一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]易拉罐具有重量輕、體積小、不易破碎、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于盛裝牛奶、飲料、啤酒等食品，由于金屬材質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性差，在酸、堿、鹽和濕空氣作用下易被腐蝕，因此，一般會(huì)在易拉罐的表面涂布一層有機(jī)涂層，以防止金屬與外界的直接接觸，避免被腐蝕，同時(shí)也阻止了外界有害物質(zhì)往內(nèi)容物的滲透，提高了灌裝食品的貨架期。環(huán)氧樹(shù)脂涂料是易拉罐常用的涂料之一，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)易拉罐所用涂料的性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的環(huán)氧樹(shù)脂涂料其耐腐蝕性、抗菌性和固化性能仍不是很理想，限制了其在易拉罐領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料，其耐腐蝕性和耐候性好，抗菌性和耐沖擊性能優(yōu)異，固化速度快，能滿足易拉罐所用涂料的使用要求。
[0004]本發(fā)明提出的一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料，其原料包括組份A和組份B，且組份A與組份B的重量比為80-100:15-30 ；
[0005]其中，所述組份A的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液10-25份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-10份、有機(jī)改性凹凸棒土 2-10份、沉淀硫酸鋇5-15份、碳化硅5-15份、載銀沸石3-15份、麥飯石2_12份、云母粉2_5份、硅灰石1_8份、鈦白粉2-8份、納米氧化鑭0.5-1份、消泡劑0.1-0.5份、流平劑0.1-0.5份、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.1-1份、淀粉3-10份、丙三醇2-10份、醇酯十二 2-10份、三乙二醇單丁醚1-5 份、水 20-40 份；
[0006]所述組份B的原料按重量份包括:脲醛樹(shù)脂1-5份、乙二胺0.5-2份、改性氧化石墨烯10-25份、水10-20份。
[0007]優(yōu)選地，組份A與組份B的重量比為100:25o
[0008]優(yōu)選地，所述組份Α的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液
18-23份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5-9份、有機(jī)改性凹凸棒土 6-9份、沉淀硫酸鋇10-15份、碳化硅8-12份、載銀沸石8-11份、麥飯石5_9份、云母粉3.2-4份、硅灰石4.8-6份、鈦白粉5-7份、納米氧化鑭0.7-0.9份、消泡劑0.25-0.4份、流平劑0.38-0.42份、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.3-0.7份、淀粉6-8.5份、丙三醇5.8-7份、醇酯十二 5.9-8份、三乙二醇單丁醚3.2-4份、水28-35份。
[0009]優(yōu)選地，所述組份A的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液20份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6份、有機(jī)改性凹凸棒土 7份、沉淀硫酸鋇12份、碳化硅10份、載銀沸石9份、麥飯石8份、云母粉3.6份、硅灰石5份、鈦白粉6.2份、納米氧化鑭0.78份、消泡劑0.3份、流平劑0.4份、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.6份、淀粉7份、丙三醇6份、醇酯十二 7份、三乙二醇單丁醚3.6份、水30份。
[0010]優(yōu)選地，所述組份B的原料按重量份包括:脲醛樹(shù)脂3.2-4份、乙二胺1-1.6份、改性氧化石墨稀17-22份、水13-17份。
[0011]優(yōu)選地，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的固含量為45-65% ;所述苯丙乳液的固含量為55-70%。
[0012]優(yōu)選地，所述有機(jī)改性凹凸棒土的改性劑為植酸、丙烯酸、硅烷偶聯(lián)劑KH-540、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述載銀沸石中的銀含量為2-3.5% ;所述納米氧化鑭的平均粒徑為75_90nmo
[0014]優(yōu)選地，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將20-35份氧化石墨稀加入30-50份乙醇中，攪拌50_80min，然后加入50-100份氯化亞砜，升溫至55_65°C后攪拌反應(yīng)15_20h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾得到固體，將所得固體洗滌、干燥后加入50-100份二乙烯三胺中，在75-90°C攪拌反應(yīng)25-30h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾、洗滌后加入100份去離子水中浸泡10-20min，然后加入3_10份丙烯酰胺和3_10份甲基丙烯酸十二氟庚酯，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入0.05-0.15份硝酸鈰銨，升溫至35-50°C后反應(yīng)2_3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
[0015]優(yōu)選地，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30份氧化石墨烯加入45份乙醇中，攪拌60min，然后加入80份氯化亞砜，升溫至60°C后攪拌反應(yīng)17h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾得到固體，將所得固體洗滌、干燥后加入85份二乙烯三胺中，在80°C攪拌反應(yīng)28h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾、洗滌后加入100份去離子水中浸泡13min，然后加入7份丙烯酰胺和9份甲基丙烯酸十二氟庚酯，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入0.1份硝酸鈰銨，升溫至42°C后反應(yīng)2.9h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
[0016]本發(fā)明中，選擇了水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和苯丙乳液配合作為涂料的成膜物質(zhì)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩者的比例，使其性能協(xié)同，得到的涂膜耐腐蝕性和耐候性好；加入有機(jī)改性凹凸棒土、沉淀硫酸鋇、碳化硅、載銀沸石、麥飯石、云母粉、硅灰石、鈦白粉、納米氧化鑭和改性氧化石墨烯具有協(xié)同作用，一方面改善了涂膜的機(jī)械強(qiáng)度，一方面改善了涂膜的耐候性和耐熱性，另一方面，改善了涂膜的抗菌性，另外，與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有協(xié)同作用，改善了涂膜的沖擊韌性，克服了水性環(huán)氧樹(shù)脂脆性大的缺陷；在改性氧化石墨烯的制備過(guò)程中，首先將氧化石墨烯加入了氯化亞砜中，使氧化石墨烯表面的活性基團(tuán)與氯化亞砜進(jìn)行反應(yīng)，將氯引入氧化石墨烯中，加入二乙烯三胺后，氯可以與二乙烯三胺中的氨基進(jìn)行反應(yīng)，從而將環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑接枝到了氧化石墨烯的表面，之后加入丙烯酰胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯，在硝酸鈰銨的引發(fā)下，丙烯酰胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯接枝到了氧化石墨烯的表面得到改性氧化石墨烯，將改性氧化石墨烯加入體系中，因表面活性基團(tuán)減少，在體系中分散均勻，且其表面接枝的丙烯酰胺可以作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，在環(huán)氧樹(shù)脂固化的過(guò)程中，與脲醛樹(shù)脂和乙二胺配合后，提高了涂膜的固化速度，同時(shí)將氧化石墨烯引入了環(huán)氧樹(shù)脂分子中，提高了氧化石墨烯在體系中的分散性，并防止了氧化石墨烯在體系中的迀移，另外還在氧化石墨烯分子中引入了氟原子，一方面，改性氧化石墨烯與有機(jī)改性凹凸棒土和苯胺甲基三乙氧基硅烷配合，改善了涂膜的耐腐蝕性，另一方面與載銀沸石、 麥飯石、云母粉、硅灰石、鈦白粉和納米氧化鑭配合，改善了涂膜的抗菌性。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本發(fā)明提出的一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料，其原料包括組份A和組份B，且組份A與組份B的重量比為80:30 ；
[0020]其中，所述組份A的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液25份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2份、有機(jī)改性凹凸棒土 10份、沉淀硫酸鋇5份、碳化硅5份、載銀沸石3份、麥飯石2份、云母粉5份、硅灰石8份、鈦白粉2份、納米氧化鑭1份、消泡劑0.1份、流平劑0.5份、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.1份、淀粉10份、丙三醇2份、醇酯十二 10份、三乙二醇單丁醚1份、水40份；
[0021]所述組份B的原料按重量份包括:脲醛樹(shù)脂1份、乙二胺2份、改性氧化石墨烯10份、水20份。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本發(fā)明提出的一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料，其原料包括組份A和組份B，且組份A與組份B的重量比為100:15 ；
[0024]其中，所述組份A的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、有機(jī)改性凹凸棒土 2份、沉淀硫酸鋇15份、碳化硅15份、載銀沸石15份、麥飯石12份、云母粉2份、硅灰石1份、鈦白粉8份、納米氧化鑭0.5份、消泡劑0.5份、流平劑0.1份、苯胺甲基三乙氧基硅烷1份、淀粉3份、丙三醇10份、醇酯十二 2份、三乙二醇單丁醚5份、水20份；
[0025]所述組份B的原料按重量份包括:脲醛樹(shù)脂5份、乙二胺0.5份、改性氧化石墨烯25份、水10份。
[0026]實(shí)施例3
[0027]本發(fā)明提出的一種易拉罐專用抗菌防腐蝕雙組份涂料，其原料包括組份A和組份B，且組份A與組份B的重量比為90:23 ；
[0028]其中，所述組份A的原料按重量份包括:水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份、苯丙乳液18份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物9份、有機(jī)改性凹凸棒土 6份、沉淀硫酸鋇15份、碳化硅8份、載銀沸石11份、麥飯石5份、云母粉4份、硅灰石4.8份、鈦白粉7份、納米氧化鑭0.7份、消泡劑0.4份、流平劑0.42份、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.7份、淀粉6份、丙三醇7份、醇酯十二 5.9份、三乙二醇單丁醚4份、水28份；
[0029]所述組份B的原料按重量份包括:脲醛樹(shù)脂3.2份、乙二胺1.6份、改性氧化石墨烯17份、水17份；
[0030]其中，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的固含量為45% ;所述苯丙乳液的固含量為55% ;[0031 ] 所述有機(jī)改性凹凸棒土的改性劑為植酸、丙烯酸、硅烷偶聯(lián)劑KH-540、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、十二烷基苯磺酸鈉按任意重量比的混合物；
[0032]所述載銀沸石中的銀含量為2% ;所述納米氧化鑭的平均粒徑為90nm ;
[0033]所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將35份氧化石墨烯加入30份乙醇中，攪拌80min，然后加入50份氯化亞砜，升溫至65°C后攪拌反