CN103342933A - 一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料，其是由氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、改性氯化聚丙烯、固化剂、颜料、填料、分散剂与助剂等组成。并提供了其制作方法，将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂与助剂进行混合，然后一起投入砂磨机中进行均匀分散；再向其中加入改性氯化聚丙烯、固化剂再进行混合均匀，即制成涂料。本发明的中涂涂料的成本低、制备工艺简单、应用广泛，市场潜力大；使用时对底材特殊处理即可涂装，涂装好的涂料无需烘烤，可自然干燥，施工方便并节约能源，制成的复合漆膜耐乙醇汽油长达8小时。

Description

一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料化工技术领域，具体涉及一种用于聚丙烯（PP）塑料的中涂涂料及其制备方法。

背景技术

目前对汽车表面涂层的装饰性、防腐蚀性、抗击性与耐候性要求越来越高，所以人们关注起在阴极电泳底漆与面漆之间的中涂漆重要性。因为如果直接在底漆表面喷涂起装饰作用的面漆时，由于底漆与面漆之间的附着力差，极易导致汽车表面的涂装层的抗击力弱，易被路边的砂石或其他物品划伤破坏。在复合涂层中，中涂作为承上启下的过渡层，其对提高面漆的丰满度、附着力和其它机械性能及复合涂层的耐候性能均功不可没。

而喷有中涂漆则不仅可填补金属扳金和底漆的细小不平面，减少面漆厚度，防止因面漆太厚而造成成本高与产生桔皮状，从而增加面漆丰满度；还提高了涂层的附着力，保护了车身不易被划伤。另外，由于中涂漆的填充性能好又便于湿打磨，多做修补车身之用。

自2004年我国部分车用汽油已从普通无铅汽油过渡到乙醇汽油，并逐步推广。乙醇汽油燃料在使用过程中容易对车身的油漆涂层造成腐蚀、溶胀、软化等影响，特别是对汽车PP塑料上的中涂层破坏能力远远大于普通无铅汽油。而汽车车身上目前使用的常规中涂漆只能耐受普通无铅汽油，无法耐受乙醇汽油的破坏，对汽车造成严重的伤害。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述不足，提供一种PP塑料用、且耐受乙醇汽油的中涂涂料；本发明的另一个目的是提供其涂料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料，其特征在于：它是由下列原料按其重量百分比组成：

氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂：20～35%，

改性氯化聚丙烯：20～35%，

固化剂：1～2%，

颜料：0～10%，

填料：2～10%，

防沉剂：0.5～1%，

分散剂：0.1～0.2%，

溶剂补齐到100%。

进一步，所述氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂是固含量为30-50%、氯化聚丙烯含量为3-8%的热塑型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂溶液。

该树脂相容性好，对颜料润湿性好，研磨时具有极佳的颜料分散性，并使制成的该中涂与双组分聚氨酯面漆有较佳的层间附着力。

进一步，所述改性氯化聚丙烯是由马来酸酐接枝改性生成的氯含量为20-25%。

由于PP塑料无极性，具有结晶度高、表面张力低的特点，一般普通涂层很难附着，由于改性氯化聚丙烯与PP塑料化学结构形式相似，故两者有良好的附着力，有利于抵抗乙醇汽油的破坏。一般情况氯含量越低体系相容性越好，附着力有所下降；氯含量越高体系相容性变差，附着力有所上升，而氯含量为20～25%的范围中体系相容性与附着力能相互兼顾。

进一步，所述固化剂为环氧树脂，优选为二酚基丙烷型环氧树脂或酚醛多环氧树脂。

其固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度，并可提高本发明中涂涂料的力学性能与储存稳定性。

进一步，所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、碳黑中至少一种。

颜料主要起到遮盖、着色作用，可选用无机颜料如钛白粉、铁红、铁黄等；有机蓝/绿颜料如酞青蓝、酞青绿等；有机黄/红颜料；碳黑等适宜涂料使用的颜料均可，单独或混合使用，可制成各种颜色的耐乙醇汽油PP的中涂涂料。

进一步，所述填料为硫酸钡、高岭土、滑石粉或碳酸钙，提高涂料的修饰打磨性和填充性。

进一步，所述防沉剂为气相二氧化硅、聚乙烯蜡或聚酰胺蜡，提高涂料的储存稳定性。

进一步，所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基异戊基甲酮、环己酮、丙二醇、甲醚醋酸酯中至少一种。

进一步，所述分散剂苯乙烯-马来酸酐共聚物。

本发明中氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂与改性氯化聚丙烯均是市购的现有产品，只是每个厂家生产的方法不同而导致其指标不同，本发明中限定了符合本发明技术方案的最好效果的具体含量指标，如氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂是固含量为30-50%、氯化聚丙烯含量为3-8%的热塑型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂溶液；而改性氯化聚丙烯是由马来酸酐接枝改性生成的氯含量为20-25%的。但本明不仅限于指定的含量指标的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、改性氯化聚烯烃溶液，所有符合本发明的均为本发明所保护的范围。

制备用于聚丙烯塑料的中涂涂料的方法，包括如下步骤：

（1）按配比将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、颜料、填料、防沉剂、分散剂、溶剂进行混合；

（2）将（1）物料投入砂磨机中进行均匀分散；

（3）向（2）中加入改性氯化聚烯烃溶液、环氧树脂再进行混合均匀，即制成涂料。

本发明的涂料在使用时，采用湿碰湿工艺施工，聚丙烯塑料底材清洁干燥后即可喷涂该中涂涂料，待涂料自然干燥10分钟后，喷涂面漆；然后对该复合漆膜于70－90℃烘烤1小时，得耐乙醇汽油聚丙烯中涂的复合漆膜。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明的中涂涂料的原料来源丰富，成本低；

2.、本发明的中涂涂料制备工艺简单，且应用广泛，市场潜力大；

3、本发明的中涂涂料可采用用湿碰湿工艺进行施工，PP塑料底材无需火焰等特殊处理即可涂装，涂装好的涂料无需烘烤，可自然干燥，施工方便并节约能源。

4、根据《漆膜耐汽油性测定法》（GB/T1734）中浸汽油法对耐乙醇汽油进行测试，采用本发明的中涂涂料制得的复合漆膜耐乙醇汽油长达8小时，比现有中涂涂料制成的复合漆膜耐乙醇汽油0.5小时，延长了16倍；且漆膜外观无褶皱、起泡、脱落和任何变异。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例一：

一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料组成原料（按重量百分比计）如下：

氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂：35%，

改性氯化聚丙烯：20%，

二酚基丙烷型环氧树脂：1%，

钛白粉：15%，

滑石粉：2%，

气相二氧化硅：1%，

苯乙烯-马来酸酐共聚物：0.1%，

二甲苯补齐到100%。

制备方法：按上述配比进行称重，将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、钛白粉、滑石粉、气相二氧化硅、苯乙烯-马来酸酐共聚物、二甲苯进行混合；然后将物料一起投入砂磨机中进行均匀分散；再向其中加入改性氯化聚丙烯、二酚基丙烷型环氧树脂再进行混合均匀，即制成涂料。

实施例二：

一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料组成原料（按重量百分比计）如下：

氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂：20%，

改性氯化聚丙烯：35%，

二酚基丙烷型环氧树脂：2%，

铁黄：10%，

滑石粉：2%，

硫酸钡：3%，

聚乙烯蜡：0.5%，

苯乙烯-马来酸酐共聚物：0.2%，

环己酮：15%，

丙二醇补齐到100%。

制备方法：按上述配比进行称重，将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、铁黄、滑石粉、硫酸钡、聚乙烯蜡、苯乙烯-马来酸酐共聚物、环己酮、丙二醇进行混合；然后将物料一起投入砂磨机中进行均匀分散；再向其中加入改性氯化聚丙烯、二酚基丙烷型环氧树脂再进行混合均匀，即制成涂料。

实施例三：

一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料组成原料（按重量百分比计）如下：

氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂：30%，

改性氯化聚丙烯：30%，

酚醛多环氧树脂：1.5%，

高岭土：10%，

聚酰胺蜡：1%，

苯乙烯-马来酸酐共聚物：0.1%，

甲基异戊基甲酮：10%，

甲苯补齐到100%；

制备方法：按上述配比进行称重，将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、高岭土、聚酰胺蜡、苯乙烯-马来酸酐共聚物、甲基异戊基甲酮、甲苯进行混合；然后将物料一起投入砂磨机中进行均匀分散；再向其中加入改性氯化聚丙烯、酚醛多环氧树脂再进行混合均匀，即制成涂料。

实施例四、对比试验

试验对象：将上述实施例1中制好的用于聚丙烯塑料的中涂涂料采用湿碰湿工艺进行喷涂施工，待PP塑料底材清洁干燥后可喷涂该中涂涂料，喷涂过后自然干燥10分钟后，再涂装双组分聚氨酯面漆，然后对该复合漆膜于80℃烘烤1小时，得耐乙醇汽油聚丙烯中涂的复合漆膜。

对照样：同时喷涂普通PP中涂涂料制成的复合漆膜，作为实验参照样。

实验介质：市售的E10型93#车用乙醇汽油。

试验方法：参照中华人民共和国国家标准《漆膜耐汽油性测定法》（GB/T1734）中浸汽油法进行测试。将试验对象与对照样分别浸于E10型93#车用乙醇汽油中，对其漆膜性能耐汽油时间进行对比；另外对其外观、附着力、耐沸水、耐湿热等性能也进行了对比。具体见下表：

从上表可看出，本发明的用于聚丙烯塑料的中涂涂料具有耐乙醇汽油功能，其时间长达8小时，而且漆膜的外观无褶皱、起泡、脱落等任何变异。而普通PP中涂制成的复合漆膜只耐乙醇汽油0.8小时，其漆膜外观即发生褶皱、起泡并出现部分脱落的现象。所以本发明的中涂涂料具有保护汽车、促进汽车向更好方向发展，并具有广阔的推广应用前景。

上面所述仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种用于聚丙烯塑料的中涂涂料，其特征在于：它是由下列原料按其重量百分比组成：

氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂：20～35%，

改性氯化聚丙烯：20～35%，

固化剂：1～2%，

颜料：0～10%，

填料：2～10%，

防沉剂：0.5～1%，

分散剂：0.1～0.2%，

溶剂补齐到100%。

2. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂是固含量为30-50%、氯化聚丙烯含量为3-8%的热塑型氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂溶液。

3. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述改性氯化聚丙烯是由马来酸酐接枝改性生成的氯含量为20-25%。

4. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述固化剂为环氧树脂，优选为二酚基丙烷型环氧树脂或酚醛多环氧树脂。

5. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、碳黑中至少一种。

6. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述填料为硫酸钡、高岭土、滑石粉或碳酸钙。

7. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述防沉剂为气相二氧化硅、聚乙烯蜡或聚酰胺蜡。

8. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基异戊基甲酮、环己酮、丙二醇、甲醚醋酸酯中至少一种。

9. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述分散剂苯乙烯-马来酸酐共聚物。

10. 一种制备如权利要求1所述涂料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按配比将氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂、颜料、填料、防沉剂、分散剂、溶剂进行混合；

（2）将（1）物料投入砂磨机中进行均匀分散；

（3）向（2）中加入改性氯化聚烯烃溶液、环氧树脂再进行混合均匀，即制成涂料。