CN103739772A - 一种多类基材用树脂、其制备方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可用于塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等多类基材的树脂，所述树脂由甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体聚合而成。本发明所述树脂采用合理的组分及配比聚合而成，所得到的树脂应用于涂料后，能够直接涂布在多类基材上，例如塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等基材，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性，使得玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材在涂布涂料前不需进行预处理，进而降低施工成本、提高效率。同时，本发明还公开了所述树脂的制备方法及用途。
Description
技术领域
本发明涉及用于塑料、金属等多类基材的树脂，尤其是一种可用于多类基材的丙烯酸多元醇树脂、其制备方法及用途。
背景技术
与常见的聚碳酸酯、聚丙烯氰-丁二烯-苯乙烯等塑胶基材相比，玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材具有高强度、低吸水性、尺寸稳定性、易成形等优点，故广泛用于汽车内外涂装、家电、电脑、手机等物件上，但由于其表面物理性能差、极性低等原因，涂料在上面常常难有好的附着。为使涂料能在上面有附着以达到一定涂饰效果，通常需要进行特殊处理，比如火焰法、电晕、腐蚀等方法处理基材表面，或者涂装前先上一层尼龙底涂水再上涂料，工序较为繁杂，造成施工成本高、效率低。
鉴于上述情况，有必要开发出能直接附着于PA/GF表面的涂料用树脂，以达到一定的涂饰效果而并不需要进行额外的前期处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种配置成涂料后能直接涂装在各类基材表面、具有很好的底材附着力、层间附着力和耐水性的树脂；本发明的另一目的在于提供一种所述树脂的制备方法；本发明的再一目的在于提供一种所述树脂在涂装在多类基材表面的涂料中的用途。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种多类基材用树脂，所述多类基材用树脂由甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体聚合而成。
本申请发明人经过大量研究发现，当采用甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯配合与其它单体聚合时，所得到的树脂应用于涂料后，能够直接涂布在多类基材上，例如塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等基材，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述多类基材用树脂的玻璃化温度为0～60℃，羟值为20～90mg KOH/g，重均分子量为5000～60000。作为本发明所述多类基材用树脂的更优选实施方式，所述多类基材用树脂的玻璃化温度为13～56℃，羟值为25～90mg KOH/g，重均分子量为6000～59000。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述甲基丙烯酸磷酸酯为0.01～1重量份、丙烯酸羟丁酯为1～20重量份。本申请发明人经过研究发现，当所述甲基丙烯酸磷酸酯采用0.01～1重量份、丙烯酸羟丁酯采用1～20重量份时，所述的特定比例的配合与其它单体聚合时，形成的树脂应用于涂料后，可直接涂布在多类基材上，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有更加良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述其它单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和其它成分。所述其它单体包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和其它成分时，能够与甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯更好的配合聚合，得到性能更优异的树脂。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述其它单体包含以下重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯10～40份、丙烯酸丁酯1～20份、其它成分40～60份。所述其它单体中各成分选择所述重量份的配比时，能够更好的与甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯聚合，得到性能更佳的树脂。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述多类基材用树脂由以下重量份的组分聚合而成：甲基丙烯酸磷酸酯0.01～1份、丙烯酸羟丁酯1～20份、甲基丙烯酸甲酯10～40份、丙烯酸丁酯1～20份、其它成分40～60份。作为本发明所述多类基材用树脂的更优选实施方式，所述多类基材用树脂由以下重量份的组分聚合而成：甲基丙烯酸磷酸酯0.1～0.92份、丙烯酸羟丁酯5.08～16份、甲基丙烯酸甲酯12～38份、丙烯酸丁酯4～18份、其它成分41.9～59.24份。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述其它成分为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少两种。本申请发明人经过研究发现，所述其它成分选择甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少两种时，所组成的其它单体与甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯能够更好的聚合，得到性能更佳的树脂。
作为本发明所述多类基材用树脂的优选实施方式，所述丙烯酸羟丁酯为丙烯酸2-羟丁酯、丙烯酸3-羟丁酯、丙烯酸4-羟丁酯中的至少一种。
本发明的另一目的在于提供一种上述所述树脂的制备方法，所述方法操作简单，能够制备出配置成涂料后直接涂装在多类基材表面的树脂，为实现此目的，本发明采取的技术方案为：一种多类基材用树脂的制备方法，所述方法为将甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体聚合，得多类基材用树脂。具体地，所述多类基材用树脂的制备方法为，将甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体置于溶剂中，在90～120℃下反应11～14h，得多类基材用树脂。此处所述溶剂为本领域技术人员可根据现有技术进行合适选择。
本发明的再一目的在于提供一种所述树脂的用途，为实现此目的，本发明采取的技术方案为：如上任一所述树脂在涂布在多类基材表面的涂料中的用途，所述多类基材包括塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属。本发明所述树脂应用于涂料后，能够直接涂布在多类基材上，例如塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等基材，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性，使得玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材在涂布涂料前不需进行预处理，进而降低施工成本、提高效率。
本发明所述树脂采用合理的组分及配比聚合而成，所得到的树脂应用于涂料后，能够直接涂布在多类基材上，例如塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等基材，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性，使得玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材在涂布涂料前不需进行预处理，进而降低施工成本、提高效率。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为14℃，羟值为58mg KOH/g，重均分子量为10000。
实施例2
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为29℃，羟值为37mg KOH/g，重均分子量为39000。
实施例3
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为33℃，羟值为88mg KOH/g，重均分子量为53000。
实施例4
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为33℃，羟值为46mg KOH/g，重均分子量为46000。
实施例5
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为41℃，羟值为38mg KOH/g，重均分子量为59000。
实施例6
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为13℃，羟值为90mg KOH/g，重均分子量为6000。
实施例7
本发明多类基材用树脂的一种实施例，本实施例所述多类基材用树脂采用以下重量份的组分聚合而成：
本实施例所得多类基材用树脂的玻璃化温度为56℃，羟值为25mg KOH/g，重均分子量为21000。
实施例8
本发明所述多类基材用树脂的性能评价
将本发明实施例1-7制备得到的树脂与DN-980固化剂（购自迪爱生合成树脂（中山）有限公司）、铝粉、稀释剂混合，搅拌均匀后喷涂在各类基材上，在80℃下干燥30min，冷却后即得漆膜，测试所得各漆膜的性能，其中，
基材附着性测试：用米奇邦胶纸进行百格法测试
○：100％附着
△：70～80％附着
×：＜50％附着
耐水性测试：40℃水煮240h后用米奇邦胶纸进行百格法测试附着力
○：100％附着
△：70～80％附着
×：＜50％附着
耐湿热后附着性测试：在40℃、90%RH下放置240h后用米奇邦胶纸进行百格法测试附着力
○：100％附着
△：70～80％附着
×：＜50％附着
耐湿热后外观测试：在40℃、90%RH下放置240h后目测有无起皱、起水迹现象
○：漆膜无变化
△：1～10％漆膜面积有起皱、起水迹现象
×：＞10％漆膜面积有起皱、起水迹现象
层间附着性测试：漆膜1上再喷涂高羟值PU树脂、80℃×30min干燥后用米奇邦胶纸进行百格法测试
○：100％附着
△：70～80％附着
×：＜50％附着
测试所得结果如表1所示：
表1
表1中的基材，PA为尼龙、PA/GF为玻璃纤维增强尼龙、Al为铝、SUS为不锈钢、PC为聚碳酸酯塑料基材、ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料基材。
由表1可看出，本发明所述树脂应用于涂料后，能够直接涂布在多类基材上，例如塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属等基材，尤其是涂布在玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材上时，具有良好的底材附着性、面漆附着性、耐水性和耐湿热性，使得玻璃纤维增强尼龙（PA/GF）基材在涂布涂料前不需进行预处理，进而降低施工成本、提高效率。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种多类基材用树脂，其特征在于，所述多类基材用树脂由甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体聚合而成。
2.如权利要求1所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述多类基材用树脂的玻璃化温度为0～60℃，羟值为20～90mg KOH/g，重均分子量为5000～60000。
3.如权利要求1所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述甲基丙烯酸磷酸酯为0.01～1重量份、丙烯酸羟丁酯为1～20重量份。
4.如权利要求1所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述其它单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和其它成分。
5.如权利要求4所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述其它单体包含以下重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯10～40份、丙烯酸丁酯1～20份、其它成分40～60份。
6.如权利要求1所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述多类基材用树脂由以下重量份的组分聚合而成：甲基丙烯酸磷酸酯0.01～1份、丙烯酸羟丁酯1～20份、甲基丙烯酸甲酯10～40份、丙烯酸丁酯1～20份、其它成分40～60份。
7.如权利要求4或5或6所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述其它成分为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少两种。
8.如权利要求1所述的多类基材用树脂，其特征在于，所述丙烯酸羟丁酯为丙烯酸2-羟丁酯、丙烯酸3-羟丁酯、丙烯酸4-羟丁酯中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一所述多类基材用树脂的制备方法，其特征在于，所述方法为将甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸羟丁酯和其它单体聚合，得多类基材用树脂。
10.如权利要求1-8任一所述树脂在涂布在多类基材表面的涂料中的用途，所述多类基材包括塑料、玻璃纤维增强尼龙和金属。
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