鋼桶涂料的專用性

上海徐工涂料技術有限公司 徐國興

涂料是一種涂覆在物體表面、能裝飾和保護物體、并能形成牢固附著的連續薄膜的材料。多少年來，這似乎已經成了涂料的定義。

但隨著時代的發展、科技的進步，特別自從合成樹脂逐步取代天然油脂成為涂料的主要成膜物質以來，以前的涂料定義似乎已經不能完成表達其內涵了。因為現代涂料早己不是舊時意義上的油漆，而是一門涉及化學（高分子化學、高分子物理、有機化學、無機化學、精細化學、分析化學等）、物理（光學、流變學、界面學、顏料學等）、工藝學等多學科高度綜合的科學。

現代涂料的作用早已不再僅僅限于物體的保護和美觀，也不再是多種物品可以使用同一種涂料，而是大多數產品都已產生了能適應自己使用功能的各自專用涂料。正如所有物體的表皮或者表層一樣，雖然都是表面的一層膜，但因為所處的環境、所起的功能各不—樣，所以所有物體的表皮或表層都不是完全相同的。

的確，涂料涂在物體表面，就應成為該物體的一部分，除了保護和美觀該物體以及適應物體的性質和加工工藝以外，還應增強該物體的使用功能。

所以現在的涂料定義應為：涂料是一種涂覆在物體表面、能裝飾和保護物體、并能形成牢固附著的連續膜的針對性的功能性材料。

上世紀八十年代以來，世界各國涂料都加強了專用涂料的研究。以美國為例，除了不少大學教授長期從事有關涂料的課題研究和開發、開設涂料課程教學外，1 990年，美國科學基金會還選擇了三所大學成立了國家涂料研究中心。專門人才。相比之下，國內雖然也有好幾所涂料研究所，但是長期以來對涂料的研究開發主要停留在工藝性層面，所以國內很多專用性較強的涂料不得不依賴進口。好在近些年來國內涂料界對專用涂料已經引起重視并加強了這方面的深入研究，卷鋼專用涂料、防污專用涂料等已取得了長足的進步。

因為環保和回收再利用存在問題，國外基本上不生產鍍鋅鋼桶和PVF內涂鋼桶，他們鋼桶內涂基本上都是環氧和酚醛兩大類鋼桶專用涂料。而國內近幾年在環保意識逐漸增強的情況下，也已開始出現相對環保型的鋼桶專用涂料，甚至有的還是專利涂料。但我們的鋼桶生產廠似乎對這類專用性涂料尚未引起重視。

鋼桶產品由于存在從生產到使用過程中頻繁的卷曲、升溫、降溫、傳送、搬運、磨擦、擠壓、碰撞、跌落、日曬、雨淋、風沙、腐蝕氣體和液體的侵蝕、用戶產品的高溫灌裝和腐蝕性物體的灌裝等等，所以鋼桶專用涂料除了應具有保護和裝飾作用外，不管是內涂料還是外涂料都應具備與鋼桶表面結合牢固、耐磨、抗沖擊、耐溫變性能；鋼桶的內涂料更應具備良好的卷曲性能、廣泛的防腐性能和優異的致密隔絕性能；而鋼桶的外涂料除了應具備與鋼桶表面結合牢固、耐磨、抗沖擊、耐溫變性能外，則還應具備抗紫外線、抗風沙、抗擠壓、抗各種場合的多種氣體液滴的腐蝕。

國內的鋼桶專用涂料也已有供應，如目前在市場上供應的“X”系列鋼桶專用涂料，它有“X-3”、“X-6”、“X-8”三大類內涂料以及“X-5”、“X-9”兩大類外涂料。而這五類涂料又分別可分成常溫固化和烘烤固化兩種，其中“X-602”和“X-891”常溫固化型鋼桶專用內涂料已經獲得了國家專利，其專利號是ZLOl 2 45930. 5，這是國內鋼桶專用涂料方面絕無僅有的專利。下面就分別予以簡單介紹。

一、“X-3”型鋼桶專用內涂料

“X-3”型涂料，是熱固型的純酚醛樹脂涂料，在數十種酚醛樹脂中， “X-3”型涂料涂料選用在苯環上帶有活性羥甲基能與樹脂中的過量甲醛交聯形成致密的具有網狀結構的穩定涂層。所以其防霉、防腐、耐溫、耐油、耐溶劑、耐鹽霧、耐化學藥品性能優異，并能耐任何濃度的鹽酸、含氯化合物以及多種有機酸等。而且經高溫交聯后，涂料中酚醛樹脂中的亞甲基鍵具有相當的穩定性能，所以它的耐熱性能優于環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂，甚至可在120℃下長期使用。

目前已經在市場上有供應的“X-3”型涂料有“X-362”透明涂料和"X-366”蛋黃色涂料，兩種都是烘干型涂料。 “X-3”涂料采用噴涂和刷涂的方法施工均可，它的最佳固化條年是180℃30分鐘（很多桶廠采用225℃10分鐘烘烤，效果也不錯）。

二、“X-6”型鋼桶專用內涂料。

“X-6”型鋼桶專用內涂料，是環氧交聯型的涂料。可分為“X-622. X-602”二種。

（一）X-622鋼桶專用內涂料

環氧樹脂有縮水甘油醚型、縮水甘油酯型、縮水甘油胺型、脂環族型、線狀脂肪族型五大類的包括各種改性樹脂在內的上百種產品，酚醛樹脂也有水溶液、醇溶性、油溶性、熱固性、熱塑性以及各種改性樹脂等數十種產品。

X-622鋼桶專用內涂料采用的環氧樹脂是由壞氧丙烷與雙酚A為原料，在氫氧化鈉的存在下聚合而成雙酚／＼二縮水甘油醚型的高分子量樹脂，與經丁醇醚化的酚醛樹脂在高溫下交聯形成牢固致密的三維網狀結構膜。所以，X-622鋼桶內用涂料化學性質很穩定，而化學藥品、耐酸堿性能優異，對鋼桶表面具有很強的附著力。

X-622鋼桶內用涂料有如下十大特點：

l、X-622鋼桶內令玲料中的環氧樹脂經過低粘化處理，所以在相同的有效樹脂含量的條件下，它的粘度較低，這樣便于形成較厚的涂膜，有利于鋼桶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在經過低粘化處理的同時，其柔軟性也得到了增強，所以即不添加柔軟劑，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，最終使得涂縶瑯防腐性能受到影響。

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。所以涂脂抹粉膜表面光亮、滑爽、涂膜防腐性能優良。

5、因為X-622鋼桶內用涂料中的環氧樹脂中含有極性的羥黃鄙醚鍵，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，分子鏈中碳一碳和醚鍵的結構穩定性得到了大大的增強，并使涂料膜結構更加致密，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能力； ：

7、X-622鋼桶內用涂料固化成膜后，涂膜形成了三維立體結構，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，受紫外光照射粉化快，所以X-622鋼桶內用涂料不能用作鋼桶外涂料。

10、用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日服試驗LD50在15000mg/kg以上，經A mes節儉呈陰性，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，如果末完全固化的話，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爸肴毒氣體。所以此類涂料最好以接近其標準的的182℃40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分鐘條件下烘烤。

國內很多鋼桶生產廠所用的環氧涂料是從普通涂料廠購買的通用型涂料，這些涂料的通用性很好，然而正因為什么行業都可使用，所以針對性不強。這類涂料通常價格比較便宜，有的地方甚至只有每噸1.4萬元到1.5萬元，可是市場上雙酚A=縮水甘油醚型環氧樹脂每噸價格要2萬元左右、丁醇醚化的酚醛樹脂每噸價格要1.8萬元以上，進口的金紅石鈦自粉每噸價格要1.9萬元以上，這么便宜的環氧涂料怎么做？對于通用的環氧涂料有效固體含量的辦法或采帶質量較低的原料，這對于通用型涂料來說問題并不大，可是對手鋼桶來說就不同了，鋼桶需要與具有各種腐蝕性、滲透性、溶解性的以及食用類的內裝物品長期接觸，而且鋼桶裝的物品比鋼桶本身可是要貴得多，如果出了問題，后果不堪設想。