【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品包装涂料，尤其涉及一种用于二片罐的涂料组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铝易开盖二片罐是目前我国应用比较广泛的盛装啤酒和饮料的产品，内喷涂的质量直接影响到灌装产品食用的安全性，是客户及消费者极其关注的一个问题。金属罐灌装产品均需进行内喷涂，使金属与灌装产品隔绝开，避免金属和内容物直接接触，避免罐体腐蚀的同时也避免了铝离子析出。
2、市场上常用食品接触金属包装涂料主要有环氧酚醛涂料、环氧氨基涂料、水基改性环氧树脂涂料、食品罐头内壁脱膜涂料、聚氯乙烯有机溶胶涂料等。环氧酚醛涂料和环氧氨基涂料是目前三片罐罐身和罐底的主要内涂材料，前者由环氧树脂与酚醛树脂按一定比例配制而成，后者由环氧树脂与氨基树脂配制而成。这类涂料性能比较全面，特别是附着力、柔韧性、抗酸、抗硫、抗腐蚀性较好，目前三片罐内涂料都为溶剂型涂料。
3、水基改性环氧树脂涂料是两片罐内壁防腐蚀用的一类涂料，它是环氧树脂经丙烯酸、苯乙烯等改性剂处理制成的水性涂料，兼具了环氧树脂与丙烯酸树脂的优点，涂膜不但具有良好的金属附着性、防腐性而且有着良好的耐水性和耐光热性能。
4、专利(cn104371492a)公开了一种溶剂型易拉罐内壁涂料及其制备方法，涉及易拉罐涂料
，包括底涂料和面涂料，所述底涂料由6009环氧树脂溶液60％、酚醛树脂10％、附着力促进剂10％和专用稀释剂20％组成，所述面涂料由6009环氧树脂溶液65％、酚醛树脂10％、附着力促进剂5％和专用稀释剂20％组成。采用底、面两种涂料分别配制，底涂料对马口
5、专利(cn103013303a)公开了一种金属饮料食品罐内涂料及其制备方法与应用。该涂料由以下按质量百分比计的组分组成：饱和聚酯35-70％、氨基树脂1-15％、酚醛树脂3-20％、助剂1.8-2.5％。该涂料不含任何有毒的单体，制成的涂层耐高温杀菌和酸煮等，具有很好的柔韧性，可以用作易拉盖内涂、两片深冲食品罐头内涂和三片饮料罐内壁涂料，可以代替片涂方式中环氧底漆加有机溶胶面漆的双涂工艺。但是该技术方案采用的是溶剂型涂料，不环保。
6、专利(cn115710449a)提供了一种无氨基树脂水性内喷涂料及其制备方法，涉及涂料
，涂料包括组分：改性环氧树脂、改性酚醛树脂、胺、助剂、润滑剂和水，进行特定比例的混合，协同配伍，同时对环氧树脂、酚醛树脂进行改性制备；制备的涂料即耐腐蚀、耐酸碱、耐盐水、耐高温、耐摩擦，同时由于未使用氨基树脂，兼具解决了涂料使用氨基树脂所造成的三聚氰胺聚集的安全问题，可广泛应用于制备饮料易拉罐罐内涂层、肉类食品罐头内涂层、餐具涂层。但是以上技术方案采用的成分较为复杂。
7、专利(cn102146248a)公开了一种具有耐酸、耐高温杀菌水性易拉罐内壁涂料，其包括以下质量份的原料：15-30份的水性丙烯酸单体接枝改性环氧磷酸酯树脂、1-3份水性氨基树脂、0.2-0.8份酸催化剂、0.1-0.5份润湿剂、0.1-0.3份消泡剂、2-5份助溶剂。制备的涂料具有较好的耐酸、耐高温杀菌性能，同时涂料对环境无危害，对人体无伤害，绿色环保。但是该技术方案仅能达到与已上市产品相当的技术效果。
8、可见，现有技术用于金属罐内涂的涂料组合物存在不环保、工艺复杂、成分复杂、性能水平不够高等问题。基于此，本专利技术提出一种用于二片罐的涂料组合物，采用经不同功能性丙烯酸/丙烯酸酯单体改性得到的硬度和柔韧性兼顾的水性改性环氧树脂，中和后配合水性固化剂、助剂，制备得到的涂料组合物耐酸耐硫、耐高温蒸汽，满足金属罐内涂涂料的性能要求，且无对人体和环境有危害的三聚氰胺，无需采用有机溶剂，绿色环保。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种用于二片罐的涂料组合物及其制备方法和应用，采用丙烯酸对环氧树脂进行酯化改性得到含可聚合双键的环氧酯，并进一步利用环氧酯中的可聚合双键与硬且韧的单体丙烯酸异冰片酯、功能性单体含磷酸酯的丙烯酸酯和含环氧基的甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚，改善环氧树脂的坚韧性、附着力、稳定性，并通过引入环氧基弥补酯化改性制备环氧酯过程中环氧基的损失，提高固化效率，制成柔韧和硬度兼顾、附着与稳定性俱佳的丙烯酸改性环氧树脂，减少组分迁移和溢出，制备得到的涂料组合物耐酸耐硫、耐高温蒸汽，满足金属罐内涂涂料的性能要求，且无对人体和环境有危害的三聚氰胺，无需采用有机溶剂，绿色环保。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于二片罐的涂料组合物，包括甲组份和乙组份，乙组分为水性固化剂，所述甲组份和乙组份的质量比为10:(2-4)；所述甲组份按重量份数包括：
4、水性改性环氧树脂乳液30-65份、助剂0.1-1份和水5-25份。
5、在一项优选的实施方案中，所述水性改性环氧树脂乳液由环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯经自由基引发剂引发共聚、中和、分散得到。
6、在一项优选的实施方案中，所述环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为10:1-2:1-2:1-2:1.5-3。
7、在一项优选的实施方案中，所述水性改性环氧树脂乳液的制备工艺如下：
8、3)往反应釜中加入环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂，升温反应，得环氧酯；
9、4)向步骤1)得到的环氧酯中加入溶剂，加入丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和自由基引发剂的混合溶液，保温反应后除去溶剂，降温，加入中和剂，待温度稳定后，加入水、分散得水性改性环氧树脂乳液。
10、更优选的，步骤1)中，升温反应条件为：在100-120℃下反应1-4h；所述催化剂为三苯基膦，用量为环氧树脂质量的1-4％；所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的至少一种，用量为丙烯酸的0.5-3％。
11、更优选的，步骤2)中，所述保温反应条件为：在110-140℃下保温反应2-5h，所述降温条件为降温至50-70℃；所述水性改性环氧树脂乳液的固含量为30-55％；所述中和剂选自n,n-二甲基乙醇胺和/或amp-95中的至少一种，中和剂与丙烯酸的摩尔比为(0.8-1.1):1；所述溶剂选自醇类有机溶剂、醚类有机溶剂、酯类有机溶剂和苯类有机溶剂中的至少一种，溶剂的用量为环氧树脂质量的1.5-4倍。
12、本专利技术采用丙烯酸对环氧树脂进行酯化改性得到含可聚合双键的环氧酯，并进一步利用环氧酯中的可聚合双键与丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯和含环氧基的甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚。一方面，丙烯酸异冰片酯含有桥环，硬且韧，可以赋予涂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于二片罐的涂料组合物，其特征在于，包括甲组份和乙组份，乙组分为水性固化剂，所述甲组份和乙组份的质量比为10:(2-4)；所述甲组份按重量份数包括：水性改性环氧树脂乳液30-65份、助剂0.1-1份和水5-25份。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性改性环氧树脂乳液由环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯经自由基引发剂引发共聚、中和、分散得到。
3.如权利要求2所述的涂料组合物，其特征在于，所述环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为10:1-2:1-2:1-2:1.5-3。
4.如权利要求2或3所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性改性环氧树脂乳液的制备工艺如下：
5.如权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，步骤1)中，升温反应条件为：在100-120℃下反应1-4h；所述催化剂为三苯基膦，用量为环氧树脂质量的1-4％；所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的至少一种
6.如权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，步骤2)中，所述保温反应条件为：在110-140℃下保温反应2-5h，所述降温条件为降温至50-70℃；所述水性改性环氧树脂乳液的固含量为30-55％；所述中和剂选自N,N-二甲基乙醇胺和/或AMP-95中的至少一种，中和剂与丙烯酸的摩尔比为(0.8-1.1):1；所述溶剂选自醇类有机溶剂、醚类有机溶剂、酯类有机溶剂和苯类有机溶剂中的至少一种，溶剂的用量为环氧树脂质量的1.5-4倍。
7.如权利要求2所述的涂料组合物，其特征在于，所述含磷酸酯的丙烯酸酯选自2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯和/或烷基丙烯酸酯磷酸酯；所述自由基引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种，用量为丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯总用量的1-4％；所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性固化剂选自聚酰胺、改性聚酰胺、脂肪胺、改性脂环胺、芳香胺或改性脂肪胺中的至少一种；所述助剂选自分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的用于二片罐的涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求1-8任一项所述的用于二片罐的涂料组合物在二片罐包装涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于二片罐的涂料组合物，其特征在于，包括甲组份和乙组份，乙组分为水性固化剂，所述甲组份和乙组份的质量比为10:(2-4)；所述甲组份按重量份数包括：水性改性环氧树脂乳液30-65份、助剂0.1-1份和水5-25份。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性改性环氧树脂乳液由环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯经自由基引发剂引发共聚、中和、分散得到。
3.如权利要求2所述的涂料组合物，其特征在于，所述环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、含磷酸酯的丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为10:1-2:1-2:1-2:1.5-3。
4.如权利要求2或3所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性改性环氧树脂乳液的制备工艺如下：
5.如权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，步骤1)中，升温反应条件为：在100-120℃下反应1-4h；所述催化剂为三苯基膦，用量为环氧树脂质量的1-4％；所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的至少一种，用量为丙烯酸的0.5-3％。
6.如权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，步骤2)中，所述保温反应条件为：在110-140℃下保温...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦雨门，蒋磊，刘刚，王凯华，
申请(专利权)人：江苏扬瑞新型材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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