CN105385265B - 一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液20‑35份、水性聚苯胺溶液2‑10份、萜烯树脂3‑8份、钛白粉10‑25份、滑石粉10‑20份、轻质碳酸钙15‑20份、沉淀硫酸钡2‑8份、云母粉2‑10份、氧化锌3‑15份、纳米二氧化硅2‑10份、改性氧化石墨烯10‑25份、磷酸锌1‑5份、氧化铁红3‑10份、分散剂1‑2份、增稠剂0.5‑1.5份、成膜助剂3‑10份、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇0.5‑2份、水20‑50份。本发明提出的易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其耐候性好，耐腐蚀性能优异，且具有一定的抗菌性。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料。
背景技术
易拉罐具有重量轻、体积小、不易破碎、便于携带的优点，目前已被广泛应用于盛装牛奶、饮料、啤酒等食品，由于金属材质化学稳定性差，在酸、碱、盐和湿空气作用下易被腐蚀，因此，一般会在易拉罐的表面涂布一层有机涂层，以防止金属与外界的直接接触，避免被腐蚀，同时也阻止了外界有害物质往内容物的渗透，提高了灌装食品的货架期。随着社会的发展，人们对易拉罐所用涂料的性能提出了更高的要求，现有的易拉罐用涂料其耐腐蚀性和耐候性不是很理想，限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其耐候性好，耐腐蚀性能优异，且具有一定的抗菌性。
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液20-35份、水性聚苯胺溶液2-10份、萜烯树脂3-8份、钛白粉10-25份、滑石粉10-20份、轻质碳酸钙15-20份、沉淀硫酸钡2-8份、云母粉2-10份、氧化锌3-15份、纳米二氧化硅2-10份、改性氧化石墨烯10-25份、磷酸锌1-5份、氧化铁红3-10份、分散剂1-2份、增稠剂0.5-1.5份、成膜助剂3-10份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.5-2份、水20-50份。
优选地，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液28-33份、水性聚苯胺溶液6-9份、萜烯树脂5-7份、钛白粉15-21份、滑石粉15-17份、轻质碳酸钙16-19份、沉淀硫酸钡6-7份、云母粉5.5-7份、氧化锌8-12份、纳米二氧化硅6-8份、改性氧化石墨烯16-20份、磷酸锌3.5-4份、氧化铁红5.5-6份、分散剂1.6-1.9份、增稠剂1-1.3份、成膜助剂6-8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.3-1.6份、水30-40份。
优选地，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液32份、水性聚苯胺溶液7份、萜烯树脂6.3份、钛白粉20份、滑石粉16份、轻质碳酸钙17份、沉淀硫酸钡6.5份、云母粉6.2份、氧化锌10份、纳米二氧化硅7份、改性氧化石墨烯18份、磷酸锌3.8份、氧化铁红5.9份、分散剂1.7份、增稠剂1.2份、成膜助剂6.8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5份、水35份。
优选地，所述丙烯酸乳液的固含量为55-65％；所述环氧树脂乳液的固含量为50-65％。
优选地，所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为植酸、Γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30-50份氧化石墨烯加入50-100份乙醇中，搅拌30-60min，然后加入65-100份氯化亚砜，升温至55-65℃后搅拌反应15-20h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入50-100份乙二胺中，在75-90℃搅拌反应25-30h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡10-20min，然后加入3-10份丙烯酰胺、3-10份甲基丙烯酸十二氟庚酯和3-15份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.1-0.2份硝酸铈铵，升温至35-50℃后反应3-5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
优选地，所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将38份氧化石墨烯加入80份乙醇中，搅拌50min，然后加入80份氯化亚砜，升温至60℃后搅拌反应18h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入85份乙二胺中，在85℃搅拌反应28h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡15min，然后加入7份丙烯酰胺、8份甲基丙烯酸十二氟庚酯和10份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.15份硝酸铈铵，升温至45℃后反应4.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
优选地，所述成膜助剂为二丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、醇酯十二、丙二醇中的一种或者多种的混合物。
本发明中，选择了丙烯酸乳液作为主要的成膜物质，并配合添加了环氧树脂乳液、水性聚苯胺溶液、萜烯树脂，通过调节四者的比例，使其共混相容性好，性能协同，得到的涂膜耐腐蚀性、耐候性好和耐热性能优异；加入的钛白粉、滑石粉、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、云母粉、氧化锌、纳米二氧化硅、改性氧化石墨烯、磷酸锌、氧化铁红配合作为颜填料，具有协同作用，一方面改善了涂膜的机械强度，一方面改善了涂膜的耐候性和耐热性，另一方面，改善了涂膜的抗菌性和耐腐蚀性；优选方式中，在改性氧化石墨烯的制备过程中，首先将氧化石墨烯加入了氯化亚砜中，使氧化石墨烯表面的活性基团与氯化亚砜进行反应，将氯引入氧化石墨烯中，加入乙二胺后，氯可以与乙二胺中的氨基进行反应，从而将乙二胺接枝到了氧化石墨烯的表面，之后加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三乙氧基硅烷，在硝酸铈铵的引发下，丙烯酰胺、甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三乙氧基硅烷接枝到了氧化石墨烯的表面得到了改性氧化石墨烯，将改性氧化石墨烯加入体系中，因表面活性基团减少，在体系中分散均匀，氧化石墨烯表面的氨基可以作为环氧树脂的固化剂，从而将氧化石墨烯引入了环氧树脂分子中，提高了氧化石墨烯在体系中的分散性，并防止了氧化石墨烯在体系中的迁移，另外还在氧化石墨烯分子中引入了氟原子和硅原子，与环氧树脂乳液和水性聚苯胺溶液配合，改善了涂膜的耐腐蚀性和耐热性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液35份、水性聚苯胺溶液2份、萜烯树脂8份、钛白粉10份、滑石粉10份、轻质碳酸钙20份、沉淀硫酸钡2份、云母粉10份、氧化锌3份、纳米二氧化硅10份、改性氧化石墨烯10份、磷酸锌5份、氧化铁红3份、分散剂2份、增稠剂0.5份、成膜助剂10份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.5份、水50份。
实施例2
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液20份、水性聚苯胺溶液10份、萜烯树脂3份、钛白粉25份、滑石粉20份、轻质碳酸钙15份、沉淀硫酸钡8份、云母粉2份、氧化锌15份、纳米二氧化硅2份、改性氧化石墨烯25份、磷酸锌1份、氧化铁红10份、分散剂1份、增稠剂1.5份、二丙二醇正丁醚3份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2份、水20份；
其中，所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为植酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸按重量比为4:3:1的混合物。
实施例3
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液28份、水性聚苯胺溶液9份、萜烯树脂5份、钛白粉21份、滑石粉15份、轻质碳酸钙19份、沉淀硫酸钡6份、云母粉5.5份、氧化锌8份、纳米二氧化硅8份、改性氧化石墨烯16份、磷酸锌4份、氧化铁红5.5份、分散剂1.9份、增稠剂1份、二丙二醇甲醚5份、醇酯十二3份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.3份、水40份；
其中，所述丙烯酸乳液的固含量为60％；所述环氧树脂乳液的固含量为58％；
所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将50份氧化石墨烯加入50份乙醇中，搅拌60min，然后加入65份氯化亚砜，升温至65℃后搅拌反应15h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入100份乙二胺中，在75℃搅拌反应30h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡10min，然后加入10份丙烯酰胺、3份甲基丙烯酸十二氟庚酯和15份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.1份硝酸铈铵，升温至50℃后反应3h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
实施例4
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液33份、水性聚苯胺溶液6份、萜烯树脂7份、钛白粉15份、滑石粉17份、轻质碳酸钙16份、沉淀硫酸钡7份、云母粉7份、氧化锌12份、纳米二氧化硅6份、改性氧化石墨烯20份、磷酸锌3.5份、氧化铁红6份、分散剂1.6份、增稠剂1.3份、二丙二醇甲醚1份、醇酯十二2份、丙二醇3份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.6份、水30份；
其中，所述丙烯酸乳液的固含量为55％；所述环氧树脂乳液的固含量为65％；
所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为植酸；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30份氧化石墨烯加入100份乙醇中，搅拌30min，然后加入100份氯化亚砜，升温至55℃后搅拌反应20h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入50份乙二胺中，在90℃搅拌反应25h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡20min，然后加入3份丙烯酰胺、10份甲基丙烯酸十二氟庚酯和3份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.2份硝酸铈铵，升温至35℃后反应5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
实施例5
本发明提出的一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液32份、水性聚苯胺溶液7份、萜烯树脂6.3份、钛白粉20份、滑石粉16份、轻质碳酸钙17份、沉淀硫酸钡6.5份、云母粉6.2份、氧化锌10份、纳米二氧化硅7份、改性氧化石墨烯18份、磷酸锌3.8份、氧化铁红5.9份、分散剂1.7份、增稠剂1.2份、二丙二醇正丁醚2份、二丙二醇甲醚1份、醇酯十二1份、丙二醇2.8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5份、水35份；
其中，所述丙烯酸乳液的固含量为65％；所述环氧树脂乳液的固含量为50％；
所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为植酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸按任意重量比的混合物；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将38份氧化石墨烯加入80份乙醇中，搅拌50min，然后加入80份氯化亚砜，升温至60℃后搅拌反应18h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入85份乙二胺中，在85℃搅拌反应28h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡15min，然后加入7份丙烯酰胺、8份甲基丙烯酸十二氟庚酯和10份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.15份硝酸铈铵，升温至45℃后反应4.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液20-35份、水性聚苯胺溶液2-10份、萜烯树脂3-8份、钛白粉10-25份、滑石粉10-20份、轻质碳酸钙15-20份、沉淀硫酸钡2-8份、云母粉2-10份、氧化锌3-15份、纳米二氧化硅2-10份、改性氧化石墨烯10-25份、磷酸锌1-5份、氧化铁红3-10份、分散剂1-2份、增稠剂0.5-1.5份、成膜助剂3-10份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.5-2份、水20-50份；
所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30-50份氧化石墨烯加入50-100份乙醇中，搅拌30-60min，然后加入65-100份氯化亚砜，升温至55-65℃后搅拌反应15-20h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入50-100份乙二胺中，在75-90℃搅拌反应25-30h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡10-20min，然后加入3-10份丙烯酰胺、3-10份甲基丙烯酸十二氟庚酯和3-15份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.1-0.2份硝酸铈铵，升温至35-50℃后反应3-5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
2.根据权利要求1所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液28-33份、水性聚苯胺溶液6-9份、萜烯树脂5-7份、钛白粉15-21份、滑石粉15-17份、轻质碳酸钙16-19份、沉淀硫酸钡6-7份、云母粉5.5-7份、氧化锌8-12份、纳米二氧化硅6-8份、改性氧化石墨烯16-20份、磷酸锌3.5-4份、氧化铁红5.5-6份、分散剂1.6-1.9份、增稠剂1-1.3份、成膜助剂6-8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.3-1.6份、水30-40份。
3.根据权利要求1或2所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸乳液100份、环氧树脂乳液32份、水性聚苯胺溶液7份、萜烯树脂6.3份、钛白粉20份、滑石粉16份、轻质碳酸钙17份、沉淀硫酸钡6.5份、云母粉6.2份、氧化锌10份、纳米二氧化硅7份、改性氧化石墨烯18份、磷酸锌3.8份、氧化铁红5.9份、分散剂1.7份、增稠剂1.2份、成膜助剂6.8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5份、水35份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量为55-65％；所述环氧树脂乳液的固含量为50-65％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，所述氧化锌为改性纳米氧化锌，所述改性纳米氧化锌所采用的改性剂为植酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸中的一种或者多种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份将38份氧化石墨烯加入80份乙醇中，搅拌50min，然后加入80份氯化亚砜，升温至60℃后搅拌反应18h，反应结束后减压蒸馏得到固体，将所得固体洗涤、干燥后加入85份乙二胺中，在85℃搅拌反应28h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤后加入100份去离子水中浸泡15min，然后加入7份丙烯酰胺、8份甲基丙烯酸十二氟庚酯和10份乙烯基三乙氧基硅烷，在氮气的保护下加入0.15份硝酸铈铵，升温至45℃后反应4.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述易拉罐专用耐腐蚀耐候性涂料，其特征在于，所述成膜助剂为二丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、醇酯十二、丙二醇中的一种或者多种的混合物。
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