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        鋼桶焊縫涂料及水性涂料的研制與應用

        文 / 包德文

        上海徐工涂料技術(煙臺)有限公司

        我叫包德文,我來自上海徐工涂料技術(煙臺)有限公司。非常感謝中包聯鋼桶委提供的這樣一個平臺,能在這里與在座的諸位專家及包裝制桶行業的同仁有一個交流學習的機會。

        我公司前身是由成立于1960年的上?;ぶ仆皬S涂料廠、上海鋼桶技術裝備研究所涂料廠以及上海華工包裝容器涂料研究所三者組成的聯合體,1988年經改制重組成為了獨立的公司——上海徐工涂料有限公司,并于2013年成立了徐工涂料技術(煙臺)有限公司。


        公司的發展歷程

        我公司的主要涂料技術成果如下:

        1962年2月:研制成功X-622EPF鋼桶內涂料。是當時國內第一個鋼桶專用內涂料,通過了SGS和德國萊茵技術監護國際認證;通過了美國FDA和歐盟食品用涂料標準認證。1989年1月研制成功X-891PCU鋼桶涂料,是目前國內鋼桶涂料中唯一的專利產品,也是目前國內唯一出口的常溫固化型鋼桶涂料。后又研制成功X-362PVP涂料,是目前國內唯一用于鋼桶內涂的酚醛涂料,也是目前國內出口量最大的鋼桶用酚醛內涂料。

        上海徐工涂料技術有限公司利用原有的涂料生產設備和兩個研究所的技術資源,調集工程技術人員不斷研發各種新型、多功能的鋼桶專用內外涂料。徐工涂料技術(煙臺)有限公司,成立于2013年,是我國第一個專業鋼桶涂料生產研制基地?;爻闪⒁荒甓?,就研制成功了熱鍍鋅鋼桶專用的焊縫涂料、鋼桶水性涂料。

        下面我就介紹一下我們的89系列焊縫補涂涂料,該系列涂料主要有:X-891PCU常溫固化涂料、X-895(透明)EPU焊縫涂料、X-896(銀色)EPU焊縫涂料,X-898印鐵制桶專用焊縫涂料。


        焊縫補涂涂料系列

        1989年1月,為盛裝印鈔油墨而研制的鋼桶專用耐油脂涂料,在上海徐工涂料技術有限公司研制成功,根據研制者徐國興先生的姓氏拼音的首個字母和涂料誕生日,取名為X- 891涂料。并且在幾年后成功申請了專利,專利號是ZL 01 2 45930.5,是國內鋼桶專用涂料方面絕無僅有的專利產品。

        這是在綜合環氧涂料、PVF涂料、純酚醛涂料、聚氨酯涂料、聚酯涂料、氨基醇酸涂料的防腐優勢基礎上,根據鋼桶制造及使用特點,經過數十次改進研制而成的 新型鋼桶專用涂料。經十年左右的使用,發現此涂料具有很好的耐油、耐化學性能,由于X-891涂料不烘烤也能在常溫下固化,因此適應性比較寬泛,而對于桶廠烘烤設備的使用成本來說,無疑是節約能源,降低生產成本的。于是很快就應用到了開口鋼桶的內涂和電鍍鋅鋼桶的外涂上。

        X-891涂料是雙組份的常溫固化型涂料,成膜是通過涂料中的兩個組分的加成交聯反應實現的 ,反應可在常溫下進行,也可在低溫烘烤下進行,這種反應是直接的加成反應,反應過程沒有副產物釋放,收縮性很小,所以使得涂料具有優異的致密性,這種致密的網狀結構涂膜具有優良的耐腐性能。它主要應用在以下幾個方面:

        1、它適用于開口鋼桶的內涂,具有廣泛的適應性。具有優良的性價比和高透明、高光澤;尤其是國內大口鋼桶的內涂已得到了大量的應用。像冷軋板制成的大口鋼桶內涂X891-1透明涂料之后,內壁如同不銹鋼鏡面板,即使在潮濕、腐蝕的環境下放置數年也是光亮如初。X891-1型鋼桶專用內涂料成功的應用于國家印鈔專用油墨包裝鋼桶以及解放軍總裝備部的防化藥劑桶的內涂。

        2、891涂料還可覆蓋于鋼桶外涂的涂層上使用。鋼桶用戶在灌裝具有腐蝕性的化工產品時,免不了會濺落在鋼桶表面,從而使鋼桶表面的油漆被腐蝕發生起皺和剝落的現象,影響到了鋼桶外層的美觀和防銹蝕性能。有的桶廠在已經油漆好的鋼桶外漆表面再噴上一層891涂料,這樣既增加了外漆的光亮度,又大大增強了外漆的抗腐性能,使得這種鋼桶在腐蝕性氣體環境中,以及鋼桶在灌裝腐蝕性化工液體而被其濺到鋼桶油漆表面時,鋼桶表面的油漆仍然完好如初。像德國漢高公司表面活性劑的包裝桶外層就曾使用過891鋼桶防腐外涂料。

        3、891涂料可用作普通電鍍鋅鋼桶的外層涂料。由于電鍍鋅鋼桶的鋅層是鋅離子在電流作用下吸附上去的,鋅層的結構不如熱鍍鋅的原鋅鋼桶那樣緊密,也沒有原鋅鋼桶那樣表面具有較為致密的氧化膜和油膜,外觀及防氧化、防腐性能較差,在電鍍鋅鋼桶的外表涂上很薄的一層透明891涂料之后,不但電鍍鋅鋼桶的整體防氧化、防腐性能得到大大增強,而且它的外觀也顯得光亮華麗,涂裝之后固化的很快,由于只需涂裝很薄的一層,單耗也很低。

        近年來,隨著人們對環境的日益重視,電鍍鋅鋼桶逐漸被熱鍍鋅鋼桶所替代,但是熱鍍鋅鋼桶的焊縫始終是個難解決的問題,我們技術工程人員在X-891涂料基礎上相繼研發出了適用于熱鍍鋅鋼桶焊縫的X-895(透明)、X-896(銀色)熱鍍鋅鋼桶焊縫涂料。


        焊縫補涂帶示意圖

        895和896是在X-891涂料所用的樹脂中接枝進了高分子的環氧樹脂,并且對樹脂中的另一組分進行加成反應而成的,并且較大地提高了涂料的固體含量。這也大大提高了涂層的耐水、耐油、耐溶劑、防銹、防水、防氧化和耐化學性能,并且也極大地提高了對焊縫的附著力,又秉承了常溫固化的特點。

        這兩者的區別呢,X-895是透明的EPU焊縫涂料,也是目前國內獨家生產的鋼桶焊縫涂料,外觀性狀均為無色或淺黃色液體。X-896是銀色的EPU焊縫涂料,這個產品為895產品的改進型號,其主要區別在于甲組份為銀色液體,與鍍鋅板的顏色更為接近,涂裝在鋼桶焊縫上之后與鋼桶本身的顏色非常接近,使桶身焊縫自然美觀,提高了鋼桶整體的一致性。其性能和施工方法與895一樣。

        X-891、X-895(透明)、X- 896(銀色)涂料都是雙組分的常溫固化型涂料,使用時只需將兩個組分按1: 1的比例混合并充分攪勻,放置10分鐘后讓攪拌時產生的氣泡消失就可使用。噴涂和刷涂都很方便,但是要注意的是,甲乙組分混合后的涂料最好在四小時內使用完畢,使用后噴槍、管道、漆刷都需馬上清洗,以免在施工工具上固化;另外要注意的是, 它的乙組份必須注意存放于避光、通風、干燥、陰涼處,使用后應馬上密閉。


        X-895焊縫補涂涂料的外涂效果(鍍鋅桶)


        X-896焊縫補涂涂料的外涂和內涂效果(鍍鋅桶)

        X-891、X-895(透明)、X- 896(銀色)涂料的成膜都是通過涂料中兩個組分的加成交聯反應實現的,反應可在常溫下進行,通常在常溫下,891涂料在充分接觸氧氣的情況下,在常溫(25℃)時10分鐘表干,半小時即指干,溫度越高固化越快,但當溫度低于10℃時固化時間就大大延長了,一般七天完全固化;895、896涂料十分鐘表干,二十分鐘指干,四天完全固化可使用;當然,這些涂料如果能夠在180攝氏度下烘烤十五分鐘,那么也就馬上固化 了。不管是常溫固化還是烘烤固化,固化反應都是直接的加成反應,反應過程沒有副產物釋放,收縮性很小。所以這幾種涂料都良好的繼承了891的特點,具有優異的致密性,這種致密的網狀結 構涂膜具有優良的耐腐性能。


        焊縫外補涂滾涂系統示意圖

        同時隨著印鐵、覆膜鐵工藝的發展,為解決留空焊縫涂裝的需要,我們又研發出一種適應其涂裝需求的焊縫涂料X-898,配合我們研發的專用噴涂工裝,利用從焊縫機上下來之后的余溫進行一次性固化,不需要常溫或烘烤固化,解決彩印、覆膜桶焊縫留空補涂的需要。

        鋼桶專用焊縫補涂涂料的誕生,為我國鋼桶涂裝技術的發展,鋪平了道路。目前世界各國都在對鋼桶涂料技術進行環?;倪M,其中鋼桶彩印、鋼桶覆膜等技術正在逐步普及,我國也開始了發展的勢頭。

        鋼桶專用焊縫補涂涂料,不僅能用于鍍鋅鋼桶的焊縫補涂,也能用于彩印鋼桶、覆膜鋼桶的留空縫焊補涂,是未來鋼桶生產的必備材料,也是工藝改進的必經之路。這是一項引領鋼桶環?;l展的新技術、新產品和新工藝。


        鋼桶彩色補涂涂料效果

        下面在為大家簡單的介紹一下水性涂料,主要有兩種:X-460水溶性PAA涂料與X-461水溶性PAA涂料;X-460水溶性涂料是多種色彩的水溶性液體。X-461水溶性涂料是米黃色水溶性液體。

        用途:無色透明的清漆可用作開口鋼桶的防銹內涂料和電鍍鋅鋼桶的防腐外涂料;彩色漆用于鋼桶外涂料。

        性能:漆膜色彩鮮艷光亮,具有優良的戶外耐久性和耐化學品性。用水進行稀釋,具有無味、環保、安全、無毒的特性。

        施工方法:涂裝前的鋼桶表面應保證無油漬和浮灰,如施工設備噴涂過油性漆,則一定要清洗干凈,再用丙酮過一遍,開始噴涂的數秒鐘需空噴一下,其它如同一般涂料施工。160℃下烘烤20分鐘固化。

        注意事項:用于稀釋的水可以是硬度較低的城市自來水,但最好是去離子水或者蒸餾水,絕對不能用井水或礦物質水。

        我們上述的產品介紹及工藝參數得到了相關企業的大力支持,謹在此表示感謝。上述介紹中有不妥之處請各位雅正。有關焊縫補涂涂料產品應用方面的其他未盡事宜,歡迎來電垂詢指導。再次向中包聯表示感謝,感謝為讓鋼桶應用方面的新產品、新技術的推廣普及和為廣大鋼桶企業提高產品品質推動行業發展所做出的辛勤工作和努力!

         

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