CN116063902A - 一种饮料罐内壁涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种饮料罐内壁涂料及其制备方法，所述饮料罐内壁涂料包括以下质量分数的原料：树脂32％～40％、增稠剂2％～4％、固化剂0.5％～1.8％、表面促进剂0.5％～3％、助剂20％～30％、防腐蚀剂2％～8％、消泡剂0.6％～0.9％、去离子水8％～15％及溶剂10％～30％。本发明所提供的饮料罐内壁涂料在加热时仍然可以防腐蚀，可以满足用户在冬天想要直接加热的需求。

Description

一种饮料罐内壁涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种饮料罐内壁涂料及其制备方法技术领域。

背景技术

目前由于铝板具有机械强度高、柔韧性好、易加工成型的优点，饮料罐一般采用铝板制成，饮料如果直接与铝材接触会腐蚀铝材，因此一般将涂料施涂于饮料容器的内部，以防止内容物接触容器的金属表面。尤其酸性饮料接触可以引起金属容器腐蚀。该腐蚀导致了饮料产品的污染以及外观和味道的劣化。

然而目前现有的涂料在常温下可以防腐蚀，但是在饮料罐加热时，仍然存在腐蚀的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种饮料罐内壁涂料及其制备方法，旨在解决饮料罐在加热时不耐腐蚀的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种饮料罐内壁涂料，所述饮料罐内壁涂料包括以下质量分数的原料：树脂32％～40％、增稠剂2％～4％、固化剂0.5％～1.8％、表面促进剂0.5％～3％、助剂20％～30％、防腐蚀剂2％～8％、消泡剂0.6％～0.9％、去离子水8％～15％及溶剂10％～30％。

可选地，包括以下质量分数的原料：树脂35％、增稠剂3％、固化剂1％、表面促进剂1.2％、助剂25％、防腐蚀剂4％、消泡剂0.8％、去离子水10％及溶剂20％。

可选地，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和水性聚酯树脂之中的至少一种。

可选地，所述增稠剂包括聚丙烯酸、羧甲基纤维素、PEG-150二硬脂酸酯之中的至少一种。

可选地，所述固化剂包括双氰胺、多元胺、酸酐、多元酚之中的至少一种。

可选地，所述助剂包括氨中和剂、水分散性异氰酸酯、酸催化剂、氨基树脂和有机酸酐之中的至少一种。

可选地，所述防腐蚀剂包括咪唑啉衍生物。

可选地，所述消泡剂包括聚硅氧烷、聚醚改性硅油、双烷基磷酸酯之中的至少一种。

可选地，所述溶剂包括环己酮、乙二醇正丁醚、醋酸丁酯、正丁醇之中的至少一种。

本发明还提出一种饮料罐内壁涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将溶剂、去离子水与树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；

S2、向所述第一混合溶液中加入助剂，得到第二混合溶液；

S3、将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

S4、向不含颗粒状杂质的溶液中加入增稠剂、防腐蚀剂和表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

S5、向所述第三混合物内添加消泡剂、固化剂后，即可得到饮料罐内壁涂料。

本发明提供的饮料罐内壁涂料包括树脂、增稠剂、固化剂、表面促进剂、助剂、防腐蚀剂、消泡剂、去离子水及溶剂，不含苯等有毒性的原料，安全无毒性，且本发明的涂料具有极强的防腐蚀性和防锈性能，且本发明的涂料的制备方法简单，快速，生产效率高。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

饮料罐一般采用铝板制成，饮料如果直接与铝材接触会腐蚀铝材，因此一般将涂料施涂于饮料容器的内部，以防止内容物接触容器的金属表面。尤其酸性饮料接触可以引起金属容器腐蚀。该腐蚀导致了饮料产品的污染以及外观和味道的劣化。然而目前现有的涂料在常温下可以防腐蚀，但是在饮料罐加热时，仍然存在腐蚀的问题。

鉴于此，本发明提出一种饮料罐内壁涂料，旨在解决现有饮料罐在加热时存在腐蚀的问题。

本发明提供一种饮料罐内壁涂料，包括以下质量分数的原料：树脂32％～40％、增稠剂2％～4％、固化剂0.5％～1.8％、表面促进剂0.5％～3％、助剂20％～30％、防腐蚀剂2％～8％、消泡剂0.6％～0.9％、去离子水8％～15％及溶剂10％～30％。

本发明提供的饮料罐内壁涂料包括树脂、增稠剂、固化剂、表面促进剂、助剂、防腐蚀剂、消泡剂、去离子水及溶剂，不含苯等有毒性的原料，安全无毒性，且本发明的涂料具有极强的防腐蚀性和防锈性能，且本发明的涂料的制备方法简单，快速，生产效率高。

进一步地，于本实施例中，所述饮料罐内壁涂料包括以下质量分数的原料：树脂35％、增稠剂3％、固化剂1％、表面促进剂1.2％、助剂25％、防腐蚀剂4％、消泡剂0.8％、去离子水10％及溶剂20％，在此质量分数的配比下，所述饮料罐内壁涂料具有较好的防腐蚀及成膜性能。

于本实施例中，进一步地，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和水性聚酯树脂之中的至少一种，环氧树脂是一类重要的热固性塑料，广泛用于黏合剂，涂料等用途，酚醛树脂，是一种合成塑料，无色或黄褐色透明固体，耐热性、耐燃性、耐水性，耐碱性、耐油性、耐腐蚀性等，水性聚酯树脂常用于工业材料的涂层，性能可靠，耐用、不易刮花和褪色，本方案中可以包含上述树脂中的一种，也可以是两种，优选地，包含上述三种。

可以理解的是，增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶，本实施例中，所述增稠剂包括聚丙烯酸、羧甲基纤维素、PEG-150二硬脂酸酯之中的至少一种，上述增稠剂可以增加饮料罐内壁涂料的黏度，使涂料具有良好的贮存稳定性和施工性。

于本实施例中，进一步地，所述固化剂包括双氰胺、多元胺、酸酐、多元酚之中的至少一种，上述固化剂既可以起到物理干燥的作用，促进涂料快速干燥，缩短干燥时间，同时可以起到化学固化的作用，这些固化剂可以与树脂结合起反应，提高涂料成膜时的硬度、亮度和粘合度，提高涂料的化学稳定性和防腐能力，可以使膜饱满细腻，光滑有弹性，耐磨不易划伤。

可以理解的是，添加助剂是为了提升涂料的产品性能，在本实施例中，所述助剂包括氨中和剂、水分散性异氰酸酯、酸催化剂、氨基树脂和有机酸酐之中的至少一种，本发明中的上述助剂在所述饮料罐内壁涂料的生产过程中可以改善产品的质量和产量。

需要说明的是，咪唑啉类衍生物是以咪唑啉为中间体经过改性而得到的咪唑啉类衍生物，其毒性低，热稳定性好，没有刺激性气味，在酸性介质与金属接触时，可以改变氢的氧化还原电位，在金属表面发生电化学反应形成单分子吸附保护膜，也可使溶液中的某些氧化剂发生反应，通过降低其电极电位来减缓设备的腐蚀。于本实施例中，所述防腐蚀剂包括咪唑啉衍生物，本申请在涂料中添加咪唑啉衍生物，在金属表面形成高覆盖度、致密的疏水膜，可有效阻碍溶液中腐蚀介质向金属表面扩散，达到阻碍腐蚀的目的。

进一步地，于本实施例中，所述消泡剂包括聚硅氧烷、聚醚改性硅油、双烷基磷酸酯之中的至少一种，通过添加上述消泡剂，使得饮料罐内壁涂料在生产时可以减少或者消灭泡沫，同时不与原料体系起反应。

为了使树脂等原料溶解，需要添加溶剂尤其是有机溶剂使其溶解，于本实施例中，所述溶剂包括环己酮、乙二醇正丁醚、醋酸丁酯、正丁醇之中的至少一种，在加入上述溶剂后，树脂等原料可以完全溶解，变为液态。

进一步，本发明还提出一种饮料罐内壁涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将溶剂、去离子水与树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；本步骤中，将溶剂、去离子水和树脂混合后，在60℃～100℃的恒温回流0.8～1.5小时，直至所述树脂完全溶解，得到第一混合溶液。

S2、向所述第一混合溶液中加入助剂，得到第二混合溶液；

本步骤中，将第一混合物和助剂加入搅拌器内，在400～1000r/min的转速下，持续搅拌2～4小时，得到第二混合溶液。

S3、将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

S4、向不含颗粒状杂质的溶液中加入增稠剂、防腐蚀剂和表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

本步骤中，所述搅拌时间为40～60分钟。

S5、向所述第三混合物内添加消泡剂、固化剂后，即可得到饮料罐内壁涂料。

本发明首先将树脂、去离子水和溶剂进行混合，加热搅拌后充分溶解，得到第一混合物，并向第一混合物中加入助剂，提高涂层和金属基材的附着性，改善涂膜的柔韧性，促进涂膜的交联密度，搅拌混匀后，得到分散均匀的第二混合溶液，然后进行过滤，除掉不融的杂质，得到不含颗粒状杂质的溶液，然后再加热增稠剂、防腐蚀剂和表面促进剂，改善涂料的防腐、成膜的性能，最后再添加消泡剂、固化剂，制成饮料罐内壁涂料，本发明所制备的涂料，对金属的附着力强，具有耐热性、耐燃性、耐水性，耐碱性、耐油性、耐腐蚀性等优点，尤其是在加热时，仍然具有较好的防腐蚀性能。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种饮料罐内壁涂料，包括以下质量分数的原料：环氧树脂32％、聚丙烯酸2％、双氰胺0.5％、表面促进剂0.5％、氨中和剂20％、咪唑啉衍生物2％、聚硅氧烷0.8％、去离子水15％及环己酮27.2％。

实施例2

一种饮料罐内壁涂料，包括以下质量分数的原料：酚醛树脂35％、羧甲基纤维素3％、多元胺1％、表面促进剂1.2％、水分散性异氰酸酯25％、咪唑啉衍生物4％、聚醚改性硅油0.8％、去离子水10％及乙二醇正丁醚20％。

实施例3

一种饮料罐内壁涂料，包括以下质量分数的原料：水性聚酯树脂40％、PEG-150二硬脂酸酯4％、酸酐1.8％、表面促进剂3％、酸催化剂20％、咪唑啉衍生物8％、双烷基磷酸酯0.8％、去离子水8％及醋酸丁酯14.4％。

实施例4

(1)以实施例1中的原料制备饮料罐内壁涂料，即称取272g环己酮、150g去离子水与320g环氧树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；

(2)向所述第一混合溶液中加入200g氨中和剂，得到第二混合溶液；

(3)将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

(4)向不含颗粒状杂质的溶液中加入20g聚丙烯酸、20g咪唑啉衍生物和5g表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

(5)向所述第三混合物内添加8g聚硅氧烷、5g双氰胺后，即可得到饮料罐内壁涂料。

实施例5

(1)以实施例2中的原料制备饮料罐内壁涂料，即称取200g乙二醇正丁醚、100g去离子水与350g酚醛树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；

(2)向所述第一混合溶液中加入250g水分散性异氰酸酯，得到第二混合溶液；

(3)将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

(4)向不含颗粒状杂质的溶液中加入30g羧甲基纤维素、40g咪唑啉衍生物和12g表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

(5)向所述第三混合物内添加8g聚醚改性硅油、10g多元胺后，即可得到饮料罐内壁涂料。

实施例6

(1)以实施例3中的原料制备饮料罐内壁涂料，即称取144g醋酸丁酯、80g去离子水与400g水性聚酯树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；

(2)向所述第一混合溶液中加入200g酸催化剂，得到第二混合溶液；

(3)将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

(4)向不含颗粒状杂质的溶液中加入40g的PEG-150二硬脂酸酯、80g咪唑啉衍生物和30g表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

(5)向所述第三混合物内添加8g双烷基磷酸酯、18g酸酐后，即可得到饮料罐内壁涂料。

对比例1

不进行步骤(2)，其他步骤与实施例1相同。

对比例2

不进行步骤(3)，其他步骤与实施例2相同。

对比例3

不进行步骤(4)，其他步骤与实施例3相同。

测试方法及结果

分别检测经本发明实施例4-6以及对比例1-3制备的饮料罐内壁涂料的性能，得表1。

表1饮料罐内壁涂料的性能测试表

综上所述，由实施例4-6以及对比例1-3的研究参数可知，实施例4-6所制备的涂料均具有良好的附着性、抗酸性、耐磨性和抗刮性，说明本发明所制备的饮料罐内壁涂料具有良好的附着性、抗酸性、耐磨性和抗刮性，对比例1所制备的涂料的抗酸性、抗刮性和耐磨性较差，对比例2所制备的涂料的附着性和耐磨性较差，对比例3所制备的涂料的附着性、抗酸性和抗刮性较差，说明防腐蚀剂咪唑啉衍生物可以改善涂料的抗酸性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种饮料罐内壁涂料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：树脂32％～40％、增稠剂2％～4％、固化剂0.5％～1.8％、表面促进剂0.5％～3％、助剂20％～30％、防腐蚀剂2％～8％、消泡剂0.6％～0.9％、去离子水8％～15％及溶剂10％～30％。

2.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：树脂35％、增稠剂3％、固化剂1％、表面促进剂1.2％、助剂25％、防腐蚀剂4％、消泡剂0.8％、去离子水10％及溶剂20％。

3.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和水性聚酯树脂之中的至少一种。

4.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述增稠剂包括聚丙烯酸、羧甲基纤维素、PEG-150二硬脂酸酯之中的至少一种。

5.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述固化剂包括双氰胺、多元胺、酸酐、多元酚之中的至少一种。

6.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述助剂包括氨中和剂、水分散性异氰酸酯、酸催化剂、氨基树脂和有机酸酐之中的至少一种。

7.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述防腐蚀剂包括咪唑啉衍生物。

8.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述消泡剂包括聚硅氧烷、聚醚改性硅油、双烷基磷酸酯之中的至少一种。

9.如权利要求1所述的饮料罐内壁涂料，其特征在于，所述溶剂包括环己酮、乙二醇正丁醚、醋酸丁酯、正丁醇之中的至少一种。

10.一种饮料罐内壁涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将溶剂、去离子水与树脂混合，加热搅拌溶解，得到第一混合溶液；

S2、向所述第一混合溶液中加入助剂，得到第二混合溶液；

S3、将所述第二混合溶液进行过滤，得到不含颗粒状杂质的溶液；

S4、向不含颗粒状杂质的溶液中加入增稠剂、防腐蚀剂和表面促进剂，搅拌，得到第三混合溶液；

S5、向所述第三混合物内添加消泡剂、固化剂后，即可得到饮料罐内壁涂料。