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            國內20-200升鋼桶常用內外涂料的性價對比

            上海徐工涂料技術有限公司 徐國興

            目前,國內鋼桶行業的效益普遍不十分好,鋼桶市場競爭激烈,所以怎樣提高鋼桶原材料的性價比是我們值得注意的重要問題。本文就國內20-200升鋼桶已經在普遍使用的內外涂料的性能、施工方法、固化條件、價格和單耗作分別介紹。

            一、鋼桶內涂料

            鋼桶內涂料的作用是將鋼桶內壁與盛裝物隔離,并且既保護鋼桶不受盛裝物的腐蝕,又保證盛裝物不因鋼桶內壁腐蝕而受到污染,當然,作為鋼桶內涂料應該具備的最基本性能還要求對鋼桶基材的附著力量,并且應該考慮到鋼桶的制造工藝,因為鋼桶內涂料的施工一般都是在底、蓋未上之前進行的,所以作為鋼桶內涂料應能承受固化成膜后鋼桶桶身與底和蓋卷合時的卷曲而完好無損。

            目前,國內最常用的鋼桶內涂料有環氧酚醛烘干防腐漆、聚氟乙烯涂料、酚醛樹脂涂料、聚氨酯白干涂料等。

            1、環氧酚醛烘干防腐漆

            環氧酚醛烘干防腐漆是國內鋼桶行業使用最早、最普遍的內涂料。這種涂料中的環氧分子鏈中含有羥基、醚基和很活潑的環氧基。其中羥基和醚基具有很強的極性,使得它與相鄰的界面產生較強的作用力。因此,對被涂物表面具有很強的附著力,而活潑的環氧基則賦予涂層和被涂物表面高強度的黏結力。

            環氧酚醛烘干防腐漆中的環氧分子鏈是由碳-碳鍵和醚鍵構成的,化學性質很穩定。所以,它的耐化學藥品、耐酸堿性能很好。另外,由于其中環氧樹脂的環氧基在分子的兩端,分子鏈的內旋阻幼較小,所以它的柔韌性較好。這對于鋼桶行業的內涂料涂裝工藝(桶身和桶底、頂分別涂裝、烘烤固化,然后再卷合)是非常適合的。

            環氧酚醛烘干防腐漆是通過環氧樹脂和經丁醇丑化的酚醛樹脂在高溫下交聯固化成膜的,這種高溫下的交聯固化反應只放出三份的水,過程中無其它副產物釋放,收縮性小,所以此種涂料交聯固化后具有很好的牢固的致密的網狀結構膜,由此進一步增強了涂層的附著力、機械性能、耐腐性能和耐化學性能。

            環氧酚醛烘干防腐漆采用噴涂法施工所得到的涂層質量較好,一般應涂二層并經二次烘烤。它的標準固化條件為:第一層烘烤180℃10分鐘,第二層烘烤1 80℃40分鐘?,F在各個制桶廠的烘烤條件都不一樣,所以可根據具體情況決定烘烤時間和溫度,但一致的做法是提高烘烤溫度縮短烘烤時間。這里要提出的是涂好的鋼桶烘烤時應由相對低溫逐漸向高溫過度,不能一下子進入高溫區。

            環氧酚醛烘干防腐漆各地的價格有所不同,最低為每噸1.6萬元,最高為每噸2.6萬元。一般每公斤防腐漆可涂200升鋼桶3個左右。

            2、聚氟乙烯涂料

            聚氟乙烯涂料除了具有特別好的耐候性外,被我們鋼桶行業利用的主要是其優異的耐化學性能。它的主要成膜物——聚氟乙烯樹脂具有特別優良的奪候、耐油、耐藥品、耐熱、耐電壓、耐水、耐溶劑和耐腐蝕性能。它不受大多數沸騰的酸和堿的侵蝕,在1 10℃的溫度以下,幾乎沒有溶劑能漆解它。

            聚氟乙烯涂料的涂膜柔韌,耐折,耐磨,耐磨,耐冷熱,抗沖擊;而且具有較好的非粘性能,這對于用聚氟乙烯涂料作內涂料的鋼桶內裝物的卸空和清理是非常有利的。另外它還具有極好的防濕、防霉菌、防鹽霧性能和衛生無毒,所以還可以用于盛狀食品類物品。

            聚氟乙烯樹脂在碳碳分子鏈上由于只存在一個氟原子,而其它為三個氮原子,它的對稱性不好,所以以聚氟乙烯樹脂為成膜物的鋼桶用聚氟乙烯涂料的缺陷是不耐極性較強的化學物品如丙稀晴、丙稀酸等,也不耐氧化性較強的濃鹽酸、濃硫酸、硝酸和氮水。

            聚氟乙烯涂料應以噴涂法施工。由于固體含量很低(大約只有24070左右),所以烘烤成膜后得到的涂層較薄,并且涂膜容易產生針孔。因此應噴涂法施工。由于固體含量很低(大約只有24070左右),,所以烘烤成膜后得到的涂層較薄,并且涂膜容易產生針孔。因此應噴涂兩層,以使針孔錯位和增加涂層厚度。平時噴涂時最好不要再稀釋,若覺太稠不便噴的話可用加熱的辦法降低粘度,沒有加熱條件的話可考慮用碳酸丙烯酯稀釋,因為碳酸丙烯酯對聚氟乙烯涂料的稀釋效果好些,這樣就可用較少的稀釋劑下降較大的粘度, 以便不要使涂料的固體含量降得更低。

            聚氟乙烯涂料是靠高溫塑化來實現成膜的,而實現塑化只有達到塑化溫度才能進行,因此烘烤時應該一下進入高溫,以使增塑劑很快獲得能量進入聚氟乙烯分子鏈間實現塑化成膜。它的塑化條件為260度15分鐘左右。

            聚氟乙烯涂料的價格基本在每噸2,2-2.5萬元左右,每公斤聚氟乙烯涂料可涂200升鋼桶2個左右(二層)。

            3、酚醛樹脂涂料

            我們鋼桶內涂用的酚醛樹脂涂料是熱固型的,在高溫下其涂料中的酚醛苯環上具有活性的羥甲基能與樹脂中的過量甲醛交聯形成致密的具有網狀結構的穩定涂層。所以其防霉、防腐、耐濕、耐油、耐溶劑、耐鹽霧、耐化學藥品性能優異,并能耐任何濃度的鹽酸以及多種有機酸等。而且經高溫交聯后,涂料中酚醛樹脂中的亞甲基鍵具有相當的穩定性能,所以它的耐熱性能優于環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂,甚至可在120℃下長期使用。

            酚醛樹脂涂料的優異的防腐性能除了其酚醛分子所具有的本身特性以外,尤其是靠高溫下交聯形成的致密的、三維的多環網狀結構。但是這種多環網狀結構在增強了酚醛樹脂的防腐性能的同時,也使它變得較為脆性,這是酚醛樹脂的最大弱點。

            其它的弱點為:由于其分子結構中存在的苯環,能發生硝化和磺化反應,所以它不耐濃硫酸和硝酸等強氧化性酸。舅另外,還由于結構中存在酚基,這種苯環上的羥基具有弱酸性,它的氫能被鈉取代生成水溶性的酚鈉產物,所以耐堿性也較差。還有,也不耐熔融酚類產品。

            酚醛樹脂涂料采用噴涂和刷涂的方法施工均可,也應采用二涂二烤的工藝。它的最佳固化條件是170℃30分鐘。酚醛樹脂涂料的價格大約每噸1.4萬元,每公斤涂料可涂200升鋼桶5個(二涂層)。

            4、聚氨酯白干涂料

            聚氨酯白干涂料涂于鋼桶內表面后的常溫下1 5分鐘即達表干,一小時即指干。這種涂料是雙組分的,其中一個組分就是環氧樹脂,它的性能在本文介紹的第一種內涂料一環氧酚醛烘干防腐漆中已談過。另一個組分是多異氧酸脂的加成物。聚氨酯白干涂料的成膜就是通過高分子量的環氧樹脂與多異氧酸脂的加成物進行交聯反應實現的。這種反應在常溫下進行。而且,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,更使得涂料具有優異的附著力和致密性。這種高附著力的致密的網狀結構涂膜具有優良的耐腐性能,對一般的偏酸、偏堿化學物品、鹽類、溶劑、油脂、農藥、表面活性劑等均具有很好的穩定性。所以用聚氨酯白干涂料作為內涂料的鋼桶,具有廣泛的盛裝適應性。其適用范圍與現在鋼桶廠所用的環氧酚醛烘干防腐漆基本相同。對一般的化學物品如5070的酒石酸;10070以下的鹽酸、硝酸、乳酸、甲酸、檸檬酸;20%以下的氫氧化鉀;30070以下的硫酸;40070以下的氫氧化鈉、甲醛;50%以下的磷酸、四氯化碳、醋酸丁酯、鹽類、溶劑、油脂、農藥、表面活性劑等都具有很好的穩定性。而且,由于聚氨酯白干涂料是常溫固化型的,不需要烘干,昕以對于一些沒有烘烤設備的制桶廠要上內涂鋼桶尤為適合。對于已有烘烤設備的單位,也可節約能源,降低成本。

            聚氨酯白干涂料使用時需將兩個組分按4:3的比例混合并充分攪勻,然后加入活性稀釋劑再次攪勻,放置15分鐘后才可使用。經這樣配置的涂料在四小時內用完效果最好,超過六小時涂料的性能就大大下降了。施工方法與普通油漆差不多,既可刷涂也可噴涂。涂兩層的話,中間相隔半小時即可。

            ,聚氨酯白干涂料的價格為每噸1.6-1.8萬元,每公斤涂料可涂200升鋼桶8個左右,而且不需要烘烤。聚氨酯白干涂料也有沒有加入顏料的清涂料,這種清涂料用于大口桶代替酚醛清漆內涂,費用和酚醛清漆差不多,但涂層性能大幅提高,而且快干、光亮、美觀,并且有防銹、防霉、防潮濕、防鹽霧、防酸堿、防化學腐蝕等性能。

            二、鋼桶外涂料

            鋼桶外涂料的主要作用是保護鋼桶和美化外觀,國內鋼桶行業目前普遍使用的有酚醛調和漆、,醇酸磁漆、氨基醇酸烘漆和粉末涂料。

            1、酚醛調和漆

            我們鋼桶廠廣泛使用的酚醛調和漆,是用松香改性酚醛樹脂制成的涂料。

            酚醛調和漆具有硬度高、光澤好、耐氣候、附著力好、耐水、耐酸堿及絕緣性性等特性,其缺點是顏色深,在老化過程中漆膜易泛黃,所以不宜制造白色和淺色漆。此類涂料價格便宜,防腐性能較好,所以對國內相對要求一般的場合,鋼桶都可用此種涂料。

            不過近來由于石油樹脂價格下降較大,而且其油漆的加工成本低于酚醛調和漆,所以有很多造漆廠在酚醛調和漆中摻入石油樹脂以降低成本,或干脆全部用石油樹脂制成油漆冒充酚醛豎調和漆。

            酚醛調和漆采用噴涂或刷涂的方法進行涂裝均可。它在常溫下的表干時間為4小時左右,實干時間為24小時。價格在每噸7~1.1萬元之間,每公斤酚醛調和漆可涂200升鋼桶6個左右。

            2、醇酸磁漆

            醇酸磁漆是以醇酸樹脂為主要成膜物的油漆。

            醇酸樹脂本身就是一個獨立的漆料,用它制成的油漆不易老化,耐候性好,光澤持久,漆膜柔韌耐磨,抗礦物油和醇類溶劑。其缺點是漆膜較軟、易起皺、完全干透時間相對較長、不耐劃傷等。同時由于分子結構中含有酯基,所以其耐水、耐潮性、耐堿性欠佳,而且耐酯、酮性能也很差。

            它的施工方法、價格、單耗均與酚醛調和漆差不多。

            3、氨基醇酸烘干磁漆

            我們鋼桶行業用的氨基醇酸烘干磁漆是以氨基樹脂與醇酸樹脂的交聯產物作為主要成膜物的,它是烘漆的主要品種之一。它的固化是通過加熱使氨基樹脂中的羥甲基與醇酸樹脂中的羥基之間進行醚化反應以及氨基樹脂的縮聚反應來實現的。這種漆的特點是漆膜豐滿、堅韌、附著力好、機械強度高、耐候性好、抗粉化、抗龜裂及干濕性能好,干后不發粘;具有一定的耐水、耐酸、耐堿、耐油性能和良好的電氣絕緣性能;并且施工性能好,漆膜不易起皺,易流平。

            氨基醇酸烘干磁漆應采用噴涂方法進行施工,其標準固化條件是105—120℃1.5~2小時(雖然也有低溫快固的氨基烘漆,但對鋼桶來說其性價比相對就差些了)。溫度和時間需嚴格掌握。溫度低,時間短漆膜易發粘;反之漆膜發脆。但由于我國目前鋼桶生產流水線不可能有這么長的烘烤時間,所以經鋼桶涂料研究部門試驗,在175~1800C下烘烤IO分鐘,其各項指標也可接近標準固化條件下所具有的性能。

            氨基醇酸烘干磁漆的價格在每噸1.4~1.8萬元之間,每公斤磁漆可涂200升鋼桶5個左右。

            4、粉末涂料

            粉末涂料是一種完全不含有機溶劑,以粉末形態進行涂裝并經過烘烤形成涂層的涂料,它具有節省能源和資源、消除環境污染、噴出多余粉末可回收、涂層機械強度高等特點。

            目前,我國鋼桶行業外涂使用的粉末涂料,主要是熱固型的環氧聚酯類。它的固化有兩部分組成,其一是環氧樹脂與雙氰胺的交聯,這個交聯反應所形成的網狀結構提供了涂膜的高附著力和優異的防腐性能及機械性能;另一部分固化反應是環氧樹臘和聚酯樹脂的交聯,這個交聯反應所形成的網狀三二構提供了涂膜優良的耐候性、裝飾性和機械性能。

            目前國內粉末涂料的涂裝方法主要是靜電噴涂,它的固化條件是180℃20分鐘。它的價格在每噸1.8~2.5萬元之間,每公斤粉末涂料可涂200升鋼桶2個左右。

            5、極有可能成為鋼桶新型外涂料的品種

            大家可以發現,現在全國好些地方大樓的外墻涂料變的越來越色彩鮮艷了,而且其壽命也越來越長。這種外墻涂料的主要成膜物是丙烯酸樹脂,這種樹脂的最顯著性能就是耐老化、耐氣候、耐光照而且色澤鮮艷。

            現在這種樹脂開始進入鋼桶外涂料,但是單純用丙烯酸樹脂制成的涂料其耐化學腐蝕、耐溶劑性能是很差的。鋼桶外涂料是采用雙組分來對其進行改性的,改性的目的是提高其耐化學腐蝕和耐溶劑性能,并且提高它的硬度和干燥速度。

            目前這種涂料在鋼桶上已有應用,其漆膜性能和外觀優于氨基醇酸烘干磁漆。其施工方法、固化時間、價格和單耗均與鋼桶內涂料中的聚氨酯白干涂料差不多。

             

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