铁桶底面合一漆的研制
朱伟芳
我国出口包装铁桶,长期存在渗漏,锈蚀,污损,脱漆等问题,前年初我厂接承了中国包装进出口公司关于研制新型铁桶外涂料的科研任务,经过二年时间的攻关试验,终于研制成功防锈性好,外观装饰性高,施工适应范围广的8104底面合一铁桶外漆。今年初开始批量试产,至今已生产60多吨各色8104漆供各地廿余家制桶厂使用。今年六月初包装进出口总公司在杭州对该漆进行了技术鉴定,认为该漆具有底漆防锈和面漆装饰二大特点,为一般常规涂料所不及,填补了国内在铁桶专用外涂料上的一项空白。8104漆在曝晒性能上达到和超过了日本、英国一些类型的油漆,外观光泽好,色彩鲜艳,漆膜在较长时间内有新鲜感,附着牢度佳、耐磨、曝晒不易倒光,锈蚀、粉化。使用寿命长达一年半到四年、较国内常规使用于铁桶的酚醛调合漆提高使用寿命约2~3倍。
现将8104漆的组成、试验路线、国内外产品性能对比、用户实试效果、产品质量规格简述如下:
一、8104漆组成
组成—— 8104漆是由环氧改性的特种合成树脂为主要连接料、业加有光稳定剂,各种专用防锈、化锈、着色颜料,多功能专用助剂,催干剂,溶剂等经过研磨调制而成的常温自干快燥型漆。
二、试验路线
1. 原料的选择
a 颜料——该涂料在颜料的选择上,从底漆的性能考虑,既要防锈力高,又要保证面漆的美观装饰特点。采用铭酸二苯肌和磷酸锌作为防锈颜料。
b 树脂——根据有机涂料性能及铁桶包装的各种要求,采用了环氧改性的醇酸、酚醛合成树脂作为主要连接料,其中环氧树脂则采用中等分子量和中等软化点的型号。
c 助剂——高效缓蚀剂-N油酞(替)肌氨酸十八胺盐。
受阻氨类光稳定剂——三(1.2.2.6.6.——五甲基呢吮基)亚磷酸脂。
平滑剂Byk——300
201甲基哇油
2. 配方设计
8104底面合一铁桶外漆的连接料部份,通过配方设计上的反复筛选和各项性能测定及经济效益综合分析,认为环氧、酚醛、醇酸的比例以3:10:15左右较宜,基本可达到附着力强,保光耐候性好、干燥速度快、耐冲击的目的。
8104漆中防锈颜料占总配方的7~10%,总的颜料体积浓度为15 ,18%,为保证漆膜的防锈能力,则补充以新型高效防锈剂来达到。
由于各制桶厂在铁桶涂装前的表面处理都较简单而不彻底,为便于施工及提高漆膜的外观装饰和物理化学性能,添加适量的助剂是必不可少的,各助剂的总量以漆重量的3%范围内控制为宜。实验诬明,以上配方设计在防锈效果和外观质量上通过性能测定,均能得到统一的要求,各项指标都达到了原研制目标。
三、国内外产品性能讨比
为验证漆的性能质量,将该漆与国内外的有关产品进行对比。
1. 天然曝晒
从观察天然曝晒分析,8104漆的耐候性和保光性都较好,也有一定程度的防锈性、以中黄色与草绿色的数据为例:
8104中黄漆
序号 |
品种名称 |
原始光泽 |
曝晒80天光泽 |
曝晒210天光泽 |
曝晒270天光泽 |
1 |
8104中黄漆 |
90.1 |
48.3 |
- |
40.9 |
2 |
日本中黄JIS合成树脂涂料 |
54.7 |
10.9 |
7.2 |
6.4 |
3 |
醇酸中黄调合漆 |
82.3 |
5.7 |
18 |
18.5 |
8104草绿漆
序号 |
品种名称 |
原始光泽 |
曝晒80天光泽 |
曝晒210天光泽 |
曝酒270天光泽 |
1 |
8104草绿漆 |
87.4 |
63.3 |
- |
63 |
2 |
醇酸草绿调合漆 |
83.1 |
24.9 |
11.4 |
9.1 |
3 |
香港醇酸草经磁漆 |
81.8 |
48.5 |
42.4 |
50.6 |
从图表中的数据可以得出8104外漆的原始光泽度较高,经天然曝晒后其光泽下降的幅度也较小,且草绿漆到曝晒后期,光泽基本无降。
2. 人工老化
将8104外漆与国内外醇酸漆进行对比,以黑色与草绿色数据为例:
黑色8104外漆
序号 |
品种 |
原始 |
98小时后光泽 |
144小时后光泽 |
192小时后光泽 |
240小时后光泽 |
768小时后光泽 |
996小时后光泽 |
1 |
黑色8104外漆 |
85.5 |
86.1 |
85.8 |
84.5 |
86.7 |
62.3 |
26.9 |
2 |
黑色日本醇酸 |
29 |
13.7 |
10 |
8.4 |
6.9 |
2.7 |
1.9 |
草绿色8104外漆
序号 |
品种 |
原始 |
48小时 |
96小时 |
120小时 |
144小时 |
192小时 |
216小时 |
240小时 |
330小时 |
336小时 |
426小时 |
762小时 |
906小时 |
1 |
草绿酚醛 |
84.2 |
- |
- |
83.1 |
- |
- |
68 |
- |
37.1 |
- |
24.3 |
10 |
7.1 |
2 |
草绿醇酸 |
77.2 |
27 |
24.2 |
- |
17.4 |
16.5 |
- |
15.1 |
- |
13.7 |
- |
- |
- |
3 |
草绿8104 |
89 |
- |
- |
82.1 |
- |
- |
73.2 |
- |
77 |
- |
75.4 |
55.8 |
39.6 |
4 |
香港草绿醇酸漆 |
82.8 |
64.6 |
67.1 |
- |
70.3 |
67.7 |
- |
67.4 |
- |
42.3 |
34.6 |
20.4 |
17.9 |
从以上的老化数据看,8104的老化性能同梓比其他漆更好,醇酸漆的光泽衰降率最大,几乎是直线下降。在340个小时就被淘汰,其次是酚醛漆衰降率也很大,后期的光泽度相当低,在相同的时间内8104的光泽衰降率最低,原始光泽也最高,故保光性也最强。
3. 贮存稳定性
经一年的贮存稳定性考察,情况正常,粘度无明显上升,漆质不变。
四、用户实验效果
在常州包装容器厂试验的海兰漆经一年零三个月的天然曝晒,除两口边缘因易积水而产生明显锈蚀外,桶身涂料完好;南京表壳二厂试用的海兰漆与墨绿漆在户外曝晒六个月后,色调光泽基本无降,尤以墨绿漆耐候性更佳。江苏沙洲乐余制桶厂在但年使用10吨8104漆与原用漆比较,光泽大有提高,耐磨性也增加,即使在霉雨季节,漆膜的干燥也不受影响,货到国外,受到外商欢迎。上海漕泾机械制桶厂将8104漆与罗马尼亚醇酸漆进行对比,8104漆的干燥速度、光、泽、附着力均较罗马尼亚漆好。
五、产品质量规格
8104漆可直接涂于冷、热轧钢板表面、涂层厚度为土微米, 干燥24小时后的质量标准如下表:
序号 |
项目 |
指标 |
1 |
颜色 |
符合各要求色调 |
2 |
外观 |
漆膜光滑平整 |
3 |
粘度(4号杯,25℃) |
40~100秒 |
4 |
干燥性(小时),25℃,表干 |
<2 |
实干 |
<24 |
5 |
附着力(划圈法),级 |
1~2 |
6 |
柔韧性,m/m |
1 |
7 |
冲击性,公斤/厘米 |
50 |
8 |
使用量 |
≤100g/m2 |
9 |
耐气候性(40微米漆膜) |
大气下六个月不粉化毛裂 |
10 |
耐盐水性(浸3%、25%盐水24小时25℃) |
不起泡、不生锈 |
11 |
贮存稳定性 |
1年 |
注: 耐盐水性指标、其漆膜厚度应为( 二道) 42±3 微米、干燥72小时后测定。
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