CN101914337B - 一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法 - Google Patents
一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法。将丙烯酸酯单体100重量份、氯化聚丙烯10-20重量份、溶剂200-300重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，加热升温至70-90℃；待固体溶解完全后，加入引发剂2-4重量份，再升温至反应温度70-90℃；待反应结束后，加入附着力增进剂，即可得到氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。本发明的制备工艺操作简单，无毒，采用环保型溶剂法制备氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其在热塑性聚烯烃基质附着力好，适合作底漆用于聚烯烃进行涂装前的预处理，以提高涂层对聚烯烃塑料的附着力。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃塑料用的环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法。
背景技术
制备适合用于聚烯烃材料用的氯化聚丙烯(CPP)涂料，其所用的CPP通常为等规CPP，分子量通常在1000-200000之间，氯含量为10-50％，其中以分子量为10000-100000，氯含量为15-35％的CPP最为常见。虽然氯原子增加了CPP的极性，但是在使用时仍需要对其进行改性，如在CPP分子上进一步引入酸酐、羧基、羟基、丙烯酸等基团，可以提高其附着力及与涂料树脂的相容性，从而拓宽了CPP的应用范围。但是这种方法制备的改性产品接枝率较低，改进CPP极性的空间有限。通过加入丙烯酸酯单体，在单体反应接枝CPP过程当中，丙烯酸酯单体聚合形成丙烯酸树脂，这种底漆混合物中CPP接枝物与聚丙烯等底材的附着力良好，底漆组合物中丙烯酸树脂则与面漆漆膜的层间附着力较好，从而增加与涂料树脂的相容性。
氯化聚丙烯用作涂料，常以甲苯、二甲苯为溶剂，但是在生产过程中使用大量的有毒溶剂，对环境有严重的破坏作用，因此改进落后的工艺方法是很有意义的。
发明内容
针对现有溶液法制备氯化聚丙烯涂料的不足，本发明的目的在于提供一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法，从而克服了传统溶液法中存在的溶剂有毒等问题。
本发明通过以下技术方案实现上述发明目的：
一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆及其制备方法，包括如下步骤：
(1)将丙烯酸酯单体100重量份、氯化聚丙烯10-20重量份、溶剂200-300重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，加热升温至70-90℃；
(2)待单体溶解完全后，加入引发剂2-4重量份，再升温至反应温度70-90℃，反应4-6h；
(3)待反应结束后，加入增粘剂，即可得到氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
上述的丙烯酸酯单体优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酸酰胺中的一种或几种的混合物。
上述的溶剂优选为环己烷、甲基环己烷、乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一种或几种的混合物。
上述引发剂优选为偶氮二异丁睛、偶氮二异庚睛、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮、异丙苯过氧化氢、过氧化2，4-戊二酮、过氧化环己酮中的一种或几种的混合物。
上述的增粘剂优选为氨基聚酰胺树脂、氯蜡树脂、萜烯或松香脂。
上述的氯化聚丙烯中氯的重量含量为20-35％。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用环保型溶剂法制备氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。该方法通过加入丙烯酸酯单体，在引发剂的作用下，这些单体一方面接枝在氯化聚丙烯上，另一方面聚合形成丙烯酸树脂。该改性产品在聚烯烃塑料底材和面漆漆膜间附着力好。提供了一种制备工艺简单，无需特殊后处理，无毒，性价比高，对非极性聚合物有较强的附着力。预期在聚烯烃涂料领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施例1：
将甲基丙烯酸甲酯100重量份、氯化聚丙烯(CPP)15重量份和甲基环己烷250重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP溶解完全后，加入偶氮二异丁睛3重量份，再升温至80℃。待反应4.5h后，停止加热，加入氨基聚酰胺树脂5重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
实施例2：
将甲基丙烯酸甲酯100重量份、甲基丙烯酸丁酯5重量份、氯化聚丙烯(CPP)10重量份和乙酸丁酯300重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP溶解完全后，加入偶氮二异丁睛3重量份，再升温至80℃。待反应4.5h后，停止加热，加入氯蜡树脂5重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
实施例3：
将甲基丙烯酸甲酯100重量份、丙烯酸丁酯5重量份、氯化聚丙烯(CPP)10重量份、甲基环己烷150重量份和乙酸丁酯150重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP单体溶解完全后，加入过氧化二苯甲酰4重量份，再升温至80℃。待反应5h后，停止加热，加入氯蜡树脂2重量份和萜烯树脂3重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
实施例4：
将甲基丙烯酸甲酯100重量份、N，N-二甲基丙烯酸酰胺5重量份、氯化聚丙烯(CPP)10重量份、乙酸乙酯100重量份和乙酸丁酯150重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP单体溶解完全后，加入过氧化二苯甲酰3重量份，再升温至80℃。待反应6h后，停止加热，加入氨基聚酰胺树脂5重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
用框式涂布器在PP板材表面涂上一层30μm的涂层，再用百格刀在表面画1毫米×1毫米的正方形格，用美国3M公司生产的型号为600的透明胶带平整粘结在方格上，不留一丝空隙，然后以最快的速度垂直拉起，观察划痕边缘和方格内有无脱漆，按国标GB/T9286-1998色漆和清漆的漆膜划格实验，结果分级，0级最好，5级最差。切割边缘完全平滑，无一格脱落为0级，脱漆量在0-5％之间为1级，在5-15％之间为2级，在15-35％之间为3级，在35-65％之间为4级，超过65％为5级。
(1)底漆漆膜与底材的附着力测定
分别将实施例1-4制得的底漆涂料与稀释剂甲苯制备固含量为30％样品，用制模器在PP底材表面上涂膜，70℃下烘烤15分钟，得到厚度为30μm的PP底漆漆膜。用附着力测试方法对底漆漆膜与PP底材之间的附着力进行测试，结果如表1所示。
(2)底漆漆膜与面漆漆膜的附着力测定
上述涂布底漆烘干后的样品，按上述方法涂布双组份聚氨酯面漆，75℃下烘烤15分钟，得到厚度为30μm的PP底漆漆膜。对干燥后的漆膜进行层间附着力测试，测试结果如表1所示。
表1
| 样品 | 底漆漆膜与底材的附着力 | 底漆漆膜与面漆漆膜的附着力 |
| CP343-1 | 0 | 0 |
| CP7540 | 0 | 0 |
| 实施例1 | 0 | 0 |
| 实施例2 | 0 | 0 |
| 实施例3 | 1 | 1 |
| 实施例4 | 0 | 1 |
从表1所示的结果可以看出，实施例1-4底漆漆膜与底材、面漆漆膜的附着力表现良好，基本达到或者接近国外聚烯烃底漆CP343-1、CP7540的产品水平，可以替代国外同类型产品。
Claims (3)
1.一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆的制备方法，其特征在于，由如下方法制备得到：
将甲基丙烯酸甲酯100重量份、氯化聚丙烯CPP 15重量份和甲基环己烷250重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP溶解完全后，加入偶氮二异丁腈3重量份，再升温至80℃；待反应4.5h后，停止加热，加入氨基聚酰胺树脂5重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆；
或将甲基丙烯酸甲酯100重量份、甲基丙烯酸丁酯5重量份、氯化聚丙烯CPP 10重量份和乙酸丁酯300重量份加入到带有搅拌装置的反应器中，在搅拌下加热升温至70℃，待CPP溶解完全后，加入偶氮二异丁腈3重量份，再升温至80℃；待反应4.5h后，停止加热，加入氯蜡树脂5重量份后即可制得环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的氯化聚丙烯中氯的重量含量为20-35％。
3.一种环保型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂底漆，其特征在于由权利要求1所述的方法制备得到。
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