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常温固化型钢桶内涂料
上海徐工涂料技术有限公司 徐国兴
对物体表面施以涂料，使之干结成连续的薄膜，这层薄膜就被称为涂膜，或者称作涂层或漆膜。涂膜对物体起着保护和美化作用，而对于钢桶真q壁涂料来说，则更重要的是保护钢桶不受内装物的腐蚀，同时又保证内装物的纯净，安全，免遭污染。
只有涂料干终澎膜之后才能起到保护和美化作用。涂料干结成膜有许多种方法，如常温自然干结、常温双组份反应干结、紫外光照射反应干结、微波干涉反应干结、高温烘烤干结等等。
长期以来，钢桶的内壁涂料局限于酚醛树脂、环氧树脂等涂料。近几年出现了聚氟乙烯，聚偏氟乙烯等涂料，这些涂料均为高温烘烤干结型的。。钢桶产量较大的桶厂使用这些涂料，就需建一条较长的烘道。，对于产量较小的桶厂除需建造烘房、烘箱等，还需配套相应的输送设备等。不但需要较多的资金投入，还要消耗大量的能源。这对于某些资金短缺以及能源不足的桶厂来说，使用这些内壁涂料只能是可望而不可及。
有些钢桶厂把目光转向了常温固化型涂料。然而，由于很多国产的常温固化涂料，其某些物化性能终究不能和高温烘烤干结型涂料相比。所以，这些国产的常温固化内壁涂料，应用范围就大大缩小了。这样，某些迫切想上内涂料桶，而由于受条件限制又不能进行高温烘烤的桶厂不得不从国外进口各项物化性能均佳的常温固《C涂料。但是，这种进口涂料的性能固然很好，其价格却令人望而生畏i使得用户的承受水平大受影响。
其实，我们现在所使用的环氧涂料，大多是以酚醛树脂作为固化剂的， 其固化交联反应主要有以下几种：
1．酚醛树脂中的羟甲基与环氧基反应：
2．酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂羟基反应：
3．酚醛树脂中的酚基与环氧基起醚化反应：
在这些反应中，有环氧基参与的反应，必须在180℃- 210℃左右才能进行。所以，当我们用于钢桶内壁涂料时必须进行烘烤。
作为环氧涂料的固化剂种类是很多的，只要我们所选用的固化剂能避免羟甲基及酚基与环氧基反应，就有可能实现常温固化。事实上，能与环氧进行常温固化反应的固化剂还是很多的，如多元胺、胺加成物、聚酰胺等等。当然，选用不同的固化剂，则所用的环氧树脂也必需与之相适应。
下面介绍两种有可能或已经用于钢桶内壁涂料的常温固化型涂料。
一、双组份常温反应干结型环氧涂料
这是一种用多异氰酸酯作固化剂的环氧树脂涂料。高分子量的环氧树脂，其仲羟基和多异氰酸酯的固化交联反应，在室温下即可进行，所以可以制成双组份常温干结涂料。其干结后的涂膜具有优越的耐水性、溶剂性和耐化学品性能，并具有作为钢桶内壁涂料所必需的柔韧性。
这种涂料的固化交联反应机理是这样的：
多异氰酸酯的异氰酸基和环氧树脂羟基反应，生成聚氨基甲酸酯，从而达到使漆膜交联固化。
用多异氰酸酯作固化剂的环氧树脂应选用的牌号为E-03(旧称为609环氧)。它的平均分子量为3750，环氧值为0.02～0.045，羟基值约为0.39，酯化当量约为220，羟基官能度为17.5.作为固化剂的多异氰酸酷所选用的是甲苯二异氰酸酯和三羟甲基丙烷的加成物。
这种双组份常温干结环氧涂料，其最佳固化反应温度为20～30℃之间，达到表干的时间为10-20分钟，4小时左右即可组装钢桶桶身和底盖。在气温超过30℃的夏天，在钢桶壁上喷或涂刷这种环氧涂料10分钟左右，用指甲就划不出划痕了。需要注意的是，在冬天，当环境温度低于10℃时，这种涂料固化质量就会下降，而且固化时间也会大延长。当环境温度低于10℃时，最好能在简易的烘烤设备中烘一下，只需150℃左右2分钟就能达到固化，需指出的是，这种环氧涂料不能使用醇类和醇醚类作为溶剂。由于香蕉水由酯、酮、醇、醚等组成1，所以也不能用。它的最佳溶剂是TB类的。
由于这种涂料价格稍低于各桶厂常用的环氧酚醛烘干漆，TB类溶剂价格也低于香蕉水，’再加上能源的节约，所以对于降低成本是很有益的。这种常温双组份干结型环氧涂料经上海化工制桶厂试用，证明其性能非常相似于环氧酚醛烘干漆。原来使用环氧酚醛烘干漆的桶厂，都能使用。
上海化工制桶厂在环境温度低于10℃时采用煤气烘道快速烘固法。其涂装成本与环氧酚醛烘漆相比如下：
不计电费及温差情况，使用常温固化环氧比环氧酚醛干烘漆每只桶节约涂装成本3.21元，且产量可提高3倍。
二，漆酚钛螯合高聚物防腐涂料
酚是生漆的主要成份。在生活中漆酚含量约为40～70%。它的分子结构至今尚未确定。一般认为，大概的分子组成为在苯环的1，2位置上有两个羟基，3位上有一个不饱和的长链-C15H27。生漆因为含有漆酚丽具有较好的耐化学药品腐蚀的性能。漆酚能与钛化合物螯合反应成为高聚物。这种高聚物更是具有广谱的优异的抗腐蚀能力。用这种高聚物制成的涂料具有优异的耐强酸、耐强碱、耐有机溶剂，耐盐类溶液岁耐高温、耐磨擦等特性。经试验，这种涂料在320℃熔融的氢氧化钠中能耐5小时以上。在80℃ 10～50%的氢氧化钠中或10-70%的硫酸溶液中均能耐15000小时以上。在常温下对各类化学介质的抗腐蚀性能更为优异。
常温下的耐腐蚀性能见表1。
表1
这种涂料的技术指标如下：
附着力 1-2级
柔韧性 0.5mm
冲击强度 ≥40kg*cm
表干 20分钟
实干(25℃) 24小时
一般情况下，每公斤可涂12-14m2
三、其它常温固化型涂料
常温固化型涂料很多，而且可用于钢桶内壁涂料的也不在少数，如元素有机涂料，聚氨酯涂料，过氯乙烯高氯乙烯涂料，氯醋树脂涂料、橡胶涂料，苯乙烯聚氨酯交联型防腐涂料等。其中，苯乙烯聚氨酯交联型防腐涂料，由于聚苯乙烯和聚氨酯原来就具有较好的耐化学腐蚀性，经交联反应或网状结构后，涂膜致密，网状分子无可反应基团，所以化学稳定性能特别好。
下面，将部分常温固化涂料列表介绍如下，见表2。
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