CN113897099B - 一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法 - Google Patents

一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法，属于氯化聚丙烯涂料技术领域。本发明氯化聚丙烯涂料按重量份数计包括以下组分：氯化聚丙烯40‑55份、醇酸树脂15‑25份、松香树脂10‑12份、氢化双酚A环氧树脂25‑30份、煅烧陶土8‑11份、铝矾土5‑6份、引发剂0.20‑0.24份、消泡剂0.6‑1.2份、偶联剂0.8‑2.0份、有机溶剂180‑220份。本发明对氯化聚丙烯共混改性，以氢化双酚A环氧树脂为主，醇酸树脂和松香树脂为辅，在引发剂作用下经自由基共聚反应，得到一种可用于聚丙烯材料的、附着力强且耐水性良好的氯化聚丙烯涂料。

Description

一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于氯化聚丙烯涂料技术领域，具体涉及一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯具有高结晶度、高熔点和高立构规整度以及良好的综合性能，因此在汽车、家电家具、薄膜等众多领域具有广泛的用途。由此，在很多场合，人们希望在聚丙烯产品表面进行涂饰，使其在外观或表面性能上达到更高的水平，所以对聚丙烯材料表面的涂饰研究就成为了热门课题。然而，聚丙烯的表面能低，涂料在其表面的润湿性极差，涂料的附着与成膜十分困难。
氯化聚丙烯是聚丙烯经氯化改性的热塑性树脂，具有稳定、耐磨、耐酸、耐老化等优点。因其与聚丙烯有着较好的附着力，氯化聚丙烯常用作底漆在聚丙烯基材上使用。然而，氯化聚丙烯涂料在使用过程中仍然存在一些不足：氯化聚丙烯与常用极性树脂涂料相容性一般，因此与常用极性面漆的附着力较差，且耐水性也较差。
发明内容
针对背景技术中聚丙烯表面能低涂料难以附着而氯化聚丙烯涂料与其他树脂涂料相容性一般且耐水性差的问题，本发明提供了一种氯化聚丙烯涂料及其制备方法，具体是通过如下技术方案实现的：
一种氯化聚丙烯涂料，包括以下组分：氯化聚丙烯、醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂、煅烧陶土、铝矾土、引发剂、消泡剂、偶联剂、有机溶剂。
作为上述技术方案的进一步改进，各组分按重量份数计为：氯化聚丙烯40-55份、醇酸树脂15-25份、松香树脂10-12份、氢化双酚A环氧树脂25-30份、煅烧陶土8-11份、铝矾土5-6份、引发剂0.20-0.24份、消泡剂0.6-1.2份、偶联剂0.8-2.0份、有机溶剂180-220份。
作为上述技术方案的进一步改进，所述氯化聚丙烯为氯含量15％-20％的低氯化等规聚丙烯。
作为上述技术方案的进一步改进，所述氢化双酚A环氧树脂环氧值为0.52-0.56。
本发明选用的醇酸树脂为干性且脂肪酸含量在40％-60％，其在空气中能够自行固化，也可与其他树脂混合固化，成膜后漆层有光泽、韧性好，附着力强，具有良好的耐磨性、耐候性，可广泛应用于汽车、机器设备、家电、金属、卷材的涂料。松香由于其结构特点具有良好的防腐、防潮、粘合、软化等性能，本发明选用含有双链和羧基活性基团的松香树脂与氯化聚丙烯共混改性，从而提高制成漆层的硬度与耐水性。氢化双酚A环氧树脂具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等，其黏度较低、耐候性优异，与氯化聚丙烯的相容性较好，本发明对氯化聚丙烯共混改性，以氢化双酚A环氧树脂为主，醇酸树脂和松香树脂为辅，在引发剂作用下经自由基共聚反应，能够提高氯化聚丙烯与其他极性树脂的相容性，制得的氯化聚丙烯涂料可以与其他极性面漆搭配使用，也可单独作为底面合一漆使用；本发明涂料可在聚丙烯基材上使用，漆层附着力强且耐水性良好。
作为上述技术方案的进一步改进，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。
作为上述技术方案的进一步改进，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
作为上述技术方案的进一步改进，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷中的至少一种。
一种氯化聚丙烯涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至95-100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；
2)将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；
3)将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入步骤1)所得混合液、引发剂升温至120-125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入步骤2)所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
作为上述技术方案的进一步改进，所述氯化聚丙烯涂料可配合极性面漆使用或者直接使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明制备的氯化聚丙烯涂料可用于聚丙烯材料，且附着力好。
2.本发明制备的氯化聚丙烯涂料可以与其他极性面漆搭配使用，也可单独作为底面合一漆使用，制成的漆层耐水性良好。
3.本发明克服了现有涂料对聚丙烯材料难以附着以及氯化聚丙烯与其他极性面漆相容性差的问题，本发明制备工艺步骤简单，反应条件要求低，适合工业化生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种氯化聚丙烯涂料：
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)50份、醇酸树脂20份、松香树脂12份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.54)30份、煅烧陶土10份、铝矾土6份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.24份、消泡剂0.8份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.2份、有机溶剂(二甲苯)200份备用。
2.取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本实施例制得的氯化聚丙烯涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为11.4MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜无脱落、起泡、失光，附着力0级(检测标准：GB/T 1733)。
实施例2
一种氯化聚丙烯涂料：
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)50份、醇酸树脂20份、松香树脂10份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.54)30份、煅烧陶土8份、铝矾土5份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.24份、消泡剂0.8份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.6份、有机溶剂(二甲苯)200份备用。
2.取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本实施例制得的氯化聚丙烯涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为10.7MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜无脱落、起泡、失光，附着力0级(检测标准：GB/T 1733)。
实施例3
一种氯化聚丙烯涂料：
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量20％的低氯化等规聚丙烯)50份、醇酸树脂15份、松香树脂12份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.54)30份、煅烧陶土10份、铝矾土6份、引发剂(偶氮二异丁腈)0.24份、消泡剂1.2份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.4份、有机溶剂(环己烷)200份备用。
2.取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至95℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至120℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本实施例制得的氯化聚丙烯涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为9.5MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜无脱落、起泡、失光，附着力0级(检测标准：GB/T 1733)。
实施例4
一种氯化聚丙烯涂料：
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)40份、醇酸树脂25份、松香树脂10份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.56)25份、煅烧陶土11份、铝矾土5份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.20份、消泡剂0.6份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)2.0份、有机溶剂(甲苯)180份备用。
2.取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至95℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本实施例制得的氯化聚丙烯涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为12.8MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜无脱落、起泡、失光，附着力0级(检测标准：GB/T 1733)。
对比例1
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)50份、松香树脂12份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.54)30份、煅烧陶土10份、铝矾土6份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.24份、消泡剂0.8份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.2份、有机溶剂(二甲苯)200份备用。
2.取松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本对比例制得的涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为6.4MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜无脱落、起泡、失光，附着力0级(检测标准：GB/T 1733)。
对比例2
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)50份、醇酸树脂20份、氢化双酚A环氧树脂(环氧值为0.54)30份、煅烧陶土10份、铝矾土6份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.24份、消泡剂0.8份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.2份、有机溶剂(二甲苯)200份备用。
2.取醇酸树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本对比例制得的涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为10.9MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜脱落、起泡、失光明显，附着力2级(检测标准：GB/T 1733)。
对比例3
1.按重量份数取氯化聚丙烯(氯含量15％的低氯化等规聚丙烯)50份、醇酸树脂20份、松香树脂12份、煅烧陶土10份、铝矾土6份、引发剂(过氧化苯甲酰)0.24份、消泡剂0.8份、偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)1.2份、有机溶剂(二甲苯)200份备用。
2.取醇酸树脂、松香树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入所得混合液、引发剂升温至125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
对本对比例制得的涂料样品进行性能检测：附着力(底材聚丙烯)为7.1MPa(检测标准：GB/T 5210-2006)；耐水性40℃水煮360h，漆膜部分脱落、起泡、失光，附着力1级(检测标准：GB/T 1733)。
根据实施例1-4涂料样品检测数据可知，本发明制得的氯化聚丙烯涂料对聚丙烯材料的附着力好，且耐水性优异；对比实施例1与对比例1涂料样品数据可知，缺少醇酸树脂共聚后的氯化聚丙烯涂料对聚丙烯材料的附着力变差，对比实施例1与对比例2涂料样品数据可知，缺少松香树脂共聚后的氯化聚丙烯涂料对聚丙烯材料的附着力虽然没有明显改变，但其耐水性大大降低，对比实施例1与对比例3涂料样品数据可知，缺少氢化双酚A环氧树脂共聚后的氯化聚丙烯涂料对聚丙烯材料的附着力、耐水性均显著降低。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，包括以下组分：氯化聚丙烯、醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂、煅烧陶土、铝矾土、引发剂、消泡剂、偶联剂、有机溶剂；
所述氯化聚丙烯涂料采用如下方法制备：
1）取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至95-100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；
2）将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；
3）将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入步骤1）所得混合液、引发剂升温至120-125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入步骤2）所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得。
2.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，各组分按重量份数计为：氯化聚丙烯40-55份、醇酸树脂15-25份、松香树脂10-12份、氢化双酚A环氧树脂25-30份、煅烧陶土8-11份、铝矾土5-6份、引发剂0.20-0.24份、消泡剂0.6-1.2份、偶联剂0.8-2.0份、有机溶剂180-220份。
3.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，所述氯化聚丙烯为氯含量15%-20%的低氯化等规聚丙烯。
4.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，所述氢化双酚A环氧树脂环氧值为0.52-0.56。
5.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。
6.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述一种氯化聚丙烯涂料，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述氯化聚丙烯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）取醇酸树脂、松香树脂、氢化双酚A环氧树脂于反应釜中，加入1/2量的有机溶剂、偶联剂混合，升温至95-100℃缓慢搅拌40分钟得到混合液；
2）将煅烧陶土、铝矾土与等质量有机溶剂混合并搅拌至膏状；
3）将氯化聚丙烯与剩余有机溶剂混合，加入步骤1）所得混合液、引发剂升温至120-125℃，保温并搅拌60分钟，然后再加入步骤2）所得膏状物、消泡剂搅拌均匀，最后调整黏度过滤即得所述涂料。
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Denomination of invention: A chlorinated polypropylene coating and its preparation method

Effective date of registration: 20230816

Granted publication date: 20220726

Pledgee: China CITIC Bank Corporation Jiujiang Branch

Pledgor: Ruiyide new materials Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980052568