专利名称：：水性环保包装钢桶漆及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种有机高分子化合物的涂料组合物，具体地讲，是一种水性环保包装钢桶漆及其制备方法。
背景技术：
：随着人们物质生活水平的不断提高，水性环保包装钢桶漆在各种行业的产品包装(如食品、粮油、石油、化工、医药产品)得到了广泛的应用，以提高产品的内外防腐和环保健康以及装饰效果。现有的包装钢桶漆主要由油性树脂成膜物和含重金属的颜填料、有毒溶剂组成，成膜物一般由醇酸、聚酯树脂或丙烯酸树脂与氨基树脂交联固化而成，丙烯酸树脂以其较好的耐候性能得到广泛应用；溶剂一般为挥发性有毒害的有机溶剂，如中国专利CN101270258A。现有的包装钢桶漆主要存在以下缺点(1)大多只能用于没有环保健康要求的石油、化工和健康要求较低的食品、粮油、医药等包装桶的外表面涂装，对有环保健康要求的桶内涂装就不能使用；(2)漆膜的硬度和韧性很难兼顾，硬度很难突破2H，韧性也很难突破1，易脆；(3)漆膜防刮擦、碰撞性能差；(4)漆膜耐溶剂性能差；(5)漆膜重金属含量大，含致癌物质，直接危害人类身体健康；(6)溶剂大多有毒害，挥发在空气中污染空气和损害人类生存环境，危害人蓄类身体健康；(7)喷涂施工难度大(表面处理繁杂，工序多，重涂性差)；(8)表面容易产生针孔、鱼眼，光滑平整度差；(9)性价比底，从而使生产成本居高不下。总之，目前的包装钢桶漆存在适用范围小、防刮擦碰撞性能差、有毒有害施工效率低、不环保的问题。
发明内容本发明的目的之一在于提供一种适用于健康要求高的桶内涂装的水性环保包装钢桶漆。为了实现本发明上述目的，本发明的水性环保包装钢桶漆，由下列重量份的各组分混合制得固体含量为3080%的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为3080%的水性环氧树脂溶液2070份、固体含量为6098%的水性氨基树脂溶液410份、有机胺15份、粒度2000目以上的填料150份、色浆0.510份、润湿流平剂0.22份、增稠剂0.22份、消泡剂0.10.8份、附着力促进剂15份、催化剂0.25份、醇类稀释溶剂030份和/或无毒醚类稀释溶剂05份、去离子水2050份；所述催化剂是氨类、醇类、苯磺酸类的一种或两种以上。在上述技术方案中，所述水性氨基树脂溶液选自半甲醚化氨基树脂、全甲醚化氨基树脂中的一种或两种。所述有机胺选自N，N二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上。所述附着力促进剂选自树脂型、硅氧烷型和有机硅类中的一种或两种以上。所述填料选自钛白粉、三聚磷酸铝、玻璃微粉、云母粉、轻钙、重钙中的一种或几种。所述色浆选自钛白、肽菁兰、肽菁绿、铁红、铁黄、炭黑、永固红等中的一种或几种磨制而成或市场成品色浆。作为上述技术方案的优选实施例，所述色浆，依次按如下步骤制备步骤(1)、将去离子水、有机胺、分散剂、润湿剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀；步骤(2)、按比例慢慢加入颜料粉后，将分散机提速至15003000n/min，在此速度下搅拌3060min使其彻底分散，降低速度至10001500n/min，缓慢加入水性增稠剂溶液，使其溶液粒度达到50100S(涂4杯23°C);步骤(3)将步骤(2)分散好的色浆，用砂磨机砂磨至细度小于10um，然后过滤。所述颜料粉选自钛白、肽菁兰、肽菁绿、铁红、铁黄、炭黑、永固红中的一种或几种。本发明的另一目的在于提供一种水性环保包装钢桶漆的制备方法，包括下列步骤步骤(1)、将去离子水、稀释溶剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀，降至常温；步骤(2)、加入有机胺，分散机提速至6001200n/min，在此速度下搅拌510min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和/或水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散1525min后，提速至2000n/min以上，再分散3045min;步骤(3)将分散机降至12001500n/min，缓慢加入填料和色浆，各种助剂，搅拌5070min，得产品。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)独特的防腐、耐候机理该产品以丙稀酸、环氧、聚氨脂、有机硅等树脂为共聚物，使油溶性树脂分散于水中，形成热力学稳定体系，兼顾氧化型同自乳化型树脂的复配同接技，使水性环氧得到良好平衡。优选新一代离子稳定型自乳化"核壳"结构水性树脂，采用无毒无味、无重金属的超细或纳米级颜填料和色浆。在湿膜状态下可重复施工，价格低廉，形成的漆膜硬度高、附着力强，耐水、耐盐、耐碱、耐酸、耐溶剂、耐碰撞、耐刮擦、无毒害和耐候好的防腐装饰效果。2)先进的工艺配方、科学的设计方案该产品吸收国内外水、油性罩光清漆之精华、聚交联型、乳化型三者为一的独特配方和工艺，科学的采用自乳化为主，兼顾交联、反应型为辅的设计方案。精选纳米级无机、无毒颜填料。3)卓越的环保安全性该产品采用无机无毒原料，合理利用纳米材料，选用部分无机水性有机水性聚合物，采用自乳化水性树脂，以水为稀释剂，漆液内无苯、无醛、无重金属物质，故无毒无味、无污染、无三废，不燃不爆，确保了环境保护和消防安全，保障了劳动者的身体健康。4)坚韧漆膜性能优异该产品形成的漆膜，具有硬度高、耐划伤、附着力强，耐盐雾、耐盐水、耐酸碱、耐水煮、耐油、抗紫外光、耐老化、抗低温、耐湿热、耐溶剂、耐汗液、耐刮擦，不燃不爆，在旧漆膜(水性、油性)表面可重复使用，不会造成漆膜损伤，超强的漆膜柔韧性等。一般漆膜寿命可达810年。5)增效节能降低成本该产品以水为稀释剂，操作简单，省去传统漆用溶剂稀释，降低稀释成本，该产品利用率100%，可提高工效3倍以上，每kg涂装面积812平方米，单位涂装成本为国内最低，可显著减少企业在劳动保护，消防安全，及环境保护方面的投资费用。6)广泛的适用性该产品属中高档水性环保包装钢桶漆，由于机理独特，设计科学，工艺先进，性能优异，广泛适用于各种金属基材的食品、化妆品、粮油、石油、化工、医药、家用电器、家装、五金构件、引用水罐、汽车和摩托车油箱的内外表面涂装。具体实施例方式下面结合实施案例进一步对本发明加以说明。实施例1配方水性丙烯酸树脂溶液(固体含量50%)40重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量80%)5重量份、N，N二甲基乙醇胺1.5重量份、钛白浆(巴斯夫121)8重量份、肽菁兰桨(恒泰5302)4重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂H-400)0.3重量份、消泡剂(海川F-lll)O.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)0.5重量份、乙醇10重量份、丙二醇甲醚2重量份、去离子水27.2重量份。制备方法将去离子水、乙醇和丙二醇甲醚按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀；加入N，N二甲基乙醇胺，分散机提速至1000n/min，在此速度下搅拌8min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散20min后，提速至2000n/min以上再分散30min;将分散机降至1400n/min，缓慢加入填料和色浆，润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂、催化剂、搅拌60min，得产品。水性丙烯酸树脂溶液可用一般合成高分子的方法、反相乳液聚合法或接枝聚合法可制得，也可以某些亲水性的丙烯酸系单体或含有足够量(例如50%以上)亲水性丙烯酸系单体和丙烯酸酯及其他单体的混合物，以水为溶剂进行聚合，直接制成丙烯酸树脂的水溶液，本实施例中所用水性丙烯酸树脂溶液的配方见下表。表1:本实施例所用水性丙烯酸树脂溶液的配方单体名称各单体的重量百分比(％)甲基丙烯酸甲酯40.8丙烯酸丁酯40.8甲基丙烯酸羟乙酯10丙烯酸8.4实施例2配方水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量70%)50重量份、水性氨基树脂溶液(三木5747氨基树脂，固体含量98%)5重量份、N，N二甲基乙醇胺1.5重量份、玻璃微粉5重量份、金红石钛白粉(巴斯夫121)2重量份、永固红(一品RY01)6重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂H-400)0.3重量份、消泡剂(海川F-111)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂Dl)O.5重量份、乙醇10重量份、去离子水17.7重量份。制备方法将去离子水、乙醇和丙二醇甲醚按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀，降至常温；加入三乙醇胺，分散机提速至1200n/min，在此速度下搅拌5min，缓慢加入水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散15min后，提速至2000n/min以上再分散25min;将分散机降至1500n/min，缓慢加入填料和色浆，润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂、催化剂、得产品。实施例3配方水性丙烯酸树脂溶液(固体含量70%)35重量份、水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量60%)10重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量100%)6重量份、N，N二甲基乙醇胺1重量份、三乙醇胺1重量份、色浆5重量份、金红石钛白粉(攀钛128)10重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR-935)0.5重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)O.5重量份、乙醇10重量份、去离子水26重量份。本实施例中，所用色浆依次按如下步骤制备步骤(1)、将去离子水、有机胺、分散剂、润湿剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀；步骤(2)、按比例慢慢加入氧化铁红粉后，将分散机提速至2000n/min，在此速度下搅拌40min使其彻底分散，降低速度至1200n/min，缓慢加入水性增稠剂溶液，使其溶液粒度达到50100S(涂4杯23°C);步骤(3)将步骤(2)分散好的色浆，用砂磨机砂磨至细度小于10um，然后过滤。制备方法将去离子水和乙醇按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀，降至常温；加入有机胺，分散机提速至600n/min，在此速度下搅拌10min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液、水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散25min后，提速至2000n/min以上再分散35min;将分散机降至1500n/min，缓慢加入填料和色浆，润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂、催化剂，搅拌60min，得产品。实施例4配方水性丙烯酸树脂溶液(固体含量50%)35重量份、水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量60%)15重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量100%)5重量份、三乙醇胺1重量份、三聚磷酸铝5重量份、云母粉5重量份、色桨3重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR_935)0.5重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂Dl)O.5重量份、乙醇8重量份、去离子水20重量份。本实施例中，所用色浆依次按如下步骤制备步骤(1)、将去离子水、有机胺、分散剂、润湿剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀；步骤(2)、按比例慢慢加入炭黑粉后，将分散机提速至3000n/min，在此速度下搅拌30min使其彻底分散，降低速度至1500n/min，缓慢加入水性增稠剂溶液，使其溶液粒度达到50100S;步骤(3)将步骤(2)分散好的色浆，用砂磨机砂磨至细度小于10um，然后过滤。制备方法与实施例1相同。将实施例14制得的水性环保包装钢桶漆，用自来水稀释至粒度30秒(23t:涂4杯)后，分别在冷轧钢板、铝镁合金、不锈钢、普通金属基材上喷涂样板。其技术性能检测指标为<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求一种水性环保包装钢桶漆，其特征在于由下列重量份的各组分混合制得固体含量为30～80％的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为30～80％的水性环氧树脂溶液20～70份、固体含量为60～98％的水性氨基树脂溶液4～10份、有机胺1～5份、粒度2000目以上的填料1～50份、色浆0.5～10份、润湿流平剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～0.8份、附着力促进剂1～5份、催化剂0.2～5份、醇类稀释溶剂0～30份和/或无毒醚类稀释溶剂0～5份、去离子水20～50份；所述催化剂是氨类、醇类、苯磺酸类的一种或两种以上。2.根据权利要求1所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述水性氨基树脂溶液选自半甲醚化氨基树脂、全甲醚化氨基树脂中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述有机胺选自N，N二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上。4.根据权利要求1所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述附着力促进剂选自树脂型、硅氧烷型和有机硅类中的一种或两种以上。5.根据权利要求l所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述填料选自钛白粉、三聚磷酸铝、玻璃微粉、云母粉、轻钙、重钙中的一种或几种。6.根据权利要求l所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述色浆选自钛白、肽菁兰、肽菁绿、铁红、铁黄、炭黑、永固红等中的一种或几种磨制而成或市场成品色浆。7.根据权利要求1所述的水性环保包装钢桶漆，其特征在于所述色浆依次按如下步骤制备步骤(1)、将去离子水、有机胺、分散剂、润湿剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀；步骤(2)、按比例慢慢加入颜料粉后，将分散机提速至15003000n/min，在此速度下搅拌3060min使其彻底分散，降低速度至10001500n/min，缓慢加入水性增稠剂溶液，使其溶液粒度达到50100S(涂4杯23°C);步骤(3)将步骤(2)分散好的色浆，用砂磨机砂磨至细度小于10um，然后过滤。8.如权利要求17所述的水性环保包装钢桶漆的制备方法，其特征在于包括下列步骤步骤(1)、将去离子水、稀释溶剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀；步骤(2)、加入有机胺，分散机提速至6001200n/min，在此速度下搅拌510min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和/或水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散1525min后，提速至2000n/min以上再分散2535min;步骤(3)将分散机降至12001500n/min，缓慢加入填料和颜料浆，各种助剂，搅拌5070min，得产品。全文摘要一种水性环保包装钢桶漆，由下列重量份的各组分混合制得固体含量为30～80％的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为30～80％的水性环氧树脂溶液20～70份、固体含量为60～98％的水性氨基树脂溶液4～10份、有机胺1～5份、粒度2000目以上的填料1～50份、色浆0.5～10份、润湿流平剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～0.8份、附着力促进剂1～5份、催化剂0.2～5份、醇类稀释溶剂0～30份和/或无毒醚类稀释溶剂0～5份、去离子水20～50份。本发明具有适用范围大、硬度高、柔韧性好、附着力强、防刮擦、碰撞性能好及环保的优点。同时，本发明公布了一种水性环保包装钢桶漆的制备方法。文档编号C09D5/08GK101735703SQ200910191910公开日2010年6月16日申请日期2009年12月15日优先权日2009年12月15日发明者廖世福申请人:重庆斯耐博涂料有限公司