CN111909604B - 一种透明奶粉盖涂料及其制备方法 - Google Patents

一种透明奶粉盖涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透明奶粉盖涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明的透明奶粉盖涂料按重量份包括：聚酯树脂50‑70份、氨基树脂5‑15份、异氰酸酯2‑8份、消泡剂0.02‑0.05份、催化剂0.05‑0.2份、蜡粉0.2‑0.5份、纤维素0.1‑0.3份和溶剂10‑30份。本申请的透明奶粉盖涂料成分组成简单，对设备要求低，且产品的耐磨性能和加工性能均获得较大提高，可满足奶粉盖包装、运输和使用的需求。

Description

一种透明奶粉盖涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种透明奶粉盖涂料及其制备方法。
背景技术
挥发性有机化合物能污染大气并可能导致地球气温上升，因此要减少挥发性有机化合物等向大气中排放。在涂料应用方面，对地球环境问题、工作环境问题以及安全卫生问题有相应的要求，在灌装容器所用的涂料中，水性涂料也开始受到人们关注。其中，罐盖料由于需要铆接加工以及划痕加工，因此要求罐盖涂料具有较高的加工性能。考虑到包装在运输过程中所受到的摩擦和刮蹭，良好的耐磨性能也非常重要。对于奶粉盖涂料而言，考虑到受众人群，还要保证其安全性。
中国专利CN100999647A公开了一种合成树脂幕墙的弹性金属面层涂料，其特征在于：一种合成树脂幕墙的弹性金属面层涂料，由A、B两组分构成：1.A组分有下列组成物及重量百分比：有机溶剂0-22％；醋酸丁酸纤维素1.0％-10％；分散剂0.1％-1.0％；含羟基氟树脂40％-80％；蜡粉0-3.0％；消光粉0-15％；防沉剂0.1-3.0％；银浆或银浆与其它颜料的混合物6％-28％；流平剂0.1％-2.0％；消泡剂0.1-2.0％；增柔剂0-20％；2.B组分有下列组成物及重量百分比：缩二脲0-95％；有机溶剂0～80％；不黄变弹性聚异氰酸酯固化剂5％-100％；A组分与B组分按1-10∶1的比例配合。该发明降低了合成树脂幕墙出现裂纹的可能性。
中国专利CN201310723390.0公开了一种金属保护用透明涂料及其制备方法，该透明涂料以质量份计含有以下成分：醇酸树脂20-30份，纳米三氧化二铝粉体1.8-3.2份，LBD-1分散剂0.7-1.3份，丙烯酸树脂0.22-0.4份，改性聚硅氧烷0.15-0.25份，紫外线吸收剂UV-P 0.15-0.22份，氧化铝0.5-1份，滑石粉3-8份，去离子水63-78份。该发明提供的透明涂料的涂层薄、附着力高，耐磨和防结垢性能好，并且还具有屏蔽紫外线和耐老化的特性。
中国专利CN202010304357.4公开了一种高附着力的抗刮耐磨聚氨酯透明涂料，涉及涂料技术领域。该透明涂料中，聚氨酯软段含量在35％-45％之间，所述聚氨酯涂料为双组份涂料，包括涂料A剂和涂料B剂；所述涂料A剂包括聚多元醇、扩链剂、催化剂、附着力促进剂、溶剂、流平剂、润湿剂、防晒剂；所述涂料B剂是脂肪族二异氰酸酯。该发明的聚氨酯漆膜在具有优异的力学性能的同时，具有良好的回弹性，能够显著增强其耐磨抗刮性能，提高产品的使用效果及保护功效，实现其良好的抗刮耐磨性能。
目前罐盖用涂料，成分较杂，且耐磨性能和加工性能仍需要很大的提升空间。有鉴于此，本申请提供一种透明奶粉盖涂料，其成分组成简单，且耐磨性能和加工性能均获得较大提高，适用于奶粉盖包装、运输和使用的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种透明奶粉盖涂料及其制备方法，成分组成简单，所得到的透明奶粉盖涂料附着力强、耐腐蚀性和耐刮伤性能好、抗冲击等能力强、同时加工性能好，可以满足不同形状的加工需求。
为了实现上述发明目的，本发明技术方案如下：
本发明首先提供一种透明奶粉盖涂料，按重量份包括：聚酯树脂50-70份、氨基树脂5-15份、异氰酸酯2-8份、消泡剂0.02-0.05份、催化剂0.05-0.2份、蜡粉0.2-0.5份、纤维素0.1-0.3份和溶剂10-30份。
优选的，所述透明奶粉盖涂料按重量份包括：聚酯树脂55-65份、氨基树脂8-12份、异氰酸酯4-6份、消泡剂0.03-0.04份、催化剂0.1-0.18份、蜡粉0.3-0.4份、纤维素0.15-0.25份和溶剂15-25份。
进一步优选的，所述透明奶粉盖涂料按重量份包括：聚酯树脂60份、氨基树脂10份、异氰酸酯5份、消泡剂0.04份、催化剂0.14份、蜡粉0.35份、纤维素0.2份和溶剂20份。
优选的，所述聚酯树脂选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂中的至少一种。
优选的，所述氨基树脂选自脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷中的至少一种。
优选的，所述催化剂为酸性催化剂。
优选的，所述蜡粉选自聚乙烯蜡、酰胺蜡和聚四氟乙烯蜡中的至少一种。
优选的，所述纤维素选自乙酸丁酸纤维素、羟乙基纤维素、醋酸丁酯纤维素中的至少一种。
优选的，所述溶剂选自水、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇***、乙二醇丁醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、二异丁基酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
优选的，所述透明奶粉盖涂料还包括海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖；进一步优选的，聚酯树脂、海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖的重量比为55-65:0.05-0.15:0.02-0.08，最优选为60:0.1:0.05。
另外，本发明还提供上述透明奶粉盖涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配方用量的聚酯树脂、氨基树脂和异氰酸酯混合均匀，加入配方用量的消泡剂、催化剂，搅拌均匀得混合物1；
(2)将配方用量的蜡粉、纤维素、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖、溶剂于均质机高速分散均匀，得混合物2；
(3)将混合物2加入混合物1中，搅拌均匀，过滤，得所述透明奶粉盖涂料。
优选的，步骤(1)在反应釜中进行，所述聚酯树脂、氨基树脂和异氰酸酯用隔膜泵泵入反应釜。
优选的，步骤(1)中所述搅拌的温度为20-30℃，转速为500-700rpm，搅拌时间5-15min；进一步优选的，步骤(1)中所述搅拌的温度为25℃，转速为600rpm，搅拌时间10min。
优选的，步骤(2)中，所述高速分散的温度不高于40℃，转速800-1200rpm，分散时间5-20min；进一步优选的，所述高速分散的温度为0-40℃，所述转速1000rpm，分散时间10min。
优选的，步骤(3)中，所述的过滤是用2-10μm滤芯、滤袋进行过滤，进一步优选使用5μm的滤芯滤袋进行过滤。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过将聚酯树脂、氨基树脂、异氰酸酯、消泡剂、催化剂、蜡粉、纤维素和溶剂复配，制得了一种附着力强、耐腐蚀性和耐刮伤性好、抗冲击能力强、可以满足不同形状的加工需求的透明奶粉盖涂料。
(2)本发明进一步发现，添加海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖的涂料进一步提高了耐腐蚀、附着强度、耐刮伤等性能。
(3)本发明的制备方法简单、对生产设备要求低，有利于批量生产。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品，如无特殊说明，所用的测试方法均为常规测试方法。
下述实施例中，
聚酯树脂购自帝斯曼公司，货号为SN889 M1-60；
氨基树脂购自氰特公司，货号为CYMEL 682；
异氰酸酯购自陶氏公司，货号为聚合MDI 0001；
消泡剂购自毕克公司，货号为BYK-054；
催化剂为磷酸催化剂，购自沪试试剂公司，货号为M0130-2217；
蜡粉购自路博润公司，货号为TF1780EF；
纤维素为醋酸丁酯纤维素，购自伊士曼公司，货号为CAB-551-0.01；
溶剂为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯1:1体积比混合，购自陶氏化学公司，货号分别为T100581、T100045；
海藻酸钠购自富盛德生物工程有限公司，货号为9005-38-3；
魔芋葡甘聚糖购自华悦化工产品有限公司，货号为HNHUAYUE0325。
实施例1-6
实施例1-6的配方如表1所示：
表1.
Figure BDA0002664182740000041
Figure BDA0002664182740000051
实施例5-10
实施例5-10的配方如表2所示：
表2.
份数(份) 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
聚酯树脂 60 60 60 55 65
氨基树脂 10 10 10 10 10
异氰酸酯 5 5 5 5 5
消泡剂 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
催化剂 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14
蜡粉 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
纤维素 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
溶剂 20 20 20 20 20
海藻酸钠 0.1 0.05 0.15 0.1 0.1
魔芋葡甘聚糖 0.05 0.08 0.02 0.05 0.05
对比例1-5
与实施例对比例1-5的配方如表3所示：
表3.
Figure BDA0002664182740000052
Figure BDA0002664182740000061
实施例1-10和对比例1-5均按照以下方法制备：
(1)将配方用量的聚酯树脂、氨基树脂和异氰酸酯用隔膜泵泵入反应釜，混合搅拌，搅拌的温度为25℃，转速为600rpm，搅拌时间10min，搅拌均匀后加入配方用量的消泡剂、催化剂，继续搅拌均匀得混合物1；
(2)将配方用量的蜡粉、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖、溶剂于均质机高速分散均匀，高速分散的温度为30℃，所述转速1000rpm，分散时间10min，得混合物2；
(3)将混合物2加入混合物1中，搅拌均匀，使用5μm的滤芯滤袋进行过滤，得所述透明奶粉盖涂料。
实施例11
与实施例6不同的是，制备时步骤(2)中高速分散的转速为1200rpm，分散时间为5min，其余皆相同。
实施例12
与实施例6不同的是，制备时步骤(2)中高速分散的转速为800rpm，分散时间为3min，其余皆相同。
对比例6
与实施例6不同的是，制备时步骤(2)中高速分散的转速为1200rpm，分散时间为30min，其余皆相同。
对比例7
与实施例6不同的是，制备时步骤(2)中高速分散的转速为1500rpm，分散时间为10min，其余皆相同。
实验例：
1、综合性能测试
对实施例1-12和对比例1-7制备的环保型高固含量涂料进行以下性能的测试：
含固量、粘度(Ford 4#@25℃)、漆膜颜色、光泽、附着力、契型冲击、重锤冲击、丁酮擦拭、BOX20mm、表面状况、铅笔硬度、铅笔擦拭(三菱2H)、弯曲加工性、耐紫外光照射时间、阻垢率。
其中，铅笔擦拭是指：使用三菱2H铅笔于漆膜表面来回摩擦，通过观察摩擦后漆膜留下的痕迹作为结果，评判划痕深浅；
耐刮伤：此项使用刮伤仪进行检测；
契型冲击：使用契型冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位未腐蚀比例；
重锤冲击：使用重锤冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位腐蚀锈点密集程度；
丁酮擦拭：使用丁酮作为溶剂在耐溶剂擦拭仪进行耐溶剂测试；
BOX20mm：耐冲击性检测，指在模具中加工时冲出模具的涂料保留情况。
基材和烘烤情况如表4所示：
表4.
检测项目 烘烤
含固量 B
粘度(Ford 4#@25℃) -
漆膜颜色 -
光泽 -
附着力 A
耐刮伤 A
契型冲击 A
重锤冲击 A
丁酮擦拭 A
BOX20mm A
铅笔硬度 A
铅笔擦拭(三菱2H) A
表面状况 A
加工性能 A
耐紫外光照射时间 A
阻垢率 A
注：烘烤条件：A.200℃12min；
B.200℃30min
基材：铝箔
涂膜量为4.8g/m2
烘烤方式为烘箱烘烤
检测结果分别如表5-8所示：
表5.实施例1-5检测结果
Figure BDA0002664182740000071
Figure BDA0002664182740000081
表6.实施例6-10检测结果
Figure BDA0002664182740000082
表7.对比例1-5检测结果
Figure BDA0002664182740000091
表8.实施例11、12和对比例6、7检测结果
Figure BDA0002664182740000092
Figure BDA0002664182740000101
2、加工性能测试
对实施例1-12和对比例1-7制备的环保型高固含量涂料进行加工性能测试，测试方法为将样板进行分别进行划格实验(100格/cm2)、重球冲击实验(冲击功为9J)、T弯实验，然后再用3M公司的SCOTCH-600型透明胶分别粘贴工作区之后用力撕拉，观察涂膜表面有无剥落，具体评价如表9所示：
表9.
划格实验 重球冲击实验 T弯实验
A 无剥落 无剥落 2T无剥落
B 剥落少于3％ 零星剥落 3T无剥落
C 剥落3％-5％ 批量剥落小于一半 4T无剥落
D 剥落大于5％ 批量剥落大于一半 5T无剥落
测试结果如表10：
表10.
Figure BDA0002664182740000102
Figure BDA0002664182740000111
可以看出，本发明的透明奶粉盖涂料附着力强、耐腐蚀性和耐刮伤性能好、抗冲击等能力强、同时加工性能好，可以满足不同形状的加工需求，进一步发现，添加海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖的涂料进一步提高了耐腐蚀、附着强度、耐刮伤等性能。同时，配方组成和制备工艺均会对所得涂料的性能产生明显影响。
以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种透明奶粉盖涂料，其特征在于，按重量份包括：聚酯树脂50-70份、氨基树脂5-15份、异氰酸酯2-8份、消泡剂0.02-0.05份、催化剂0.05-0.2份、蜡粉0.2-0.5份、纤维素0.1-0.3份和溶剂10-30份，所述透明奶粉盖涂料还包括海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖，聚酯树脂、海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖的重量比为55-65:0.05-0.15:0.02-0.08。
2.根据权利要求1所述的透明奶粉盖涂料，其特征在于，按重量份包括：聚酯树脂55-65份、氨基树脂8-12份、异氰酸酯4-6份、消泡剂0.03-0.04份、催化剂0.1-0.18份、蜡粉0.3-0.4份、纤维素0.15-0.25份和溶剂15-25份。
3.根据权利要求2所述的透明奶粉盖涂料，其特征在于，按重量份包括：聚酯树脂60份、氨基树脂10份、异氰酸酯5份、消泡剂0.04份、催化剂0.14份、蜡粉0.35份、纤维素0.2份和溶剂20份。
4.根据权利要求1所述的透明奶粉盖涂料，其特征在于，聚酯树脂、海藻酸钠和魔芋葡甘聚糖的重量比为60:0.1:0.05。
5.权利要求1-4任一项所述透明奶粉盖涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将配方用量的聚酯树脂、氨基树脂和异氰酸酯混合均匀，加入配方用量的消泡剂、催化剂，搅拌均匀得混合物1；
(2)将配方用量的蜡粉、纤维素、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖、溶剂于均质机高速分散均匀，得混合物2；
(3)将混合物2加入混合物1中，搅拌均匀，过滤，得所述透明奶粉盖涂料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌的温度为20-30℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌速度为500-700rpm，搅拌时间为5-15min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高速分散的温度不高于40℃，转速800-1200rpm，分散时间5-20min。
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