Главные виды покрытий, используемых в настоящее время для банок, включают эпоксидно-фенольные покрытия, эпоксидно-аминные покрытия, органические растворы, виниловые покрытия, полиэфирные покрытия, акриловые покрытия и эпоксидно-эфирные покрытия. Вот краткое введение в характеристики различных смол, а также в свойства и применение покрытий, изготовленных из них.
Эпоксидно-фенольные покрытия:
Эпоксидно-фенольные покрытия формулируются с использованием эпоксидной смолы и фенольной смолы в определенном соотношении. Они широко используются в области металлической упаковки для банок, особенно в качестве внутренних покрытий для банок напитков и пищевых продуктов.
Эпоксидная смола — это высокомолекулярный полимер, содержащий две или более эпоксидные группы. Он состоит в основном из алифатических, циклоалефатических или ароматических сегментов в качестве главной цепи. Эпоксидная группа является характерной функциональной группой эпоксидной смолы, и ее содержание является наиболее важным показателем этой смолы. Для внутренних покрытий банок для напитков и пищевых продуктов обычно требуются высокомолекулярные эпоксидные смолы, такие как эпоксидные смолы типа 7 и типа 9, или даже смолы еще более высокой молекулярной массы. Эти смолы обладают отличной прочностью на удар и прочностью. Благодаря наличию множества кислородсодержащих групп на молекулярных цепях, они также обладают отличной адгезией. Фенольная смола — это смола, получаемая конденсационной реакцией между фенольными мономерами и мономерами альдегида. Она состоит из множества метиленовых (CH2-) и жестких феноловых связей. Структура содержит большое количество полярных гидроксильных групп, что приводит к жесткой молекулярной структуре и плохой гибкости. Гидроксиметильные группы на молекулах дополнительно отверждаются, образуя трехмерную сеть, состоящую из связей С-С. Благодаря своей плотной структуре она относительно стабильна к различным химическим веществам, что делает фенольную смолу высокоустойчивой к коррозии, особенно к кислотам. Поэтому эпоксидно-фенольные покрытия сочетают преимущества обеих смол:
- Хорошая адгезия к металлическим подложкам.
- Отличная обрабатываемость.
- Отличная химическая стойкость (стойкость к сере и кислотам в упаковке пищевых продуктов).
- Хорошая термическая и износостойкость.
- Низкое сокращение и низкая пористость.
Из-за отличной стойкости к коррозии эпоксидно-фенольные покрытия играют значительную роль во внутренних покрытиях банок для напитков и пищевых продуктов, а также в двухчастных формах пищевых банок. Они широко используются в качестве внутренних покрытий в различных фруктовых соках, травяных чаях, высококислотных продуктах и продуктах с высоким содержанием серы. Эпоксидно-фенольные покрытия обычно имеют золотисто-желтый цвет, с ярким и полным видом. Они также обладают выдающимися физическими свойствами, такими как стойкость к износу, гибкость и стойкость к паровой стерилизации. Поэтому эпоксидно-фенольные покрытия часто используются для внутренних покрытий композитных банок, а также внешних покрытий для верхних и нижних крышек банок для напитков и пищевых продуктов. Эпоксидно-фенольные покрытия требуют обжига при температуре 200-205 градусов Цельсия в течение 10 минут для достижения полного отверждения за одно нанесение. Однако многие эпоксидно-фенольные покрытия также могут достичь полного отверждения при более низких температурах с несколькими циклами обжига. Следует отметить, что адгезия эпоксидно-фенольных покрытий значительно снижается после нескольких циклов обжига, что серьезно влияет на качество покрытия. Кроме того, с каждым циклом обжига цвет покрытия становится темнее. Поэтому важно обращать внимание на температуру обжига и процесс покрытия во время применения, стремясь минимизировать количество циклов обжига, обеспечивая при этом полное отверждение покрытия.
Эпоксидно-фенольные покрытия обладают хорошими свойствами влажного и равномерного нанесения на подложки, такие как оловянная и стальная оловянная лента, и алюминиевые листы. Обработка поверхности подложки также играет значительную роль в достижении этих свойств. Важно учитывать вязкость во время процесса нанесения, поскольку избыточная вязкость может негативно сказаться на равномерности нанесения и вызвать дефекты поверхности, а низкая вязкость может привести к провисанию. Рекомендуется разбавление покрытия специальным разбавителем во время практической работы. Кроме того, перед использованием необходимо тщательно перемешать покрытие, чтобы обеспечить однородность.
Алюминиевая паста или оксид цинка часто добавляются в эпоксидно-фенольные покрытия для упаковки определенных продуктов, содержащих серу, таких как мясо, морепродукты и спаржа. В таких системах добавление разделительного агента на основе смазочного воска может использоваться для упаковки консервов мяса. Основная цель алюминиевой пасты в основном заключается в блокировании проникновения сероводорода, выделяемого во время стерилизации пищи, через покрытие и закрытие потенциальных пятен сероводорода, тогда как оксид цинка поглощает выделяемый во время стерилизации пищи сероводород для предотвращения сульфидной коррозии. Однако включение алюминиевой пасты или оксида цинка в эпоксидно-фенольные покрытия может привести к более мягким покрытиям, что может снизить обрабатываемость.
