金屬桶常用的五種環氧內涂料性能對比
文/徐國興
在常用的金屬桶內涂料中,主要有氟涂料和環氧涂料兩大類,但對金屬桶附著力最優秀的涂料就是環氧類涂料,同時環氧類涂料具有突出的抗腐蝕性能,所以環氧類涂料是國內金屬桶行業使用最早、最普遍、最傳統的內涂料。
現在國內金屬桶生產企業廣泛使用的環氧涂料有五種:即需要烘烤固化的無色透明型(X-620)、金黃透明型(X-621)、米黃瓷漆型(X-622)以及常溫雙組分固化的無色透明型(X-623)和白瓷磚色型(X-624)。
環氧樹脂的性能
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聚合體。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。
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。
X-62系列金屬桶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-62系列金屬桶用涂料對金屬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金屬桶表面高強度的黏結力。
X-62系列金屬桶用涂料所用的雙酚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-62系列金屬桶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。這對于金屬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-62系列金屬桶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,使用四種特殊的不同有機物與環氧樹脂結構中的活潑環氧基團進行交聯,形成不同色澤、不同固化條件的涂料,使得X-62系列涂料的機械性能、耐化學性能得到進一步的加強。
X-62系列金屬桶用涂料的特點
1、X-62系列金屬桶內用涂料所采用的雙酚 A二縮水甘油醚(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,便于一次就能形成較厚的涂膜,有利于金屬桶進行一涂一烤的涂裝工藝。
2、X-62系列金屬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-62系列金屬桶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,涂于金屬桶后也可隨意卷曲。
3、X-62系列金屬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,對環氧樹脂與不同有機物的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-62系列金屬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-62系列金屬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羥基和醚鍵,能與金屬表面游離鍵形成化學鍵,所以對金屬桶來說是附著最好的涂料。
6、X-62系列金屬桶內用涂料交聯固化后,涂膜形成了三維的立體結構,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,使得涂層進一步加強了抗綜合介質腐蝕的能力
各種型號X-62金屬桶用涂料的性能對比
1、X-620涂料無色無味透明, 強韌度好且耐水煮。用這種涂料內涂的金屬桶內部衛生光滑,就是用潔白的餐巾紙檫遍整個金屬桶也是干凈如新,一塵不染。所以最適宜盛裝果汁、飲料、油脂等食用產品;用這種涂料作為開口金屬桶的內涂有特殊的視覺效果,猶如涂上了一薄層晶瑩剔透的水晶,金屬桶內壁如同不銹鋼鏡面板,它的防腐防銹功能特強,就是在潮濕和有化學腐蝕氣體或液體存在的環境中存放數年也不會銹蝕;由于這種型號涂料還具有耐紫外線、保光、保色性能,有的桶廠將此涂料同時涂在冷軋板金屬桶的內外表面,竟然替代了不銹鋼金屬桶;也有的桶廠將其加工成各種顏色后用于金屬桶的外涂,使金屬桶在灌裝各類腐蝕性化工液體時依舊能夠光彩奪目,絲毫不受腐蝕影響。
2、X-621涂料烘烤固化后呈十分亮麗的金黃透明色,猶如黃金般金光閃閃,十分美觀,用這種涂料內涂的金屬桶最適宜盛裝各類含硫食品和含酸性食品,也能盛裝大多化工液體,實際上現在的大多數食品罐頭內涂的就是這種涂料。這種涂料經在上海的一家臺資企業送歐洲檢測,完全符合歐洲的食品包裝涂料標準,所以他們已將這種涂料大量應用于出口歐洲的純凈水包裝內涂。
3、X-622涂料烘烤后呈米黃色。是目前金屬桶行業應用最廣泛的涂料,這種涂料完全固化后既可用于食品包裝,又具有優異的防腐性能。這種涂料的食品衛生指標優于國標幾倍,而且通過國際SGS認證,符合美國FDA食品藥品用涂料標準。所以用這種涂料內涂的金屬桶既可盛裝蜂蜜、番茄醬以及鹽漬等食用物品,又可盛裝大量的廣泛的化工產品。
4、X-623和X-324實際上是同一產品,不過一個是透明一個是白色的罷了。這兩種涂料都是雙組分的,使用時將兩個組分混合在一起,在室溫條件下就能固化。不過雖然室溫條件下十多分鐘就能表干,半小時左右就能指干,看上去就象完全固化了一樣,但這只是干,而不是固化。室溫條件下的完全固化要長達七天左右(其實桶廠金屬桶的庫存好多要超過七天的);然而如果能夠低溫烘烤十多分鐘的話,就能夠完全固化了。這兩種涂料完全固化后具有優越的耐水、耐溶劑和耐化學品性能,所以非常適合沒有烘烤條件、產量要求又不高的桶廠生產內涂金屬桶。
X-623和X-624涂料的性能接近于X-620涂料,特別是X-623的視覺效果幾乎與X-620一模一樣,有的桶廠利用其無色透明、抗腐蝕而且常溫固化的特點,在金屬桶外涂氨基烤漆的桶頂上薄薄的再噴上一層X-623涂料,這樣在金屬桶灌裝腐蝕性化工液體時就不怕損壞漆面了。而X-624涂料內涂金屬桶后,內壁潔白如雪、平滑如瓷、光亮如鏡,猶如內襯了一層整塊的白瓷磚。
X-62系列涂料由上海化工制桶廠于1962年研制成功,所以命名為62型,至盡已經使用于金屬桶45個年頭了,當初由于是計劃經濟時期,所以這一系列涂料只是作為他們內部使用的產品,并不向外銷售,所以鎖在深閨無人識。如今這五個型號的涂料經過近二十年的市場經濟的洗禮和不斷改進,性能有了很大的提高,應用的桶廠已經遍及全國,并且每年都有大量的產品遠銷海外。