鋼桶環氧類涂料的新品——X-622鋼桶內用涂料

上海徐工涂料技術有限公司 徐國興

一、環氧樹脂簡介

環氧類涂料是金屬的最優良涂料之一,也是國內鋼桶行業使用最早、最普遍的內涂料。環氧涂料的主要成膜物之一就是環氧樹脂。

環氧樹脂是泛指含有二個或二個以上環氧基,并以脂肪族、脂環族或芳香族為骨骼的高分子預聚體。由于采用的原料以及合成工藝不同,造成了環氧樹脂的性能和分子量各不相同,并且具有液態、粘稠態和固態幾種形態的物質。總的來說,它基本上可分為縮水甘油醚型樹脂、縮水甘油酯型樹脂、縮水甘油胺型樹脂、脂環族環氧化合物、線狀脂環族環氧化合物、改性環氧樹脂(如元素有機硅、磷環氧樹脂和聚氨酯環氧樹脂等)以及雙酚A型的樹脂。

二、X-622鋼桶內用涂料介紹

X-622鋼桶內用涂料采用的環氧樹脂是以環氧氯丙烷與雙酚A為原料,在氫氧化鈉的存在下聚合而成的雙酚A二縮水甘油醚(DGEBPA)型樹脂。

由于環氧氯丙烷與雙酚A都是二官能度的化合物,所以-此類的環氧樹脂是線形結構的。此種環氧樹脂中含有羥基、醚基和很活潑的環氧基。其中羥基和醚基具有很強的極性,使得環氧樹脂與相鄰的界面產生較強的作用力。因此, X-622鋼桶內用涂料對鋼桶表面具有很強的附著力,而活潑的環氧基則更是賦予涂層和鋼桶表面高強度的黏結力。

X-622鋼桶內用涂料所用的雙酚A二縮水甘油醚(DGEBPA)型環氧樹脂的分子鏈是碳-碳鍵和醚鍵結構的,化學性質很穩定。所以,它的耐化學藥品、耐酸堿性能很好。另外,由于這種環氧樹脂的環氧基在分子的兩端,分子鏈的內旋阻力較小,再加上X-622鋼桶內用涂料所采用的環氧樹脂經過低粘柔化處理,所以它的柔韌性較好。這對于鋼桶行業的內涂料涂裝工藝(桶身和桶底、頂分別涂裝、烘烤固化,然后再卷合)是非常適合的。

X-622鋼桶內用涂料利用環氧樹脂結構中的活潑環氧基可與多種有機化合物進行交聯固化,形成牢固的三維網狀結構膜的性質，與經丁醇醚化的酚醛樹脂在高溫下交聯，使得X-622鋼桶內用涂料的機械性能、耐化學性能得到進一步的加強。這種高溫下的交聯固化反應只放出三份的水，過程中無其他副產物釋放，收縮性小，交聯固化后具有很好的牢固的致密的網狀結構膜，由此進一步增強了涂層的附著力、機械性能、耐腐性能和耐化學性能。

三、X-622鋼桶內用涂料的特點

l、X-622鋼桶內用涂料所采用的雙酚A縮水甘油醚（DGEBPA）型環氧樹脂經過“X-6技術”低粘柔化處理，所以在相同樹脂含量的條件下，它的粘度較低，樹脂含量的條件下,它的粘度較低,便于一次就能形成較厚的涂膜,有利于鋼桶進行一涂一烤的涂裝工藝。

2、X-622鋼桶內用涂料中不添加柔軟劑。柔軟劑是通過加大環氧樹脂的分子間隙來實現其柔軟的,但在實現柔軟的同時,由于環氧樹脂的分子間隙的加大,涂膜的防腐性能就受到了影響。而X-622鋼桶內用涂料所采用的環氧樹脂經過低粘柔化處理,所以即使不添加柔軟劑,涂于鋼桶后也可隨意卷曲。

3、X-622鋼桶內用涂料中不添加增粘劑、流平劑、消泡劑等助劑。由于這些助劑在改善環氧類涂料的涂裝性能的同時,對環氧樹脂與經丁醇醚化的酚醛樹脂交聯形成一定的影響,容易造成三維網狀結構膜的缺陷,所以最終使得涂料的防腐性能 受到影響。

4、X-622鋼桶內用涂料完全采用經過粒子表面化處理的進口金紅石鈦白粉作為顏料和填充料,杜絕使用滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、鋅鋇白等廉價顏料和填充料。所以涂膜表面光亮、滑爽,涂膜防腐性能優良。

5、因為X-622銅桶內用涂料所采用的雙酚A二縮水甘油醚(DGEBPA)型環氧樹脂中含有極性的是羥基和醚鍵,能與金屬表面游離鍵形成化學鍵,所以對鋼桶來說是附著最好的涂料。

6、X-622鋼桶內用涂料交聯固化后,分子鏈中碳-碳和醚鍵的結構穩定性得到了大大的增強,并使涂膜結構更加致密,所以增強了涂膜耐化學腐蝕性能(尤其是耐堿性能) ,使得涂層進一步加強了抗綜合介質腐蝕的能力。

7、X-622鋼桶內用涂料固化成膜后,涂膜形成了三維的立體結構,所以涂膜機械強度高、穩定性和絕緣性能也好。

8、X-622鋼桶內用涂料固化成膜后由于其涂膜本身的致密和穩定,造成與其它樹脂漆膜之間的附著力不是很好,所以在此涂膜上不宜再涂其它涂料,鋼桶內涂若需涂兩層的話,第一涂的烘烤應溫度低些時間短些。

9、雙酚A縮水甘油醚類環氧樹脂的通病是耐候性差,受紫外光照射易粉化,所以X-622鋼桶內用涂料不能用作鋼桶外涂料。

10、按中國GB4805-1994《食品罐頭內壁環氧酚醛涂料衛生標準》環氧酚醛涂料烘烤后的涂層其游離酚和游離甲醛含量應小于每克O.1毫克,但X-622涂料經上海市預防醫學研究院檢測竟然未檢到,其它指標如蒸發殘渣、高錳酸鉀消耗量等的安全衛生指標也優于上述國家標準三倍以上。所以X-622涂料能夠通過SGS國際認證,符合美國FDA食品藥品用涂料的標準。

事實上丁醇醚化的酚醛樹脂完全固化后的環氧樹脂是基本無毒的,完全交聯固化的涂膜經大鼠一次口服試驗LD50在 15000mg / kg以上,經Ames試驗呈陰性,證明無致奇、致細胞突變、致癌性,因此此類涂料可用于食品類鋼桶的內壁涂裝。 但是這里說的是完全固化,如果未完全固化的話,那么當然是有毒的,而且涂層的所有性能也得不到體現。反過來,若固化溫度過高,則除了涂層焦化而造成原有性能破壞外。還會產生丙烯和氯甲烷等其它有毒氣體。所以此類涂料最好以接近其標準的182℃45分鐘的烘烤條件為好。對于不能形成40分鐘時間的烘道,也可參考在225℃10分鐘左右的條件下固化。

四、X－622鋼桶內作涂料的物化性能

1、主要物理性能：

2、主要化學性能：