一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平的逐步提高，越来越多的人开始追求高质量的生活，对环境问题的认识越来越深入，对改善人居环境的愿望越来越迫切。涂料作为一种常见的装饰装潢材料，其与人们的日常生活息息相关，涂料在储存和运输过程中，均需要包装材料，其中包装桶就是最为常见的一种。涂料包装桶主要有塑料桶和金属桶；金属桶有不锈钢桶、钢桶、铁桶等。厂家按不同需求进行选择不同的包装桶。
[0003]
涂料中含有水和/或溶剂，不同的涂料还有不同的酸碱性，所以涂料的包装桶要具备耐腐蚀性；而且包装桶的涂层微量的添加剂不应有影响内容的涂料表面张力的数值，所以包装桶避免使用有机硅，含氟助剂等影响内容物状态的助剂。包装为了实现这些功能，现有技术中主要采用在包装桶内壁喷涂涂料的方法。理想的包装桶内壁涂料需要同时具有优异的抗性，抗冲击性、耐水耐溶剂性和耐化学稳定性，且其需要与基材的粘附力强。
[0004]
现有的金属桶内涂材质有好几种，如环氧酚醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂等，它们各自的内涂性能也各有差异。包装桶的制作工艺主要是内涂喷涂、接缝、处理桶边等，这些工序都会影响包装桶的使用周期。目前存在的一些主要问题是内涂脱落、有锈蚀、涂料缩孔性受影响。这些问题的出现主要是人们在使用这些内涂桶时，往往事前没有对这些桶进行有效评价，而是在将桶和涂料包装完成后便放入库中。而桶长时间放置在库存的过程中，有些桶会产生锈蚀、内涂脱落等情况，导致内容产品的施工产生缩孔或带入铁离子等不良后果。
[0005]
现有技术中的包装桶内壁涂料多采用溶剂性涂料，这类涂料在制备和使用的过程中都会用到易挥发的有机溶剂，一来，这些有机溶剂的大量使用会增加涂料成本，更重要的是它们的挥发会带来环境污染。正是在这种形势下水性涂料应运而生，水性涂料是一类以水作溶剂或者分散介质，树脂作为分散相，水为连续相的涂料。水性涂料由于具有成本低廉、使用安全环保，可以在潮湿环境或者潮湿表面施工，适用范围广，且涂装工具易清洗，能减少清洗剂的使用，涂膜均匀、平整等优点。然而，市面上的水性涂料由于大量稀释剂水的使用，导致其耐化学品性能如耐碱性、耐乙醇性、耐水性有待进一步提高。
[0006]
因此，如何提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料迫在眉睫。


技术实现要素：

[0007]
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，该涂料综合性能佳，具有优异的抗性，耐水耐溶剂性，耐化学稳定性和耐候性，且其需要与基材的粘附力强。同时，本发明还提供一种所述高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产成本低廉，生产效率高，适合工业化
生产，经济价值、社会价值和生态价值均较高。
[0008]
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009]
步骤s1、改性环氧树脂：将环氧树脂加入到醇醚类溶剂中，在100-110℃下搅拌至完全溶解，然后降温至75-85℃；接着保温搅拌，变搅拌边加入改性剂，待加完后，逐渐升温至115-120℃，保温搅拌3.5-4小时，然后降温至40-60℃出料备用；
[0010]
步骤s2、分散研磨粉料：将经过步骤s1制成的改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀后，再向其中加入钛白粉、铁黄粉，搅拌分散20-40分钟，后砂磨至粒径小于5μm，作为浆料备用；
[0011]
步骤s3、中和复配：将胺类中和剂和去离子水混合均匀后加入经过步骤s1制成的改性环氧树脂、经过步骤s2制成的浆料，搅拌分散40-60分钟，检测合格后包装，制得高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0012]
优选的，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为(48.0-52.0):(43.0-45.0):(4.8-6.1)。
[0013]
优选的，所述环氧树脂为环氧当量800-2000的双酚a型环氧树脂。
[0014]
优选的，所述醇醚类溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的至少一种。
[0015]
优选的，所述改性剂包括如下按重量份计的各组分：质量百分浓度为85％的磷酸1.5-1.8份、去离子水1.0-1.5份、醇醚类溶剂2.3-2.8份。
[0016]
优选的，步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为(20.0-22.0):(10.5-12.5):(0.35-0.50):(0.25-0.35):(41.0-43.0):(20.0-22.0)。
[0017]
优选的，所述分散剂为byk191或/和byk105,所述消泡剂为赢创ad01、byk015、byk1711,流动助剂byketol-aq，byk420中的一种或几种。
[0018]
优选的，步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为(1.1-1.3):(35.0-37.0):(23.0-25.0):(29.0-31.0)。
[0019]
优选的，所述胺类中和剂由如下按重量份计的各原料制成：水性氨基树脂4.5-5.3份、水性封闭异氰酸酯树脂3.1-3.3份、水性酚醛树脂2.2-2.4份、封闭性磺酸0.35-0.40份、炔醇类流平剂0.37-0.40份、炔醇类润湿剂剂0.33-0.36份、水性消泡剂0.30-0.33份、膨润土防沉剂0.20-0.30份。
[0020]
所述水性氨基树脂为湛新的cymel 303或327，所述水性消泡剂为聚醚类水性消泡剂、或矿物油类水性消泡剂。
[0021]
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法制备得到的高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0022]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，该涂料综合性能佳，具有优异的抗性，耐磨性、耐水耐溶剂性，耐化学稳定性和耐候性，且其需要与基材的粘附力强。同时，本发明还提供一种所述高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产成本低廉，生产效率高，适合工业化生产，经济价值、社会价值和生态价值均较高。
具体实施方式
[0023]
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
[0024]
一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0025]
步骤s1、改性环氧树脂：将环氧树脂加入到醇醚类溶剂中，在100-110℃下搅拌至完全溶解，然后降温至75-85℃；接着保温搅拌，变搅拌边加入改性剂，待加完后，逐渐升温至115-120℃，保温搅拌3.5-4小时，然后降温至40-60℃出料备用；
[0026]
步骤s2、分散研磨粉料：将经过步骤s1制成的改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀后，再向其中加入钛白粉、铁黄粉，搅拌分散20-40分钟，后砂磨至粒径小于5μm，作为浆料备用；
[0027]
步骤s3、中和复配：将胺类中和剂和去离子水混合均匀后加入经过步骤s1制成的改性环氧树脂、经过步骤s2制成的浆料，搅拌分散40-60分钟，检测合格后包装，制得高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0028]
优选的，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为(48.0-52.0):(43.0-45.0):(4.8-6.1)。
[0029]
优选的，所述环氧树脂为环氧当量800-2000的双酚a型环氧树脂。
[0030]
优选的，所述醇醚类溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的至少一种。
[0031]
优选的，所述改性剂包括如下按重量份计的各组分：质量百分浓度为85％的磷酸1.5-1.8份、去离子水1.0-1.5份、醇醚类溶剂2.3-2.8份。
[0032]
优选的，步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为(20.0-22.0):(10.5-12.5):(0.35-0.50):(0.25-0.35):(41.0-43.0):(20.0-22.0)。
[0033]
优选的，所述分散剂为byk191或/和byk105,所述消泡剂为赢创ad01、byk015、byk1711和byketol-aq中的一种或几种。
[0034]
优选的，步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为(1.1-1.3):(35.0-37.0):(23.0-25.0):(29.0-31.0)。
[0035]
优选的，所述胺类中和剂由如下按重量份计的各原料制成：水性氨基树脂4.5-5.3份、水性封闭异氰酸酯树脂3.1-3.3份、水性酚醛树脂2.2-2.4份、封闭性磺酸0.35-0.40份、炔醇类流平剂0.37-0.40份、炔醇类润湿剂剂0.33-0.36份、水性消泡剂0.30-0.33份、膨润土防沉剂0.20-0.30份。
[0036]
优选的，所述水性氨基树脂为湛新的cymel 303或327，所述水性消泡剂为聚醚类水性消泡剂、或矿物油类水性消泡剂。
[0037]
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法制备得到的高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0038]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，该涂料综合性能佳，具有优异的抗性，耐磨性、耐水耐溶剂性，耐化学稳定性和耐候性，且其需要与基材的粘附力强。同时，本发明还提供一种所述高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产成本低廉，生产效率高，适合工业化生产，经济价值、社会价值和生态价值均较高。
[0039]
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
[0040]
实施例1
[0041]
实施例1提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0042]
步骤s1、改性环氧树脂：将环氧树脂加入到醇醚类溶剂中，在100℃下搅拌至完全溶解，然后降温至75℃；接着保温搅拌，变搅拌边加入改性剂，待加完后，逐渐升温至115℃，保温搅拌3.5小时，然后降温至40℃出料备用；
[0043]
步骤s2、分散研磨粉料：将经过步骤s1制成的改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀后，再向其中加入钛白粉、铁黄粉，搅拌分散20分钟，后砂磨至粒径小于5μm，作为浆料备用；
[0044]
步骤s3、中和复配：将胺类中和剂和去离子水混合均匀后加入经过步骤s1制成的改性环氧树脂、经过步骤s2制成的浆料，搅拌分散40分钟，检测合格后包装，制得高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0045]
步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为48.0:43.0:4.8；所述环氧树脂为环氧当量800的双酚a型环氧树脂。
[0046]
所述醇醚类溶剂为丙二醇甲醚。
[0047]
所述改性剂包括如下按重量份计的各组分：质量百分浓度为85％的磷酸1.5份、去离子水1.0份、醇醚类溶剂2.3份。
[0048]
步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为20.0:10.5:0.35:0.25:41.0:20.0；所述分散剂为byk191；所述消泡剂为赢创ad01。
[0049]
步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为1.1:35.0:23.0:29.0。
[0050]
所述胺类中和剂由如下按重量份计的各原料制成：水性氨基树脂4.5份、水性封闭异氰酸酯树脂3.1份、水性酚醛树脂2.2份、封闭性磺酸0.35份、炔醇类流平剂0.37份、炔醇类润湿剂剂0.33份、水性消泡剂0.30份、膨润土防沉剂0.20份。
[0051]
所述水性氨基树脂为湛新的cymel 303；所述水性消泡剂为聚醚类水性消泡剂。
[0052]
一种根据所述一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的制备方法制备得到的高抗性环保型包装桶内壁水性涂料。
[0053]
实施例2
[0054]
实施例2提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为49:43.5:5.0；步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为20.5:11.0:0.38:0.29:41.5:20.5；步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为1.15:35.5:23.5:29.5。
[0055]
实施例3
[0056]
实施例3提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为50:44:5.4；步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为
21:11.5:0.43:0.3:42:21；步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为1.2:36:24:30。
[0057]
实施例4
[0058]
实施例4提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为51:44.5:5.9；步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为21.5:12.3:0.48:0.33:42.5:21.6；步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为1.25:36.7:24.5:30.6。
[0059]
实施例5
[0060]
实施例5提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，步骤s1中所述环氧树脂、醇醚类溶剂、改性剂的质量比为52.0:45.0:6.1；步骤s2中所述改性环氧树脂、醇醚类溶剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、铁黄粉的质量比为22.0:12.5:0.50:0.35:43.0:22.0；步骤s3中所述胺类中和剂、去离子水、改性环氧树脂、浆料的质量比为1.3:37.0:25.0:31.0。
[0061]
对比例1
[0062]
对比例1提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，步骤s1改为用适量胺类改性环氧树脂进行阳离子化，然后用有机酸中和成盐使得水性化。
[0063]
对比例2
[0064]
对比例2提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加水性酚醛树脂。
[0065]
对比例3
[0066]
对比例2提供一种高抗性环保型包装桶内壁水性涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加封闭性磺酸。
[0067]
为了进一步说明本发明实施例涉及到的高抗性环保型包装桶内壁水性涂料的有益技术效果，对实施例及对比例各高抗性环保型包装桶内壁水性涂料进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法参见申请号为201910806900.8的中国发明专利。(这个测试方法和专利能否对应，我一下子没有找到)
[0068]
表1实施例和对比例样品性能
[0069]
[0070][0071]
从上表可以看出，本发明实施例公开的高抗性环保型包装桶内壁水性涂料具有较好的抗性，这是各组分协同作用的结果。
[0072]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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