CN115304973B - 一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明具体公开了一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用。所述包括以下重量百分比组成：改性羟基丙烯酸树脂、混合溶剂、间甲酚、丙酮和助剂，其中，所述助剂包括附着力促进剂和硅烷偶联剂，混合溶剂为工业二甲苯和正丁醇。本发明利用混合溶剂的作用力对尼龙表面进行咬蚀，使得改性羟基丙烯酸树脂与尼龙表层形成钩嵌作用力，同时，硅烷偶联剂又能使玻纤与改性羟基丙烯酸树脂之间形成桥梁，进一步增强改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间的附着力，而且改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间存在很好的范德华力。因此，该处理剂和尼龙玻纤基材的产品之间能够形成附着力良好的涂层，有效解决了现有尼龙玻纤基材产品附着力差的问题。

Description

一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
在3C涂料领域，由于尼龙PA玻纤改性塑料属于极性极低的高分子材料，目前市场上很多水性塑胶漆在其表面无附着力，或涂料喷涂后附着力不好，很难找到一种对尼龙玻纤有很好附着力的树脂或者是处理剂。中国专利CN201711015167.5申请了一种用于尼龙PA玻纤改性塑料的水性塑胶漆及其制备方法，该水性塑胶漆由以下组分组成：水性聚氨酯改性丙烯酸乳液、钛白粉、纳米二氧化硅、润湿剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂、流平剂、抗划伤助剂、pH中和剂、去离子水。该专利的缺陷在于只能为单涂层且附着力只靠单一树脂作用；不能解决尼龙玻纤素材涂装多样化问题，不能再喷涂其他涂层于其上，主要也是由于加入了流平剂以及抗划伤助剂，使得其表面能低，漆膜不能很好在该漆膜上铺展开，导致没有性能；因为该塑胶漆主要是靠树脂对尼龙玻纤素材的作用力，所以其适用性也较窄，对于很多尼龙玻纤的素材无良好附着，只能对特定一类尼龙玻纤素材附着力良好
鉴于此，开发能在尼龙PA玻纤基材上附着力强，耐性好是本技术领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，包括以下重量百分比组成：
其中，所述助剂包括附着力促进剂和硅烷偶联剂，混合溶剂为工业二甲苯和正丁醇。
优选地，所述改性羟基丙烯酸树脂的化学通式为(C3H4O3)X，式中，X表示其分子量，改性羟基丙烯酸树脂的固含量为50-55％，粘度为cps/30℃4000－6000，酸值为2－5mg/KOH，羟值为35mg KOH/g。
优先地，所述混合溶剂中的工业二甲苯含量为21-28％；正丁醇含量为9-12％，其中，工业二甲苯为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的混合物。
优选地，所述间甲酚和丙酮的重量百分比为0.95-1.05。
优选地，所述硅烷偶联剂的化学通式为Y-R-Si(OR)3，式中，Y表示有机官能基,SiOR表示硅烷氧基。
本发明还提供了微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的制备方法，所述方法用于制备上述所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，至少包括以下步骤：
S1、将工业二甲苯和正丁醇按比例混合以获得混合溶剂；
S2、将改性羟基丙烯酸树脂以及助剂加入到混合溶剂中，用分散机以500转/分钟使其充分溶解并分散均匀，得到分散溶液；
S3、将间甲酚和丙酮按比例混合均匀并加入到所述分散溶液中；
S4、最后用分散机500转/分钟充分搅拌均匀后用200目的滤布进行过滤，进而得到微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂。
本发明还提供了一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用，将上述所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂或上述所制备的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂应用于尼龙玻纤基材的产品上，其应用具体过程包括：
S100、取一定量的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂原液，并将微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂与多聚体异氰酸酯固化剂按照100:10的比例进行配比混合，待混合均匀后用300-500目滤布过滤，得到混合液；
S200、用喷枪将所述混合液喷涂于尼龙玻纤基材的产品上并烘烤；
S300、将烘烤后的尼龙玻纤基材的产品取出，待冷却后喷涂底漆或面漆。
优选地，所述多聚体异氰酸酯固化剂为六亚甲基1，6－二异氰酸酯三聚体固化剂。
优选地，所述步骤S200中尼龙玻纤基材的产品上喷涂的混合液干膜厚度为3-6um，烘烤温度为50±10℃，烘烤时间为10±5min。
与现有技术比较，本发明所提出的一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用，所述尼龙玻纤在混合溶剂的作用力下对尼龙表面进行咬蚀，使得改性羟基丙烯酸树脂浸润入被腐蚀的表层并与尼龙表层形成钩嵌作用力，而且改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间存在很好的范德华力，同时，利用附着力促进剂能够提高改性羟基丙烯酸树脂在尼龙表层上的附着力，硅烷偶联剂又能使玻纤与改性羟基丙烯酸树脂之间形成桥梁，进一步增强改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间的附着力。因此，在混合溶剂微腐蚀加强钩嵌作用力、硅烷偶联剂的侨联作用以及改性羟基丙烯酸树脂的范德华力这三重作用力下，使得微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂和尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品之间形成附着力良好的涂层，从而有效解决了现有尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品附着力差的问题，该微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂具有优异的附着性能、耐水煮性能和耐盐雾性能，其适用性广，可用于外观漆体系，PVD体系。而且，在所述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用过程中，通过将微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂与封闭性好的异氰酸酯固化剂按一定比例混合，利用多聚体异氰酸酯固化剂的封闭作用还能够进一步防止尼龙玻纤素材浮纤导致的附着力不良的问题。
附图说明
图1是本发明中一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的制备方法流程图，
图2是本发明中一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明所提供的一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，包括以下重量百分比组成：
其中，所述助剂包括附着力促进剂和硅烷偶联剂，混合溶剂为工业二甲苯和正丁醇。
其中，所述改性羟基丙烯酸树脂的化学通式为(C3H4O3)X，式中，X表示其分子量(即改性羟基丙烯酸树脂是由若干个C3H4O3组成的)，改性羟基丙烯酸树脂的固含量为50-55％，粘度为cps/30℃4000－6000，酸值为2－5mg/KOH，羟值为35mg KOH/g；
其中，所述混合溶剂中的工业二甲苯含量为21-28％；正丁醇含量为9-12％，其中，工业二甲苯为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的混合物；
其中，所述间甲酚和丙酮的重量百分比为0.95-1.05；
其中，所述硅烷偶联剂的化学通式为Y-R-Si(OR)3，式中，Y表示有机官能基,SiOR表示硅烷氧基。
本实施例中，所述尼龙玻纤在混合溶剂的作用力下对尼龙表面进行咬蚀，使得改性羟基丙烯酸树脂浸润入被腐蚀的表层并与尼龙表层形成钩嵌作用力，而且改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间存在很好的范德华力，同时，利用附着力促进剂能够提高改性羟基丙烯酸树脂在尼龙表层上的附着力，硅烷偶联剂又能使玻纤与改性羟基丙烯酸树脂之间形成桥梁，进一步增强改性羟基丙烯酸树脂与尼龙玻纤基材之间的附着力。因此，在混合溶剂微腐蚀加强钩嵌作用力、硅烷偶联剂的侨联作用以及改性羟基丙烯酸树脂的范德华力这三重作用力下，使得微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂和尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品之间形成附着力良好的涂层，从而有效解决了现有尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品附着力差的问题。该微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂具有优异的附着性能、耐水煮性能和耐盐雾性能，其适用性广，可用于外观漆体系，PVD体系。
如图1所示，本发明还提供了微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的制备方法，所述方法用于制备上述所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，至少包括以下步骤：
S1、将工业二甲苯和正丁醇按比例混合以获得混合溶剂；
S2、将改性羟基丙烯酸树脂以及助剂加入到混合溶剂中，用分散机以500转/分钟使其充分溶解并分散均匀，得到分散溶液；
S3、将间甲酚和丙酮按比例混合均匀并加入到所述分散溶液中；
S4、最后用分散机500转/分钟充分搅拌均匀后用200目的滤布进行过滤，进而得到微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂。
基于上述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的描述，利用上述制备方法所制备的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂具有相同的有益技术效果，此处不再赘述。
如图2所示，本发明还提供了一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用，将上述所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂或上述所制备的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂应用于尼龙玻纤基材的产品上，其应用具体过程包括：
S100、取一定量的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂原液，并将微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂与异氰酸酯固化剂按照100:10的比例进行配比混合，待混合均匀后用300-500目滤布过滤，得到混合液；
S200、用喷枪将所述混合液喷涂于尼龙玻纤基材的产品上并烘烤；
在该步骤中，所述异氰酸酯固化剂选用六亚甲基1，6－二异氰酸酯三聚体固化剂，进而保证其封闭性能；所述尼龙玻纤基材的产品上喷涂的混合液干膜厚度为3-6um，烘烤温度为50±10℃，烘烤时间为10±5min；
S300、将烘烤后的尼龙玻纤基材的产品取出，待冷却后喷涂底漆或面漆。
基于上述所述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法的描述，将上述所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂或上述所制备的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂应用于尼龙玻纤基材的产品上，具有同样的有益技术效果，能够使得微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂和尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品之间形成附着力良好的涂层，进而解决了现有尼龙基材或尼龙玻纤基材的产品附着力差的问题。需要说明的是，在所述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用过程中，通过选用封闭性能好的异氰酸酯固化剂进行混合，可有效利用异氰酸酯固化剂的封闭性能进一步防止尼龙玻纤导致的附着力不良的问题。
为了进一步理解本发明的工作原理和有效技术效果，下面以一系列具体实施例予以说明。
基于本发明中微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的组成重量百分比，并按该组成的重量百分比分别对其组成进行取样，表1示出了四个实施例中各组成的重量百分比
表1所述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂实施例中的组成重量百分比表
组分名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
改性羟基丙烯酸树脂(％) 20 24 28 29
A4404PT附着力促进剂(％) 0.5 0.4 0.4 0.7
A4528PK硅烷偶联剂(％) 0.5 0.6 0.6 0.3
工业二甲苯(％) 21 21 21 21
正丁醇(％) 9 9 9 9
间甲酚(％) 25 20 20 20
丙酮(％) 24 25 21 20
同时，为了说明本发明中微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的有益技术效果，下面进行了三组对比实验，具体见表2.
表2所述微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的对比实施例中组成重量百分比表
根据表1和表2对应的四个实施例和三个对比实验所获得的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，分别进行常规附着力测试、100℃水煮测试和盐雾测试，测试结果见表3。
表3微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂测试结果表
由表3可知实施例1-4及对比例1-3的结果，四个实施例均表现良好，其常规附着力、水煮附着力、以及盐雾测试性能均优异，对比例1耐水煮性能较实施例差，对比例1的耐水煮性能最差，也不耐盐雾，说明配方的硅烷偶联剂对尼龙玻纤处理剂的耐水煮性能有很大提升；对比例2的耐水煮性能稍微较对比例1好，但也较实施例差，说明间甲酚的咬蚀作用对附着力很大有影响；对比例3的水煮性能相对于对比例1和2要好，但仍然不如实施例，其本质区别是二甲苯和正丁醇的比例不是7:3，导致两者在尼龙上的微腐蚀作用大大减弱；所以对比例1-3均不如实施例，实施例的附着力更好，耐水煮性能优异的原因是其含盖了树脂对尼龙玻纤素材的范德华力以及混合溶剂对尼龙素材表面微腐蚀后的钩嵌作用，以及偶联剂对玻纤的交联形成桥梁，使得附着力提升；最后异氰酸酯多聚体的使用，使得其封闭性更好，防止了浮纤现象导致附着力不良的情况。
综上所述，本发明的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂在尼龙玻纤基材上有附着力好，耐水煮和耐盐雾、流平好等特点，能够解决市场上尼龙玻纤基材附着力不良的问题。
以上对本发明所提供的一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂及其制备方法和应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，其特征在于，包括以下重量百分比组成：
改性羟基丙烯酸树脂 20-30%
混合溶剂 30-40%
间甲酚 20-25%
丙酮 20-25%
助剂 0.2-2%
其中，所述助剂包括附着力促进剂和硅烷偶联剂，混合溶剂为工业二甲苯和正丁醇；
所述混合溶剂中的工业二甲苯含量为21-28%；正丁醇含量为9-12%，其中，工业二甲苯为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的混合物。
2.如权利要求1所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，其特征在于，所述改性羟基丙烯酸树脂的化学通式为(C3H4O3)X，式中，X表示其分子量，改性羟基丙烯酸树脂的固含量为50-55%，粘度为cps/30℃4000－6000，酸值为2－5mg/KOH，羟值为35mg KOH/g。
3.如权利要求2所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，其特征在于，所述间甲酚和丙酮的重量比为0.95-1.05。
4.如权利要求3所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂的化学通式为Y-R-Si(OR)3，式中，Y表示有机官能基,SiOR表示硅烷氧基。
5.一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1-4任一项所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂，其包括以下步骤：
S1、将工业二甲苯和正丁醇按比例混合以获得混合溶剂；
S2、将改性羟基丙烯酸树脂以及助剂加入到混合溶剂中，用分散机以500转/分钟使其充分溶解并分散均匀，得到分散溶液；
S3、将间甲酚和丙酮按比例混合均匀并加入到所述分散溶液中；
S4、最后用分散机500转/分钟充分搅拌均匀后用200目的滤布进行过滤，进而得到微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂。
6.一种微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用，其特征在于，将权利要求1-4中任一项所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂或权利要求5中所制备的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂应用于尼龙玻纤基材的产品上，其应用具体过程包括：
S100、取一定量的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂原液，并将微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂与多聚体异氰酸酯固化剂按照100:10的比例进行配比混合，待混合均匀后用300-500目滤布过滤，得到混合液；
S200、用喷枪将所述混合液喷涂于尼龙玻纤基材的产品上并烘烤；
S300、将烘烤后的尼龙玻纤基材的产品取出，待冷却后喷涂底漆或面漆。
7.如权利要求6所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用，其特征在于，所述多聚体异氰酸酯固化剂为六亚甲基1，6－二异氰酸酯三聚体固化剂。
8.如权利要求6所述的微观腐蚀型尼龙玻纤处理剂的应用，其特征在于，所述步骤S200中尼龙玻纤基材的产品上喷涂的混合液干膜厚度为3-6um，烘烤温度为50±10℃，烘烤时间为10±5min。
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