耐衝拔耐高溫蒸煮金屬塗料的製作方法
2023-06-12 16:38:51
專利名稱：耐衝拔耐高溫蒸煮金屬塗料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬塗料，特別是用於包裝行業的馬口鐵和鋁板上的耐衝拔耐高溫蒸煮塗料。
目前國內在用馬口鐵和鋁板製造的各種罐、聽、盒、盤、箱、玩具和日用品上，普遍採用環氧氨基型或聚酯型塗料進行塗裝。這兩類塗料的成膜物質本身較脆、耐腐蝕性和塗膜的工藝性(指耐衝拔、耐彎折和附著力)也不太理想。隨著制罐工業的發展，普遍採用衝拔二片罐，這就對塗料的耐衝拔性提出了更高的要求。而前面述及的兩種塗料為滿足這一要求，必須加入大量的增塑劑和偶聯劑。隨著我國衛生標準和環保法規的日益完善，這些外加助劑的自然遷移所引起的毒性問題越來越引起人們的重視。
本發明的目的是提供一種耐衝拔耐高溫蒸煮的用途廣、性能優，又符合環保衛生要求的金屬塗料。
本發明的技術內容是它屬丙烯酸改性環氧樹脂塗料，主要是利用環氧樹脂所具有的對金屬表面的優良附著力、良好的保色性和熱穩定性，而環氧樹脂的脆性和豐滿度不好的缺點則因加入了丙烯酸樹脂而得到根本的改善。所用的丙烯酸樹脂經特殊工藝進行後處理以使其分子量分布更加均勻。從而得到一種耐衝拔耐高溫蒸煮125℃且符合衛生標準的金屬塗料。各項指標均優於現有同類產品水平。
1.它的組分及配方是丙烯酸樹脂配方(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%丙烯醯胺12-16%甲基丙烯酸5-8%偶氮二異丁腈佔單體總量的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)體質顏料(鈦白粉)35-45%有機顏料微量丙烯酸樹脂10-15%二甲苯35-45%環氧樹脂溶液配方(重量比)環氧樹脂(分子量2000-4000)40-60%溶劑(環己酮)60-40%塗料混配配方(重量比)顏料漿20-45%丙烯酸樹脂40-45%環氧樹脂溶液30-45%
2.生產工藝(1)丙烯酸樹脂的合成取反應釜的裝料係數k＝0.7，再按配方算準投料量。按投料量準確稱取配方中各組分並依次投入反應釜中，在常溫下攪拌均勻配製成聚合液。
將聚合液的1/3留在釜中，其餘2/3轉移到高位槽中。
開動攪拌，同時向反應釜夾套中通蒸汽升溫，當溫度達到95℃時，勻速向反應釜中滴加聚合液，開始聚合反應。在整個反應過程中，維持聚合液溫度在95±5℃。
全部聚合液滴加完畢後，在95±5℃下保溫反應一個小時。然後降溫至40℃，備用。
(2)丙烯酸樹脂的後處理將聚合好的丙烯酸樹脂轉移至後處理釜中，加入與樹脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個小時，使丙烯酸樹脂和水充分接觸，以洗去未參加反應的甲基丙烯酸和丙烯醯胺。
靜置分層、然後放出下部水層、保留上部丙烯酸樹脂。
重複上述操作二次。
開動攪拌，升溫至80℃，打開真空泵，在一個小時內將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹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)顏料漿的配製取反應釜的裝料係數k＝0.7，再按配方算準投料量。依次向反應釜中加入二甲苯和丙烯酸樹脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機顏料。加完後繼續攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。
開動砂磨機，使物料在砂磨機中通過至少二次。即得儲存穩定的顏料漿備用。
(4)溶解環氧樹脂先按配方向反應釜中加入環己酮，開始攪拌、升溫，當溶劑溫度達50℃時，徐徐加入配方量的環氧樹脂。
加料完畢後關閉手孔，繼續升溫至90±5℃，充分攪拌，使之完全溶解成為透明溶液。
降溫至40℃，備用。
(5)塗料混配取混配釜的裝料係數k＝0.7，按配方算準投料量。將配方中各組分準確計量後加入釜中。
開動攪拌，在常溫下攪拌一個小時使其混合均勻。靜置熟化24小時後即可使用。
本發明與上述提及的金屬塗料相比，具有以下優點1.本發明屬丙烯酸樹脂改性環氧樹脂塗料，兼具環氧樹脂的強度高、熱穩定性好和丙烯酸樹脂的光亮、豐滿的優點。特別是在不加增塑劑和偶聯劑的情況下得到耐衝拔、耐高溫蒸煮(125℃)的優質塗膜，各項指標均優於現有同類產品水平。
2.本發明對丙烯酸樹脂採用獨特的水洗法後處理工藝，以除去未參加反應的甲基丙烯酸和丙烯醯胺，從而使樹脂的分子量分布均勻，增加了樹脂的反應活性。
3.本發明屬反應交聯熱固化塗料，省卻了以往環氧類塗料中採用的胺類固化劑或金屬鹽類催幹劑。
4.本發明生產工藝簡便，生產過程中不涉及劇毒原料，反應過程中不產生有毒有害生成物，有利於環境保護。
下面給出一個實施例1.本發明的配方是丙烯酸樹脂配方(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%丙烯醯胺14%甲基丙烯酸5%偶氮二異丁腈佔單體總量的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%有機顏料0.5%丙烯酸樹脂14.5%
二甲苯40%環氧樹脂溶液配方(重量比)環氧樹脂(分子量2000-4000)55%環已酮45%塗料混配配方(重量比)顏料漿22%丙烯酸樹脂42%環氧樹脂溶液36%2.生產工藝(1)丙烯酸樹脂的合成取反應釜的裝料係數k＝0.7，再按配方算準投料量。按投料量準確稱取配方中各組分並依次投入反應釜中，在常溫下攪拌均勻配製成聚合液。
將聚合液的1/3留在釜中，其餘2/3轉移至高位槽中。
開動攪拌，同時向反應釜夾套中通蒸汽升溫，當溫度達到95℃時，勻速向反應釜中滴加聚合液，開始聚合反應。在整個反應過程中，維持聚合液溫度在95±5℃。
全部聚合液滴加完畢後，在95±5℃下保溫反應一個小時。然後降溫至40℃，備用。
(2)丙烯酸樹脂的後處理將聚合好的丙烯酸樹脂轉移至後處理釜中，加入與樹脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個小時，使丙烯酸樹脂和水充分接觸，以洗去未參加反應的甲基丙烯酸和丙烯醯胺。
靜置分層。然後放出下部水層、保留上部丙烯酸樹脂。
重複上述操作二次。
開動攪拌，升溫至80℃，打開真空泵，在一個小時內將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹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)顏料漿的配製取反應釜的裝料係數k＝0.7，再按配方算準投料量。
依次向反應釜中加入二甲苯和丙烯酸樹脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機顏料。加完後繼續攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。
開動砂磨機，使物料在砂磨機中通過至少二次。即得儲存穩定的顏料漿備用。
(4)溶解環氧樹脂先按配方向反應釜中加入環己酮，開始攪拌、升溫，當溶劑溫度達50℃時，徐徐加入配方量的環氧樹脂。
加料完畢後關閉手孔，繼續升溫至90±5℃，充分攪拌，使之完全溶解成為透明溶液。
降溫至40℃，備用。
(5)塗料混配取混配釜的裝料係數k＝0.7，按配方算準投料量。將配方中各組分準確計量後加入釜中。
開動攪拌，在常溫下攪拌一個小時使其混合均勻。靜置熟化24小時後即可使用。
權利要求
1.一種耐衝拔耐高溫蒸煮的金屬用塗料，其特徵在於它的組分為顏料漿 20-45%(重量比，下同)丙烯酸樹脂 40-45%環氧樹脂溶液 30-45%其中丙烯酸樹脂配方(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%丙烯醯胺 12-16%甲基丙烯酸 5-8%偶氮二異丁腈 佔單體總量的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)體質顏料(鈦白粉) 35-45%有機顏料 微量丙烯酸樹脂 10-15%二甲苯 35-45%環氧樹脂溶液配方(重量比)環氧樹脂(分子量2000-4000) 40-60%溶劑(環己酮) 60-40%。
2.根據權利要求1所述的耐衝拔耐高溫蒸煮的金屬用塗料，其特徵在於它的組分為顏料漿22%(重量比，下同)丙烯酸樹脂42%環氧樹脂溶液36%其中丙烯酸樹脂配方(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%丙烯醯胺14%甲基丙烯酸5%偶氮二異丁腈佔單體總量的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%有機顏料0.5%丙烯酸樹脂14.5%二甲苯40%環氧樹脂溶液配方(重量比)環氧樹脂(分子量2000-4000)55%環已酮45%
3.一種耐衝拔、耐高溫蒸煮的金屬用塗料的製法，其特徵在於用經過後處理的丙烯酸樹脂配製成顏料漿，然後將顏料漿與丙烯酸樹脂和環氧樹脂溶液混合，充分攪拌均勻後即得到耐衝拔耐高溫蒸煮的金屬塗料，其中(1)丙烯酸樹脂的合成將配方中各組分準確計量後依次投入反應釜中，在常溫下攪拌均勻配製成聚合液。將聚合液的1/3留在釜中，其餘2/3轉移到高位槽中。開動攪拌，同時向反應釜夾套中通蒸汽升溫，當溫度達到95℃時，勻速向反應釜中滴加聚合液，開始聚合反應。在整個反應過程中，維持聚合液溫度在95±5℃。全部聚合液滴加完畢後，在95±5℃下保溫反應一個小時。然後降溫至40℃，備用。(2)丙烯酸樹脂的後處理將聚合好的丙烯酸樹脂轉移至後處理釜中，加入與樹脂等重量的去離子水。在常溫下攪拌一個小時，使丙烯酸樹脂和水充分接觸，以洗去未參加反應的甲基丙烯酸和丙烯醯胺。靜置分層，然後放出下部水層、保留上部丙烯酸樹脂。重複上述操作二次。開動攪拌，升溫至80℃，打開真空泵，在一個小時內將真空度由0.05MPa提高到0.09MPa，在真空下脫除樹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)顏料漿的配製按配方首先向反應釜中加入二甲苯和丙烯酸樹脂，在攪拌下徐徐加入鈦白粉和有機顏料。加完後繼續攪拌30分鐘，使固液兩相充分接觸。開動砂磨機，使物料在砂磨機中通過至少二次。即得儲存穩定的顏料漿備用。(4)溶解環氧樹脂先按配方向反應釜中加入環己酮，開始攪拌、升溫。當溶劑溫度達50℃時，徐徐加入配方量的環氧樹脂。加料完畢後關閉手孔，繼續升溫至90±5℃，充分攪拌，使之完全溶解成為透明溶液。降溫至40℃，備用。(5)塗料混配按配方將各組分準確計量後加入釜中。開動攪拌，在常溫下攪拌一個小時使其混合均勻。靜置熟化24小時後即可使用。
全文摘要
一種耐衝拔耐高溫蒸煮的金屬用塗料，是在不加任何增塑劑和偶聯劑的情況下，採用丙烯酸樹脂對環氧樹脂系材料進行改性而成。其中丙烯酸樹脂採用獨特方法進行後處理以使其分子量更加均勻。本發明對金屬親合力更好，附著力更強，特別是耐衝拔耐高溫蒸煮。
文檔編號C09D133/02GK1105689SQ9411249
公開日1995年7月26日 申請日期1994年9月5日 優先權日1994年9月5日
發明者丁平, 楊希平, 李淑芝 申請人:遼寧省印刷技術研究所