CN105400384A - 一种易拉罐外用高性能涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易拉罐外用高性能涂料，其原料包括：改性水性环氧树脂乳液、聚酯树脂、聚碳酸酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚四氟乙烯、纳米钛白粉、纳米氧化锌、流平剂、增稠剂、乙二醇、丙二醇单甲醚、水；所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺制备：将环氧树脂加入丙二醇单甲醚中，升温反应后加入色氨酸，反应后加入调节pH至中性，加入硅溶胶、硅烷偶联剂KH-560和乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌后加入1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，反应后得到所述改性水性环氧树脂乳液。本发明提出的易拉罐外用高性能涂料，其耐磨性好、耐水性和防腐蚀性能优异，能满足易拉罐外用涂料的使用要求，且综合性能好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种易拉罐外用高性能涂料。
背景技术
易拉罐被广泛应用于盛装牛奶、饮料、啤酒等食品，由于金属材质化学稳定性差，在酸、碱、盐和湿空气作用下易被腐蚀，因此，一般会在易拉罐的表面涂布一层有机涂层，以防止金属与外界的直接接触，避免被腐蚀，同时也阻止了外界有害物质往内容物的渗透，提高了灌装食品的货架期。但是现有的易拉罐外用涂料其耐腐蚀性、耐水性和耐磨性不是很理想，易拉罐在存放、运输的过程中其表面易被腐蚀和磨损，甚至脱落，从而影响了灌装食品的存放时间。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易拉罐外用高性能涂料，其耐磨性好、耐水性和防腐蚀性能优异，能满足易拉罐外用涂料的使用要求，且综合性能好。
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液45-60份、聚酯树脂35-50份、聚碳酸酯2-10份、聚酰胺15-20份、酚醛树脂1-3.5份、聚四氟乙烯5-20份、纳米钛白粉3-15份、纳米氧化锌3-15份、流平剂0.2-0.8份、增稠剂2-3.5份、乙二醇2-5份、丙二醇单甲醚2-5份、水15-30份；
其中，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入30-50份丙二醇单甲醚中，升温至58-70℃后加入10-25份色氨酸，在75-85℃下反应20-50min，调节体系的pH至中性，然后加入50-100份硅溶胶、4-10份硅烷偶联剂KH-560和1-5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌35-50min，然后加入2-5份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在70-95℃下搅拌30-50min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
优选地，其原料中，改性水性环氧树脂乳液、聚酯树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯的重量比为50-57：40-50：5-10：10-16。
优选地，其原料中，聚酰胺、酚醛树脂的重量比为16-20：1.7-3。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液55份、聚酯树脂45份、聚碳酸酯8份、聚酰胺18份、酚醛树脂2.3份、聚四氟乙烯14份、纳米钛白粉10份、纳米氧化锌12份、流平剂0.6份、增稠剂3.2份、乙二醇4.3份、丙二醇单甲醚3.2份、水20份。
优选地，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入38-45份丙二醇单甲醚中，升温至65-68℃后加入18-23份色氨酸，在78-82℃下反应30-40min，调节体系的pH至中性，然后加入75-80份硅溶胶、6.5-8份硅烷偶联剂KH-560和3.2-4份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌40-46min，然后加入3.8-4.3份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在78-90℃下搅拌40-46min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
优选地，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入42份丙二醇单甲醚中，升温至67℃后加入20份色氨酸，在80℃下反应38min，调节体系的pH至中性，然后加入78份硅溶胶、7.2份硅烷偶联剂KH-560和3.7份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌43min，然后加入4份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在85℃下搅拌43min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
优选地，所述纳米钛白粉的平均粒径为15-30nm；所述纳米氧化锌的平均粒径为10-25nm。
本发明中，在改性水性环氧树脂乳液的制备过程中，首先选择了色氨酸与环氧树脂进行反应，在环氧树脂分子中引入了亲水性基团，通过调节色氨酸与环氧树脂的比例，在不降低环氧树脂耐水性和机械性能的同时增加了环氧树脂中亲水基团的含量，使改性后的环氧树脂乳液粒径变小，在水中分散更均匀，稳定性提高，之后加入了硅溶胶、硅烷偶联剂KH-560、乙烯基三乙氧基硅烷和1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯进行了改性，从而将硅溶胶、硅烷偶联剂KH-560、乙烯基三乙氧基硅烷和1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯引入环氧树脂分子中得到了改性水性环氧树脂乳液，因改性水性环氧树脂乳液中含有硅、氟原子，将其用作涂料的主要成膜物质，与聚酯树脂和聚碳酸酯配合后，具有协同作用，赋予涂膜优异的耐腐蚀性、耐水性、耐高低温性和耐磨性，且涂膜光泽性好；添加的聚四氟乙烯、纳米钛白粉、纳米氧化锌能很好的分散在体系中，三者协同后提高了涂膜的抗菌性和机械强度，同时改善了涂膜的抗冲击性，避免了因聚酯树脂和聚碳酸酯的加入造成的涂膜抗冲击性欠佳的缺陷。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液45份、聚酯树脂50份、聚碳酸酯2份、聚酰胺20份、酚醛树脂1份、聚四氟乙烯20份、纳米钛白粉3份、纳米氧化锌15份、流平剂0.2份、增稠剂3.5份、乙二醇2份、丙二醇单甲醚5份、水15份；
其中，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入30份丙二醇单甲醚中，升温至70℃后加入10份色氨酸，在85℃下反应20min，调节体系的pH至中性，然后加入100份硅溶胶、4份硅烷偶联剂KH-560和5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌35min，然后加入5份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在70℃下搅拌50min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
实施例2
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液60份、聚酯树脂35份、聚碳酸酯10份、聚酰胺15份、酚醛树脂3.5份、聚四氟乙烯5份、纳米钛白粉15份、纳米氧化锌3份、流平剂0.8份、增稠剂2份、乙二醇5份、丙二醇单甲醚2份、水30份；
其中，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入50份丙二醇单甲醚中，升温至58℃后加入25份色氨酸，在75℃下反应50min，调节体系的pH至中性，然后加入50份硅溶胶、10份硅烷偶联剂KH-560和1份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌50min，然后加入2份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在95℃下搅拌30min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
实施例3
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液50份、聚酯树脂50份、聚碳酸酯5份、聚酰胺20份、酚醛树脂1.7份、聚四氟乙烯16份、纳米钛白粉5份、纳米氧化锌12份、流平剂0.45份、增稠剂3.2份、乙二醇2.8份、丙二醇单甲醚4.5份、水18份；
其中，所述纳米钛白粉的平均粒径为30nm；所述纳米氧化锌的平均粒径为10nm；
所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入38份丙二醇单甲醚中，升温至65℃后加入23份色氨酸，在78℃下反应40min，调节体系的pH至中性，然后加入75份硅溶胶、8份硅烷偶联剂KH-560和3.2份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌46min，然后加入3.8份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在90℃下搅拌40min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
实施例4
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液57份、聚酯树脂40份、聚碳酸酯10份、聚酰胺16份、酚醛树脂3份、聚四氟乙烯10份、纳米钛白粉12份、纳米氧化锌6份、流平剂0.6份、增稠剂2.7份、乙二醇4份、丙二醇单甲醚3.2份、水26份；
其中，所述纳米钛白粉的平均粒径为15nm；所述纳米氧化锌的平均粒径为25nm；
所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入45份丙二醇单甲醚中，升温至68℃后加入18份色氨酸，在82℃下反应30min，调节体系的pH至中性，然后加入80份硅溶胶、6.5份硅烷偶联剂KH-560和4份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌40min，然后加入4.3份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在78℃下搅拌46min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
实施例5
本发明提出的一种易拉罐外用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液55份、聚酯树脂45份、聚碳酸酯8份、聚酰胺18份、酚醛树脂2.3份、聚四氟乙烯14份、纳米钛白粉10份、纳米氧化锌12份、流平剂0.6份、增稠剂3.2份、乙二醇4.3份、丙二醇单甲醚3.2份、水20份；
其中，所述纳米钛白粉的平均粒径为25nm；所述纳米氧化锌的平均粒径为20nm；
按重量份将100份环氧树脂加入42份丙二醇单甲醚中，升温至67℃后加入20份色氨酸，在80℃下反应38min，调节体系的pH至中性，然后加入78份硅溶胶、7.2份硅烷偶联剂KH-560和3.7份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌43min，然后加入4份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在85℃下搅拌43min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液45-60份、聚酯树脂35-50份、聚碳酸酯2-10份、聚酰胺15-20份、酚醛树脂1-3.5份、聚四氟乙烯5-20份、纳米钛白粉3-15份、纳米氧化锌3-15份、流平剂0.2-0.8份、增稠剂2-3.5份、乙二醇2-5份、丙二醇单甲醚2-5份、水15-30份；
其中，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入30-50份丙二醇单甲醚中，升温至58-70℃后加入10-25份色氨酸，在75-85℃下反应20-50min，调节体系的pH至中性，然后加入50-100份硅溶胶、4-10份硅烷偶联剂KH-560和1-5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌35-50min，然后加入2-5份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在70-95℃下搅拌30-50min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
2.根据权利要求1所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，其原料中，改性水性环氧树脂乳液、聚酯树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯的重量比为50-57：40-50：5-10：10-16。
3.根据权利要求1或2所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，其原料中，聚酰胺、酚醛树脂的重量比为16-20：1.7-3。
4.根据权利要求1-3中任一项所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：改性水性环氧树脂乳液55份、聚酯树脂45份、聚碳酸酯8份、聚酰胺18份、酚醛树脂2.3份、聚四氟乙烯14份、纳米钛白粉10份、纳米氧化锌12份、流平剂0.6份、增稠剂3.2份、乙二醇4.3份、丙二醇单甲醚3.2份、水20份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入38-45份丙二醇单甲醚中，升温至65-68℃后加入18-23份色氨酸，在78-82℃下反应30-40min，调节体系的pH至中性，然后加入75-80份硅溶胶、6.5-8份硅烷偶联剂KH-560和3.2-4份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌40-46min，然后加入3.8-4.3份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在78-90℃下搅拌40-46min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
6.根据权利要求1-5中任一项所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，所述改性水性环氧树脂乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将100份环氧树脂加入42份丙二醇单甲醚中，升温至67℃后加入20份色氨酸，在80℃下反应38min，调节体系的pH至中性，然后加入78份硅溶胶、7.2份硅烷偶联剂KH-560和3.7份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌43min，然后加入4份1,1，5-三氢全氟戊基丙烯酸酯，在85℃下搅拌43min，降温后得到所述改性水性环氧树脂乳液。
7.根据权利要求1-6中任一项所述易拉罐外用高性能涂料，其特征在于，所述纳米钛白粉的平均粒径为15-30nm；所述纳米氧化锌的平均粒径为10-25nm。
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