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钢桶焊缝涂料及水性涂料的研制与应用

文 / 包德文

上海徐工涂料技术(烟台)有限公司

我叫包德文,我来自上海徐工涂料技术(烟台)有限公司。非常感谢中包联钢桶委提供的这样一个平台,能在这里与在座的诸位专家及包装制桶行业的同仁有一个交流学习的机会。

我公司前身是由成立于1960年的上海化工制桶厂涂料厂、上海钢桶技术装备研究所涂料厂以及上海华工包装容器涂料研究所三者组成的联合体,1988年经改制重组成为了独立的公司——上海徐工涂料有限公司,并于2013年成立了徐工涂料技术(烟台)有限公司。


公司的发展历程

我公司的主要涂料技术成果如下:

1962年2月:研制成功X-622EPF钢桶内涂料。是当时国内第一个钢桶专用内涂料,通过了SGS和德国莱茵技术监护国际认证;通过了美国FDA和欧盟食品用涂料标准认证。1989年1月研制成功X-891PCU钢桶涂料,是目前国内钢桶涂料中唯一的专利产品,也是目前国内唯一出口的常温固化型钢桶涂料。后又研制成功X-362PVP涂料,是目前国内唯一用于钢桶内涂的酚醛涂料,也是目前国内出口量最大的钢桶用酚醛内涂料。

上海徐工涂料技术有限公司利用原有的涂料生产设备和两个研究所的技术资源,调集工程技术人员不断研发各种新型、多功能的钢桶专用内外涂料。徐工涂料技术(烟台)有限公司,成立于2013年,是我国第一个专业钢桶涂料生产研制基地。基地成立一年多,就研制成功了热镀锌钢桶专用的焊缝涂料、钢桶水性涂料。

下面我就介绍一下我们的89系列焊缝补涂涂料,该系列涂料主要有:X-891PCU常温固化涂料、X-895(透明)EPU焊缝涂料、X-896(银色)EPU焊缝涂料,X-898印铁制桶专用焊缝涂料。


焊缝补涂涂料系列

1989年1月,为盛装印钞油墨而研制的钢桶专用耐油脂涂料,在上海徐工涂料技术有限公司研制成功,根据研制者徐国兴先生的姓氏拼音的首个字母和涂料诞生日,取名为X- 891涂料。并且在几年后成功申请了专利,专利号是ZL 01 2 45930.5,是国内钢桶专用涂料方面绝无仅有的专利产品。

这是在综合环氧涂料、PVF涂料、纯酚醛涂料、聚氨酯涂料、聚酯涂料、氨基醇酸涂料的防腐优势基础上,根据钢桶制造及使用特点,经过数十次改进研制而成的 新型钢桶专用涂料。经十年左右的使用,发现此涂料具有很好的耐油、耐化学性能,由于X-891涂料不烘烤也能在常温下固化,因此适应性比较宽泛,而对于桶厂烘烤设备的使用成本来说,无疑是节约能源,降低生产成本的。于是很快就应用到了开口钢桶的内涂和电镀锌钢桶的外涂上。

X-891涂料是双组份的常温固化型涂料,成膜是通过涂料中的两个组分的加成交联反应实现的 ,反应可在常温下进行,也可在低温烘烤下进行,这种反应是直接的加成反应,反应过程没有副产物释放,收缩性很小,所以使得涂料具有优异的致密性,这种致密的网状结构涂膜具有优良的耐腐性能。它主要应用在以下几个方面:

1、它适用于开口钢桶的内涂,具有广泛的适应性。具有优良的性价比和高透明、高光泽;尤其是国内大口钢桶的内涂已得到了大量的应用。像冷轧板制成的大口钢桶内涂X891-1透明涂料之后,内壁如同不锈钢镜面板,即使在潮湿、腐蚀的环境下放置数年也是光亮如初。X891-1型钢桶专用内涂料成功的应用于国家印钞专用油墨包装钢桶以及解放军总装备部的防化药剂桶的内涂。

2、891涂料还可覆盖于钢桶外涂的涂层上使用。钢桶用户在灌装具有腐蚀性的化工产品时,免不了会溅落在钢桶表面,从而使钢桶表面的油漆被腐蚀发生起皱和剥落的现象,影响到了钢桶外层的美观和防锈蚀性能。有的桶厂在已经油漆好的钢桶外漆表面再喷上一层891涂料,这样既增加了外漆的光亮度,又大大增强了外漆的抗腐性能,使得这种钢桶在腐蚀性气体环境中,以及钢桶在灌装腐蚀性化工液体而被其溅到钢桶油漆表面时,钢桶表面的油漆仍然完好如初。像德国汉高公司表面活性剂的包装桶外层就曾使用过891钢桶防腐外涂料。

3、891涂料可用作普通电镀锌钢桶的外层涂料。由于电镀锌钢桶的锌层是锌离子在电流作用下吸附上去的,锌层的结构不如热镀锌的原锌钢桶那样紧密,也没有原锌钢桶那样表面具有较为致密的氧化膜和油膜,外观及防氧化、防腐性能较差,在电镀锌钢桶的外表涂上很薄的一层透明891涂料之后,不但电镀锌钢桶的整体防氧化、防腐性能得到大大增强,而且它的外观也显得光亮华丽,涂装之后固化的很快,由于只需涂装很薄的一层,单耗也很低。

近年来,随着人们对环境的日益重视,电镀锌钢桶逐渐被热镀锌钢桶所替代,但是热镀锌钢桶的焊缝始终是个难解决的问题,我们技术工程人员在X-891涂料基础上相继研发出了适用于热镀锌钢桶焊缝的X-895(透明)、X-896(银色)热镀锌钢桶焊缝涂料。


焊缝补涂带示意图

895和896是在X-891涂料所用的树脂中接枝进了高分子的环氧树脂,并且对树脂中的另一组分进行加成反应而成的,并且较大地提高了涂料的固体含量。这也大大提高了涂层的耐水、耐油、耐溶剂、防锈、防水、防氧化和耐化学性能,并且也极大地提高了对焊缝的附着力,又秉承了常温固化的特点。

这两者的区别呢,X-895是透明的EPU焊缝涂料,也是目前国内独家生产的钢桶焊缝涂料,外观性状均为无色或浅黄色液体。X-896是银色的EPU焊缝涂料,这个产品为895产品的改进型号,其主要区别在于甲组份为银色液体,与镀锌板的颜色更为接近,涂装在钢桶焊缝上之后与钢桶本身的颜色非常接近,使桶身焊缝自然美观,提高了钢桶整体的一致性。其性能和施工方法与895一样。

X-891、X-895(透明)、X- 896(银色)涂料都是双组分的常温固化型涂料,使用时只需将两个组分按1: 1的比例混合并充分搅匀,放置10分钟后让搅拌时产生的气泡消失就可使用。喷涂和刷涂都很方便,但是要注意的是,甲乙组分混合后的涂料最好在四小时内使用完毕,使用后喷枪、管道、漆刷都需马上清洗,以免在施工工具上固化;另外要注意的是, 它的乙组份必须注意存放于避光、通风、干燥、阴凉处,使用后应马上密闭。


X-895焊缝补涂涂料的外涂效果(镀锌桶)


X-896焊缝补涂涂料的外涂和内涂效果(镀锌桶)

X-891、X-895(透明)、X- 896(银色)涂料的成膜都是通过涂料中两个组分的加成交联反应实现的,反应可在常温下进行,通常在常温下,891涂料在充分接触氧气的情况下,在常温(25℃)时10分钟表干,半小时即指干,温度越高固化越快,但当温度低于10℃时固化时间就大大延长了,一般七天完全固化;895、896涂料十分钟表干,二十分钟指干,四天完全固化可使用;当然,这些涂料如果能够在180摄氏度下烘烤十五分钟,那么也就马上固化 了。不管是常温固化还是烘烤固化,固化反应都是直接的加成反应,反应过程没有副产物释放,收缩性很小。所以这几种涂料都良好的继承了891的特点,具有优异的致密性,这种致密的网状结 构涂膜具有优良的耐腐性能。


焊缝外补涂滚涂系统示意图

同时随着印铁、覆膜铁工艺的发展,为解决留空焊缝涂装的需要,我们又研发出一种适应其涂装需求的焊缝涂料X-898,配合我们研发的专用喷涂工装,利用从焊缝机上下来之后的余温进行一次性固化,不需要常温或烘烤固化,解决彩印、覆膜桶焊缝留空补涂的需要。

钢桶专用焊缝补涂涂料的诞生,为我国钢桶涂装技术的发展,铺平了道路。目前世界各国都在对钢桶涂料技术进行环保化改进,其中钢桶彩印、钢桶覆膜等技术正在逐步普及,我国也开始了发展的势头。

钢桶专用焊缝补涂涂料,不仅能用于镀锌钢桶的焊缝补涂,也能用于彩印钢桶、覆膜钢桶的留空缝焊补涂,是未来钢桶生产的必备材料,也是工艺改进的必经之路。这是一项引领钢桶环保化发展的新技术、新产品和新工艺。


钢桶彩色补涂涂料效果

下面在为大家简单的介绍一下水性涂料,主要有两种:X-460水溶性PAA涂料与X-461水溶性PAA涂料;X-460水溶性涂料是多种色彩的水溶性液体。X-461水溶性涂料是米黄色水溶性液体。

用途:无色透明的清漆可用作开口钢桶的防锈内涂料和电镀锌钢桶的防腐外涂料;彩色漆用于钢桶外涂料。

性能:漆膜色彩鲜艳光亮,具有优良的户外耐久性和耐化学品性。用水进行稀释,具有无味、环保、安全、无毒的特性。

施工方法:涂装前的钢桶表面应保证无油渍和浮灰,如施工设备喷涂过油性漆,则一定要清洗干净,再用丙酮过一遍,开始喷涂的数秒钟需空喷一下,其它如同一般涂料施工。160℃下烘烤20分钟固化。

注意事项:用于稀释的水可以是硬度较低的城市自来水,但最好是去离子水或者蒸馏水,绝对不能用井水或矿物质水。

我们上述的产品介绍及工艺参数得到了相关企业的大力支持,谨在此表示感谢。上述介绍中有不妥之处请各位雅正。有关焊缝补涂涂料产品应用方面的其他未尽事宜,欢迎来电垂询指导。再次向中包联表示感谢,感谢为让钢桶应用方面的新产品、新技术的推广普及和为广大钢桶企业提高产品品质推动行业发展所做出的辛勤工作和努力!

 

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