涂料的類型-聚酯涂料

涂料的類型-聚酯涂料

目前用于罐頭的主要涂料類型有環(huán)氧酚醛涂料、環(huán)氧氨基涂料、有機溶膠涂料、乙烯基涂料、聚酯涂料、丙烯酸涂料和環(huán)氧酯涂料。下面簡要介紹各種樹脂的特性以及制成涂料后的性能及其用途。

聚酯涂料

聚酯樹脂是多官能醇和多官能酸(酐)結(jié)合的產(chǎn)物。聚酯不含脂肪酸(不像醇酸樹脂),所以有時也稱為“無油醇酸樹脂”,它能夠提供更好的涂膜顏色穩(wěn)定性或不黃變性，因而已經(jīng)勝過了醇酸樹脂系列涂料。可用于飲料食品罐、旋開蓋、皇冠蓋、雜罐等各種用途的磁漆和面漆。

由于聚酯成分的關(guān)系，樹脂制造商能夠設(shè)計出不同硬度和柔韌性質(zhì)的聚酯樹脂。聚酯的附著力可以說是目前用于金屬涂印領(lǐng)域最好的，它對馬口鐵的附著力優(yōu)勢相當明顯，可以作為打底清漆、面漆或是有色磁漆。另外，更多的極性基團存在，使其對TiOz的潤濕性表現(xiàn)也非常優(yōu)異，可以有效增加涂料的遮蓋力，光澤等性能。分子鏈的拉伸性比丙烯酸酯和環(huán)氧酯更高，涂料會體現(xiàn)更好的耐沖擊性和加工性。作為清漆來講，聚酯涂料的硬度比丙烯酸酯類或是環(huán)氧酯類涂料要差一些，但是涂料固化成膜后表現(xiàn)出更好的韌性和耐磨性。選擇合適的交聯(lián)劑，適當增加交聯(lián)劑的用量可以彌補主體樹脂本身耐水汽差的缺點，在高溫殺菌罐上表現(xiàn)出很好的耐水汽殺菌后保持高光澤的性能。

聚酯涂料的主要性質(zhì)和優(yōu)點如下：

(1)高柔韌性；

(2)與金屬基材有極好的附著力，因而無需底涂；

(3)良好的涂膜色牢度；

(4) 高固含量。

為了設(shè)計合格的聚酯涂料，主體樹脂的選擇是關(guān)鍵。首先，樹脂的分子質(zhì)量是一個很重要的參數(shù)。目前用于外涂的聚酯分子質(zhì)量一般應控制在Mn:3000～10000的范圍。分子質(zhì)量太小，會使涂膜的附著力變差，極性基團的增加也會影響食品罐殺菌后的光澤。分子質(zhì)量太高，涂膜會體現(xiàn)很多熱塑性涂料的特點，不能很好的交聯(lián)，不耐水汽殺菌，涂膜失光；涂料涂布時會產(chǎn)生粘板的問題；還會使涂料的黏度太高，固含量偏低，不利于涂料施工。其次，聚酯的玻璃化溫度也是一個很重要的參數(shù)。玻璃化溫度太高，樹脂的黏度太大，不利于配制涂料。同時樹脂本身的內(nèi)聚能增加太快，還會降低漆膜的附著力和抗沖擊性。

聚酯樹脂和各種醚化的氨基樹脂配合，可以體現(xiàn)出很好的硬度和韌性的結(jié)合，耐水汽、耐沾污和耐溶劑性可得到提高。苯代氨基樹脂會使涂料有很好的初始光澤和一定的耐化學性。聚酯和異氰酸酯的配合，可以改善涂膜的柔韌性和加工性，同時，異氰酸酯的低活化能可以降低成膜溫度。以上的交聯(lián)劑可根據(jù)涂料的具體要求，進行不同的選擇和搭配，以求達到符合金屬罐使用要求的聚酯涂料。

聚酯涂料的施工要點：聚酯涂料由于聚酯本身反應條件比較寬，樹脂的柔韌性和硬度的綜合性能較好，相對來說施工條件不是很苛刻。涂料的固化溫度可依據(jù)具體的應用場合進行調(diào)整。

最近開發(fā)的聚酯樹脂與酚醛樹脂交聯(lián)的涂料還可用于腐蝕性輕的食品罐內(nèi)涂，如果要求涂料為非PVC體系或無環(huán)氧樹脂，聚酯-酚醛涂料為較好的替代品。但耐化學性能與環(huán)氧-酚醛類涂料相比還是稍差，因而在高腐蝕性食品應用中受到了限制。

聚酯-有機溶膠的組合也可用作很多酸性和含硫食品包裝的內(nèi)壁涂料。

聚酯作為粉末涂料的主成分還應用在三片罐內(nèi)壁焊縫的補涂。三片罐身經(jīng)電阻焊成形后，其焊接處仍有裸露的金屬基材，粉末補涂料在焊縫處起保護作用。粉末涂料的優(yōu)點如下：

(1)100%固體技術(shù)，相對于液體涂料無揮發(fā)物VOC;

(2)符合環(huán)保法規(guī)；

(3)由于涂膜較厚，遮蓋性能好，形成致密的涂膜層(高于液體補涂料)。

粉末補涂料通常為白色，但也可有灰色和透明的類型。粉末涂料采用靜電噴涂形式涂布，其中粉末通過氣流形成流態(tài)，并使粉末顆粒帶電(電暈起電或摩擦起電)。由于電荷性質(zhì)相反，帶電的顆粒將被傳輸?shù)交?，并附著在金屬上。涂好的罐頭隨后進入爐中，一般需要在232～260℃下烘烤8～10s,使細粉末顆粒熔化形成均勻而連續(xù)的涂膜。

加熱過程中不涉及任何化學過程，只經(jīng)過熔化、流動，然后在冷卻后形成熱塑性涂膜。由于熱塑性酯具有良好的耐化學性和機械加工性能，因而可以用在幾乎所有的三片食品罐中。

為了達到對內(nèi)壁焊縫的保護，粉末補涂料的質(zhì)量必須滿足以下物理、化學、機械加工性能和法規(guī)標準：

(1)良好的流動性和外觀；

(2)以最小的涂膜厚度達到良好的保護作用；

(3)可帶電荷；

(4)可流動性；

(5)耐腐蝕性/低孔隙率；

(6)機械強度/柔韌性；

(7)耐蒸煮性；

(8)耐化學性(食品包裝測試、耐溶劑性);

(9)低遷移度；

(10)符合FDA 175.300和歐盟法規(guī)。