CN106318070A - 提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆 - Google Patents

提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆 Download PDF

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刘薇薇
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苏献兰
胡浩东
李双杰
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Abstract

本发明涉及提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，主要组分按重量份计包括：水性羟基丙烯酸树脂：50‑65份；氨基固化剂：8‑12份；异氰酸酯固化剂：5‑8份；水性蜡乳液：1‑3份；纳米氧化铝浆：2‑6份；二氧化硅凝胶：5‑20份；酸催化剂：0.5‑1份；助剂：1‑3份；水：1‑3份；上述各组分之和为100份。本发明的水性丙烯酸烤漆在190℃下，40秒即能达到完全固化，具有优异的物理机械性能，能解决易拉罐底部在生产、传输、运送过程中的磨抗划伤问题，同时并不影响漆膜。

Description

提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆
[技术领域]
本发明涉及水性丙烯酸烤漆，具体涉及提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆。
[背景技术]
易拉罐具有重量轻、体积小、不易破碎、便于携带的优点，所以备受人们青睐。而钢制易拉罐相对铝制易拉罐来说，生产成本更低一些，且符合国家产业政策，是铝制易拉罐的替代产品，市场前景广阔。
目前钢制易拉罐存在下述问题：在生产过程中，罐体在传输带上移动时底部易出现磨损与划伤，尤其是在高温消毒阶段这个问题更为严重，极大的影响了产品的质量与外观，达不到客户的要求。
如何解决钢制易拉罐底部的磨抗划伤问题已经成为了当前的一个难点，因此，急需开发出一种涂料来提高钢制易拉罐底部的耐磨抗划伤性能，从而真正发挥出钢制易拉罐区别于铝制易拉罐的优点，将其市场潜力转化为现实。
[发明内容]
本发明的目的在于防止钢制易拉罐罐体底部易出现磨损与划伤的问题。
为了实现上述目的，提供一种提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，主要组分按重量份计包括：
水性羟基丙烯酸树脂：50-65份；
氨基固化剂：8-12份；
异氰酸酯固化剂：5-8份；
水性蜡乳液：1-3份；
纳米氧化铝浆：2-6份；
二氧化硅凝胶：5-20份；
酸催化剂：0.5-1份；
助剂：1-3份；
水：1-3份；
上述各组分之和为100份。
本发明中，所述水性羟基丙烯酸树脂，所选树脂羟值范围为100-300；优选120-200，如丙烯酸乳液142，146。
本发明中，所述氨基固化剂，目的在于提高涂料的机械性能，可选甲醚化氨基固化剂、部分甲醚化氨基固化剂、丁醚化氨基固化剂；优选甲醚化氨基固化剂。如氨基树脂904。
本发明中，所述异氰酸酯固化剂，目的在于改善氨基固化后涂膜的柔韧性及附着力，可选封闭性异氰酸酯固化剂、亲水改性的多异氰酸酯固化剂、混合型多异氰酸酯固化剂；优选封闭性异氰酸酯固化剂。如异氰酸树脂2796，2610。
本发明中，所述的水性丙烯酸树脂与氨基固化剂的质量比例，范围可在5:1～9:1之间，优选6:1～8:1。
本发明中，所述的水性丙烯酸树脂与异氰酸酯固化剂的质量比例，范围可在7:1～13:1之间，优选9:1～11:1。
本发明中，所述水性蜡乳液，主要为提高漆膜的抗划伤性能，可选聚乙烯蜡、微粉化蜡、聚四氟乙烯蜡粉，粒径范围为2μm-30μm；优选微粉化蜡，粒径在3μm-8μm。如水性蜡乳液E-801。
本发明中，所述纳米氧化铝，主要提高漆膜的耐磨性能且不影响透明性及储存稳定性，可选α氧化铝粉、β氧化铝粉，粒径范围为20nm-150nm；优选α氧化铝粉，粒径在30nm-80nm。如α氧化铝粉N40。
本发明中，所诉的疏水气相二氧化硅，主要利用其漂浮机理，与纳米氧化铝、蜡协同作用提高漆膜的耐磨性及耐划伤性能，可选亲水及疏水性气相二氧化硅，比表面积在20-380m2/g，优选疏水气相二氧化硅，粒径在200-300m2/g。如气相二氧化硅R812。
本发明中，所述酸催化剂，使涂层在190℃下，40秒内完全固化，且漆膜硬度达到2H。可选二壬基萘二磺酸，十二烷基本磺酸，对甲苯磺酸；优选十二烷基本磺酸类酸催化剂。如酸催化剂N5225。
本发明中，所述助剂包括附着力促进剂、流平剂、消泡剂。其中，附着力促进剂：氰基乙酰氧基类湿附着力促进剂、乙酰乙酸类附着力促进剂、封闭型硅烷偶联剂；优选封闭型硅烷偶联剂。如封闭性硅烷偶联剂627。流平剂：丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳化合物类流平剂；优选丙烯酸类流平剂，如丙烯酸流平剂6670。消泡剂：矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂；优选有机硅类消泡剂，如有机硅消泡剂825。
本发明的水性丙烯酸烤漆在190℃下，40秒即能达到完全固化，具有优异的物理机械性能，能解决易拉罐底部在生产、传输、运送过程中的磨抗划伤问题，同时并不影响漆膜。
[具体实施方式]
下面通过具体实施例，进一步描述本发明。
按上述配方进行了如下配制。
纳米氧化铝浆制备：去离子水、润湿剂、分散剂、N40氧化铝用卧式砂磨机分散，转速3000r/min，分散至粒径小于100nm，透明性较好为止。
二氧化硅凝胶制备：将二氧化硅在搅拌状态下逐渐加入蒸馏水中，高速分散(≥3000r/min)60min待用。
涂料制备：将水性丙烯酸树脂(W142)，氨基固化剂(904)，异氰酸酯固化剂(2610)，水性蜡乳液(E801)，纳米氧化铝浆，二氧化硅凝胶，酸催化剂(N5225)，助剂(包括附着力促进剂(627)、流平剂(6670)、消泡剂(825))和水依次加入混合，在1000r/min的转速下搅拌60min。
样板制备：将制备好的涂料通过线棒刮涂到表面清理干净的钢板上，所选线棒为11号棒；将刮好的样板放入烘箱中进行烘烤，190℃下烘烤40s，取出样板。再进行二次重涂，重复上述过程。重涂完成的样板在高温蒸煮锅进行蒸煮(120℃下30min)。
将上诉案例制成的涂膜按照涂料性能测试按相应的国家标准规定的测试方法测试，性能如下：

Claims (10)

1.一种提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于主要组分按重量份计包括：
水性羟基丙烯酸树脂：50-65份；
氨基固化剂：8-12份；
异氰酸酯固化剂：5-8份；
水性蜡乳液：1-3份；
纳米氧化铝浆：2-6份；
二氧化硅凝胶：5-20份；
酸催化剂：0.5-1份；
助剂：1-3份；
水：1-3份；
上述各组分之和为100份。
2.根据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述水性羟基丙烯酸树脂，所选树脂羟值范围为100-300。
3.根据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述氨基固化剂选自甲醚化氨基固化剂、部分甲醚化氨基固化剂或丁醚化氨基固化剂。
4.据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述异氰酸酯固化剂选自封闭性异氰酸酯固化剂、亲水改性的多异氰酸酯固化剂或混合型多异氰酸酯固化剂。
5.根据权利要求1、2和3所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述水性丙烯酸树脂:氨基固化剂的质量比为5:1～9:1。
6.根据权利要求1、2和4所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述水性丙烯酸树脂:异氰酸酯固化剂的质量比为7:1～3:1。
7.据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述纳米氧化铝选自α氧化铝粉或β氧化铝粉，粒径范围为20nm-150nm。
8.据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆的制备方法，其特征在于所述气相二氧化硅选自亲水及疏水性气相二氧化硅，比表面积在20-380m2/g。
9.根据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述水溶性蜡乳液选自聚乙烯蜡、微粉化蜡或聚四氟乙烯蜡粉，粒径范围为2μm-10μm。
10.根据权利要求1所述的提高钢制易拉罐底部耐磨抗划伤性能的水性丙烯酸烤漆，其特征在于所述酸催化剂使涂层在190℃下，40秒内完全固化，且漆膜硬度达到2H，选自二壬基萘二磺酸，十二烷基本磺酸或对甲苯磺酸。
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