CN103865357A - 一种铝制水壶内涂层及其专用涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝制水壶内涂层及其专用涂料。本发明所提供的涂料由环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水组成。所述环氧树脂乳液由下述方法制备得到：将二丙二醇甲醚和环氧树脂混合后进行搅拌得到基料；向所述基料中加入乙二醇甘油醚得到混合物料，在搅拌下进行乳化；待所述混合物料呈粘稠状乳液时加入乙醇与水的混合物，继续乳化即得到所述环氧树脂乳液。本发明提供的涂料涂敷壶体内表面后，能彻底阻断铝离子与铅、镉、砷等有害人体健康的微量元素从水壶内表面析出，使水壶可以长时间盛装冷水、热水、碳酸饮料、白酒等多种饮品，大大拓展了铝制水壶的应用范围，有效保障户外活动、抗震救灾、军事行动等野外饮水的安全与质量水平。

Description

一种铝制水壶内涂层及其专用涂料

技术领域

本发明涉及一种铝制水壶内涂层及其专用涂料，属于化工涂料技术领域。

背景技术

铝制水壶若是内涂层处理不好，在盛装饮料的过程中会有一些铝离子及铅、镉、砷等有害元素析出，严重威胁着人们的健康。世界知名的铝制水壶，如瑞士的西格（SIGG）水壶、西班牙的拉肯（LAKEN）水壶通过内涂层的研制，成功避免了铝制水壶在使用过程中铝离子及其他有害元素的析出，大大提高了水壶的卫生性能。饮水安全性是关系到国计民生的大事，尤其携带用水的器皿若卫生性能不好会造成水的二次污染，严重影响了饮水安全。为了提高铝制水壶饮水安全，研制一种安全卫生的水性环氧涂料内涂层，对于改善铝制水壶饮水安全性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝制水壶内涂层及其专用涂料，该涂料具有无色透明、附着力好、漆面均匀、安全卫生等优点，对于改善铝制水壶的饮水质量，提高饮水安全具有重要意义。

本发明所提供的一种环氧树脂乳液的制备方法，包括如下步骤：

将二丙二醇甲醚（DPM）和环氧树脂混合后进行搅拌得到基料；向所述基料中加入乙二醇甘油醚得到混合物料，在搅拌下进行乳化；待所述混合物料呈粘稠状乳液时加入乙醇与水的混合物，继续乳化即得到所述环氧树脂乳液。

上述的制备方法中，所述环氧树脂、二丙二醇甲醚、乙二醇甘油醚、乙醇与水的混合物的质量份数比可为（40~60）：（40~60）：（8~10）：（15~20），具体可为（40~50）：50：（8~9）：（15~18）、50：50：8：15或40：50：9：18，其中乙醇与水的质量份数比可为2：3。

上述的制备方法中，所述乳化的温度可为85~95℃，具体可为85或95℃，所述乳化时的搅拌速度可为1600~1800r/min，具体可为1600r/min或1800r/min，乳化时间可为5~6h，具体可为2h。

本发明提供了由上述方法制备得到的环氧树脂乳液。

本发明提供的一种涂料，其由上述的环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水组成。

上述的涂料中，所述环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水的质量份数比可为（70~80）：（5~10）：（0.2~0.5）：（6~12）：（4~8），具体可为70：5：0.2：6：4或80：10：0.5：12：8。

上述的涂料中，所述消泡剂具体可为聚醚改性有机硅消泡剂，如法国宝时化工有限公司生产的代号为681F的聚醚改性有机硅消泡剂。

本发明还提供了一种铝制水壶内涂层的制备方法，包括如下步骤：将本发明提供的涂料垂直喷涂在铝制水壶的内层上，然后依次经涂膜流平和固化即得到内涂层；

所述涂膜流平的时间可为10~20min，所述固化的温度可为150℃~160℃，固化的时间为20~40min。

本发明提供的涂料无色透明、热稳定性好、机械强度高、与内壁附着力大；本发明提供的涂料涂敷壶体内表面后，能彻底阻断铝离子与铅、镉、砷等有害人体健康的微量元素从水壶内表面析出，使水壶可以长时间盛装冷水、热水、碳酸饮料、白酒等多种饮品，大大拓展了铝制水壶的应用范围，有效保障户外活动、抗震救灾、军事行动等野外饮水的安全与质量水平。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、制备环氧树脂乳液

本实施例中所用原料的质量配比如下：环氧树脂、DPM、乙二醇甘油醚、乙醇与水的混合物的质量份数比为50：50：8：15。

准确称量DPM，置入不锈钢反应釜中，常温下缓开动搅拌300r/min，将准确称量的环氧树脂慢慢加入搅拌进行的DPM液体中，然后于20min逐步升至1300r/min然后在于45min内高速搅拌至1800r/min，继续搅拌6h。釜内温度达到90～100℃时停止搅拌得到基料。

基料呈水白透明液体（无机械杂质），无悬浮沉降物，基料粘度（以旋转粘度计）7800～8300cp（23±2℃）。

将上述得到的基料加入乙二醇甘油醚得到混合物料，在85℃和1600r/min的搅拌条件下进行乳化，搅拌时间为2h；待混合物料呈粘稠状乳液时加入乙醇与水的混合物（其中乙醇与水的质量比为2：3），继续在上述条件下进行乳化即得到环氧树脂乳液。

实施例2、制备环氧树脂乳液

本实施例中所用原料的质量配比如下：环氧树脂、DPM、乙二醇甘油醚、乙醇与水的混合物的质量份数比为40：50：9：18。

准确称量DPM，置入不锈钢反应釜中，常温下缓开动搅拌300r/min，将准确称量的环氧树脂慢慢加入搅拌进行的DPM液体中，然后于20min逐步升至1300r/min然后在于45min内高速搅拌至1800r/min，继续搅拌6h。釜内温度达到90～100℃时停止搅拌得到基料。

基料呈水白透明液体（无机械杂质），无悬浮沉降物，基料粘度（以旋转粘度计测能够）7800～8300cp（23±2℃）。

将上述得到的基料加入乙二醇甘油醚得到混合物料，在95℃和1800r/min的搅拌条件下进行乳化搅拌时间为2h；待混合物料呈粘稠状乳液时加入乙醇与水的混合物（其中乙醇与水的质量比为2：3），继续在上述条件下进行乳化即得到环氧树脂乳液。

实施例3、制备内涂层涂料

将实施例1制备的环氧树脂乳液和甲醚化氨基树脂准确称量后，依次置入不锈钢反应釜中，缓开动搅拌300r/min进行10min，逐升至600r/min，再加入乙醇和水，然后升至900r/min，滴加聚醚改性有机硅消泡剂（法国宝时化工有限公司，681F），继续升至1300r/min，剪切时间45min，充分相溶后，停止搅拌，静置24h，即得到内涂层涂料，性能见表1。

本实施例制备的涂料中，环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水的质量配比为70：5：0.2：6：4。

实施例4、制备内涂层涂料

将实施例2制备的环氧树脂乳液和甲醚化氨基树脂准确称量后，依次置入不锈钢反应釜中，缓开动搅拌300r/min进行10min，逐升至600r/min，再加入乙醇和水，然后升至900r/min，滴加聚醚改性有机硅消泡剂（法国宝时化工有限公司，681F），继续升至1300r/min，剪切时间45min，充分相溶后，停止搅拌，静置24h，即得到内涂层涂料，性能见表1。

本实施例制备的涂料中，环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水的质量配比为80：10：0.5：12：8。

表1涂层漆板性能

检验项目（单位）	实测值
		漆膜耐冲击（4.9J）	漆膜无裂纹，皱纹及剥落
漆膜附着力（级）	2
		漆膜柔韧性	经轴棒7（曲率半径0.5±0.1mm）弯曲后，漆膜无破坏现象。

实施例5、制备铝制水壶内涂层

首先进行内喷涂工前检查：水壶内壁平整光滑、无污渍、油渍、机械杂质、划伤、凹凸等缺陷，满足涂装要求；然后进行内涂层喷前准备：调整水性环氧树脂内涂层的黏度为（10±1）Pa·s（23±2℃），用30目细筛过滤杂质，备用；内壁垂直喷涂：将实施例3制备的内涂层涂料垂直喷涂在内壁上；喷涂好后，经链条传动涂膜流平15min，之后再置于隧道炉内烘干，烘干的温度为155℃，时间为30min。

水壶成品卫生性能见表2。

表2水壶内涂层卫生性能

Claims (8)

1.一种环氧树脂乳液的制备方法，包括如下步骤：

将二丙二醇甲醚和环氧树脂混合后进行搅拌得到基料；向所述基料中加入乙二醇甘油醚得到混合物料，在搅拌下进行乳化；待所述混合物料呈粘稠状乳液时加入乙醇与水的混合物，继续乳化即得到所述环氧树脂乳液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述环氧树脂、二丙二醇甲醚、乙二醇甘油醚、乙醇与水的混合物的质量份数比为（40~60）：（40~60）：（8~10）：（15~20）。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于：所述乳化的温度为85~95℃，所述乳化时的搅拌速度为1600~1800r/min，乳化时间为5~6h。

4.权利要求1-3中任一项所述方法制备的环氧树脂乳液。

5.一种涂料，其由权利要求4所述的环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水组成。

6.根据权利要求5所述的涂料，其特征在于：所述环氧树脂乳液、甲醚化氨基树脂、消泡剂、乙醇和水的质量份数比为（70~80）：（5~10）：（0.2~0.5）：（6~12）：（4~8）。

7.权利要求5-6中任一项所述涂料在制备铝制水壶内涂层中的应用。

8.一种铝制水壶内涂层的制备方法，包括如下步骤：将权利要求5-7中任一项所述涂料垂直喷涂在铝制水壶的内层上，然后依次经涂膜流平和固化即得到内涂层；

所述涂膜流平的时间为10~20min，所述固化的温度为150℃~160℃，固化的时间为20~40min。