鐵桶底面合一漆的研制
朱偉芳
我國出口包裝鐵桶,長期存在滲漏,銹蝕,污損,脫漆等問題,前年初我廠接承了中國包裝進出口公司關于研制新型鐵桶外涂料的科研任務,經過二年時間的攻關試驗,終于研制成功防銹性好,外觀裝飾性高,施工適應范圍廣的8104底面合一鐵桶外漆。今年初開始批量試產,至今已生產60多噸各色8104漆供各地廿余家制桶廠使用。今年六月初包裝進出口總公司在杭州對該漆進行了技術鑒定,認為該漆具有底漆防銹和面漆裝飾二大特點,為一般常規涂料所不及,填補了國內在鐵桶專用外涂料上的一項空白。8104漆在曝曬性能上達到和超過了日本、英國一些類型的油漆,外觀光澤好,色彩鮮艷,漆膜在較長時間內有新鮮感,附著牢度佳、耐磨、曝曬不易倒光,銹蝕、粉化。使用壽命長達一年半到四年、較國內常規使用于鐵桶的酚醛調合漆提高使用壽命約2~3倍。
現將8104漆的組成、試驗路線、國內外產品性能對比、用戶實試效果、產品質量規格簡述如下:
一、8104漆組成
組成—— 8104漆是由環氧改性的特種合成樹脂為主要連接料、業加有光穩定劑,各種專用防銹、化銹、著色顏料,多功能專用助劑,催干劑,溶劑等經過研磨調制而成的常溫自干快燥型漆。
二、試驗路線
1. 原料的選擇
a 顏料——該涂料在顏料的選擇上,從底漆的性能考慮,既要防銹力高,又要保證面漆的美觀裝飾特點。采用銘酸二苯肌和磷酸鋅作為防銹顏料。
b 樹脂——根據有機涂料性能及鐵桶包裝的各種要求,采用了環氧改性的醇酸、酚醛合成樹脂作為主要連接料,其中環氧樹脂則采用中等分子量和中等軟化點的型號。
c 助劑——高效緩蝕劑-N油酞(替)肌氨酸十八胺鹽。
受阻氨類光穩定劑——三(1.2.2.6.6.——五甲基呢吮基)亞磷酸脂。
平滑劑Byk——300
201甲基哇油
2. 配方設計
8104底面合一鐵桶外漆的連接料部份,通過配方設計上的反復篩選和各項性能測定及經濟效益綜合分析,認為環氧、酚醛、醇酸的比例以3:10:15左右較宜,基本可達到附著力強,保光耐候性好、干燥速度快、耐沖擊的目的。
8104漆中防銹顏料占總配方的7~10%,總的顏料體積濃度為15 ,18%,為保證漆膜的防銹能力,則補充以新型高效防銹劑來達到。
由于各制桶廠在鐵桶涂裝前的表面處理都較簡單而不徹底,為便于施工及提高漆膜的外觀裝飾和物理化學性能,添加適量的助劑是必不可少的,各助劑的總量以漆重量的3%范圍內控制為宜。實驗誣明,以上配方設計在防銹效果和外觀質量上通過性能測定,均能得到統一的要求,各項指標都達到了原研制目標。
三、國內外產品性能討比
為驗證漆的性能質量,將該漆與國內外的有關產品進行對比。
1. 天然曝曬
從觀察天然曝曬分析,8104漆的耐候性和保光性都較好,也有一定程度的防銹性、以中黃色與草綠色的數據為例:
8104中黃漆
序號 |
品種名稱 |
原始光澤 |
曝曬80天光澤 |
曝曬210天光澤 |
曝曬270天光澤 |
1 |
8104中黃漆 |
90.1 |
48.3 |
- |
40.9 |
2 |
日本中黃JIS合成樹脂涂料 |
54.7 |
10.9 |
7.2 |
6.4 |
3 |
醇酸中黃調合漆 |
82.3 |
5.7 |
18 |
18.5 |
8104草綠漆
序號 |
品種名稱 |
原始光澤 |
曝曬80天光澤 |
曝曬210天光澤 |
曝酒270天光澤 |
1 |
8104草綠漆 |
87.4 |
63.3 |
- |
63 |
2 |
醇酸草綠調合漆 |
83.1 |
24.9 |
11.4 |
9.1 |
3 |
香港醇酸草經磁漆 |
81.8 |
48.5 |
42.4 |
50.6 |
從圖表中的數據可以得出8104外漆的原始光澤度較高,經天然曝曬后其光澤下降的幅度也較小,且草綠漆到曝曬后期,光澤基本無降。
2. 人工老化
將8104外漆與國內外醇酸漆進行對比,以黑色與草綠色數據為例:
黑色8104外漆
序號 |
品種 |
原始 |
98小時后光澤 |
144小時后光澤 |
192小時后光澤 |
240小時后光澤 |
768小時后光澤 |
996小時后光澤 |
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 |
草綠色8104外漆
序號 |
品種 |
原始 |
48小時 |
96小時 |
120小時 |
144小時 |
192小時 |
216小時 |
240小時 |
330小時 |
336小時 |
426小時 |
762小時 |
906小時 |
1 |
草綠酚醛 |
84.2 |
- |
- |
83.1 |
- |
- |
68 |
- |
37.1 |
- |
24.3 |
10 |
7.1 |
2 |
草綠醇酸 |
77.2 |
27 |
24.2 |
- |
17.4 |
16.5 |
- |
15.1 |
- |
13.7 |
- |
- |
- |
3 |
草綠8104 |
89 |
- |
- |
82.1 |
- |
- |
73.2 |
- |
77 |
- |
75.4 |
55.8 |
39.6 |
4 |
香港草綠醇酸漆 |
82.8 |
64.6 |
67.1 |
- |
70.3 |
67.7 |
- |
67.4 |
- |
42.3 |
34.6 |
20.4 |
17.9 |
從以上的老化數據看,8104的老化性能同梓比其他漆更好,醇酸漆的光澤衰降率最大,幾乎是直線下降。在340個小時就被淘汰,其次是酚醛漆衰降率也很大,后期的光澤度相當低,在相同的時間內8104的光澤衰降率最低,原始光澤也最高,故保光性也最強。
3. 貯存穩定性
經一年的貯存穩定性考察,情況正常,粘度無明顯上升,漆質不變。
四、用戶實驗效果
在常州包裝容器廠試驗的海蘭漆經一年零三個月的天然曝曬,除兩口邊緣因易積水而產生明顯銹蝕外,桶身涂料完好;南京表殼二廠試用的海蘭漆與墨綠漆在戶外曝曬六個月后,色調光澤基本無降,尤以墨綠漆耐候性更佳。江蘇沙洲樂余制桶廠在但年使用10噸8104漆與原用漆比較,光澤大有提高,耐磨性也增加,即使在霉雨季節,漆膜的干燥也不受影響,貨到國外,受到外商歡迎。上海漕涇機械制桶廠將8104漆與羅馬尼亞醇酸漆進行對比,8104漆的干燥速度、光、澤、附著力均較羅馬尼亞漆好。
五、產品質量規格
8104漆可直接涂于冷、熱軋鋼板表面、涂層厚度為土微米, 干燥24小時后的質量標準如下表:
序號 |
項目 |
指標 |
1 |
顏色 |
符合各要求色調 |
2 |
外觀 |
漆膜光滑平整 |
3 |
粘度(4號杯,25℃) |
40~100秒 |
4 |
干燥性(小時),25℃,表干 |
<2 |
實干 |
<24 |
5 |
附著力(劃圈法),級 |
1~2 |
6 |
柔韌性,m/m |
1 |
7 |
沖擊性,公斤/厘米 |
50 |
8 |
使用量 |
≤100g/m2 |
9 |
耐氣候性(40微米漆膜) |
大氣下六個月不粉化毛裂 |
10 |
耐鹽水性(浸3%、25%鹽水24小時25℃) |
不起泡、不生銹 |
11 |
貯存穩定性 |
1年 |
注: 耐鹽水性指標、其漆膜厚度應為( 二道) 42±3 微米、干燥72小時后測定。
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