dāng)溫度達(dá)到95℃時(shí)，勻速向反應(yīng)釜中滴加聚合液，開(kāi)始聚合反應(yīng)。在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，維持聚合液溫度在95±5℃。全部聚合液滴加完畢后，在95±5℃下保溫反應(yīng)一個(gè)小時(shí)。然后降溫至40℃，備用。(2)丙烯酸樹(shù)脂的后處理將聚合好的丙烯酸樹(shù)脂轉(zhuǎn)移至后處理釜中，加入與樹(shù)脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)，使丙烯酸樹(shù)脂和水充分接觸，以洗去未參加反應(yīng)的甲基丙烯酸和丙烯酰胺。靜置分層，然后放出下部水層、保留上部丙烯酸樹(shù)脂。重復(fù)上述操作二次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至80℃，打開(kāi)真空泵，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹(shù)脂中殘留的水份和低聚物，以保證聚合物的分子量。解除真空，降溫至40℃，備用。(3)顏料漿的配制按配方首先向反應(yīng)釜中加入二甲苯和丙烯酸樹(shù)脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機(jī)顏料。加完后繼續(xù)攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。開(kāi)動(dòng)砂磨機(jī)，使物料在砂磨機(jī)中通過(guò)至少二次。即得儲(chǔ)存穩(wěn)定的顏料漿備用。(4)溶解環(huán)氧樹(shù)脂先按配方向反應(yīng)釜中加入環(huán)己酮，開(kāi)始攪拌、升溫。當(dāng)溶劑溫度達(dá)50℃時(shí)，徐徐加入配方量的環(huán)氧樹(shù)脂。加料完畢后關(guān)閉手孔，繼續(xù)升溫至90±5℃，充分?jǐn)嚢瑁怪耆芙獬蔀橥该魅芤?。降溫?0℃，備用。(5)涂料混配按配方將各組分準(zhǔn)確計(jì)量后加入釜中。開(kāi)動(dòng)攪拌，在常溫下攪拌一個(gè)小時(shí)使其混合均勻。靜置熟化24小時(shí)后即可使用。
全文摘要
一種耐沖拔耐高溫蒸煮的金屬用涂料，是在不加任何增塑劑和偶聯(lián)劑的情況下，采用丙烯酸樹(shù)脂對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂系材料進(jìn)行改性而成。其中丙烯酸樹(shù)脂采用獨(dú)特方法進(jìn)行后處理以使其分子量更加均勻。本發(fā)明對(duì)金屬親合力更好，附著力更強(qiáng)，特別是耐沖拔耐高溫蒸煮。
文檔編號(hào)C09D133/02GK1105689SQ9411249
公開(kāi)日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月5日
發(fā)明者丁平, 楊希平, 李淑芝 申請(qǐng)人:遼寧省印刷技術(shù)研究所