一种高性能水性PP涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能水性PP涂料的制备方法，具体地说是一种水性PP涂料的制备。它公开了马来酸酐改性聚氯丙烯的合成，丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制备，MCPP与丙烯酸乳液复配。本发明专利技术提高了汽车涂料对PP底材的附着力，利用水性化解决了CPP与丙烯酸树脂的相容性而制得高性能水性PP涂料，可用于原厂，也可用于修补使用，对VOC含量降低至10％以下，有利于环保，减轻了对有机溶剂的使用与依赖，有效地节约了能源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高性能水性PP涂料的制备方法，具体地说是一种水性PP涂料的制备。它公开了马来酸酐改性聚氯丙烯的合成，丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制备，MCPP与丙烯酸乳液复配。本专利技术提高了汽车涂料对PP底材的附着力，利用水性化解决了CPP与丙烯酸树脂的相容性而制得高性能水性PP涂料，可用于原厂，也可用于修补使用，对VOC含量降低至10％以下，有利于环保，减轻了对有机溶剂的使用与依赖，有效地节约了能源。【专利说明】一种高性能水性PP涂料的制备方法
本专利技术涉及一种水性PP涂料的制备，尤其涉及一种由丙烯酸改性氯化聚丙烯及 进行马来酸酐接枝复配的水性PP涂料的制备方法。
技术介绍
1)随着汽车工业的高速发展，汽车涂料的用量也在不断增长。目前国内汽车涂料 以溶剂体系为主，其中大量的V0C排放对大气环境造成污染，在汽车涂装过程中，其中溶剂 型PP涂料对环境污染尤其严重。随着大家对环保意识的增强，世界各国相继制订了相关法 规以限制V0C排放量，所以PP涂料的水性化刻不容缓，本专利技术旨在实现PP涂料的水性化， 采用丙烯酸改性氯化聚丙烯及进行马来酸酐接枝复配制备出高性能水性PP涂料。该涂料 由水性CPP与水性丙烯酸树脂复配而得，大大降低了本涂层的75%以上V0C排放，具无毒、 不易燃烧、对环境极为友好。 2)PP涂料及其涂装是大家十分关注的问题。PP塑料包括丙烯均聚物和丙烯-乙 烯共聚物，属于非极性塑料，由于其表面能低、结晶度高等特点，造成了附着力较差，耐溶剂 性强，涂膜难以附着。 针对CPP作为附着力促进剂存在的附着力差、与丙烯酸树脂相容性差的问题，本 专利技术采用马来酸酐改性CPP树脂，从而增强其对PP底材的附着力。而马来酸酐的引入也使 得CPP的水性化成为可能。利用相转化法制得MCPP乳液，可作为附着力促进剂使用。而 MCPP乳液与丙烯酸乳液复配，不存在相容性的问题，可制得高性能水性PP涂料，大大减少 了操作工序。
技术实现思路
： 为了克服现有技术的不足，本专利技术涉及由丙烯酸改性氯化聚丙烯及进行马来酸酐 接枝复配的水性PP涂料的制备方法，采用马来酸酐改性CPP树脂，从而增强其对PP底材的 附着力，而马来酸酐的引入也使得CPP的水性化成为可能。利用相转化法制得MCPP乳液， 可作为附着力促进剂使用。利用MCPP乳液与丙烯酸乳液进行复配，从而制备出具有较强附 着力、较好相容性及低V0C含量的高性能水性PP涂料。 本专利技术一种由丙烯酸改性氯化聚丙烯及进行马来酸酐接枝复配的水性PP涂料的 制备方法： 1)马来酸酐改性聚氯丙烯的合成 在装有搅拌器、温度计和冷凝装置的反应釜中，在氮气环境下，加入90-110重量 份氯化聚丙烯（CPP)和8. 5-10重量份马来酸酐与150重量份甲苯组成的溶液，搅拌加热至 100°C -1KTC。恒温状态下，加入0. 2-0. 4重量份ΒΡ0,加完后继续反应l-2h后终止反应。 反应结束后，以旋转蒸发仪除去溶剂，剩余物加到100-120重量份丙酮中，充分搅 拌后过滤，所得固体溶于甲苯中，再于丙酮中析出，重复3次后所得固体于索氏提取器中以 丙酮抽提进一步纯化得到马来酸酐改性聚氯丙烯。 2)丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制备 a，0.3g ΒΡ0溶于丙烯酸类单体混合物中（m(甲基丙烯酸甲酯）：m(甲基丙烯酸 乙酯）：m(丙烯酸丁酯）：m(甲基丙烯酸）=50 : 14 : 18 :18)。 b，氮气保护下，于1000mL四口圆底烧瓶中，加入95-110g氯化聚丙烯（CPP)和 150mL甲苯并加热至10(TC使之溶解。维持温度，缓慢滴入a液，约lh滴完，然后维持温度 继续反应3-4h。反应完成后，降温至60°C，搅拌下滴加10%的二甲胺基乙醇水溶液至pH = 7-8并搅拌30min使之充分分散。高速搅拌下，往体系内缓慢滴蒸馏水使形成均匀乳液，持 续分散50min后，加入表面润湿剂，分散均匀即得丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液。该乳液为改 性的氯化聚丙烯和丙烯酸共聚物的混合物。 3) MCPP与丙烯酸乳液复配 在装有搅拌装置的的反应釜中加入40-60重量份的MCPP，搅拌过程中缓慢的加入 100-140重量份的水，同时加入45-65重量份的丙烯酸乳液进行复配，约l-2h后即得到高性 能水性PP涂料。 上述的引发剂选自有机胺类或有机锡类。 上述的中和剂为氨水或三乙胺或二甲基乙醇胺。本专利技术的水性PP涂料，具有下面 四个优点： (1)创新性的通过利用马来酸酐改性CPP，提高了其对PP底材的附着力； (2)创新性的利用水性化解决了 CPP与丙烯酸树脂的相容性问题，可以制得高性 能水性PP涂料，节省了工序； (3)本项目创新性开发的水性PP涂料既可用于原厂，也可用于修补使用。 (4)本项目水性PP涂料产品无论是用于原厂，还是用于修补其V0C含量都降低至 10%以下，对环境极为友好，同时极大地减轻了对有机溶剂的使用与依赖，有效地节约了能 源。 下面通过实施例举例说明： (一）实施例中所用材料 实施例中所用材料仅仅是举例而已，不应该认为限定本专利技术的范围。 所用氯化聚丙烯含氯量为25% -30% ;马来酸酐纯度为98. 2%。 (二）本专利技术的实施实例 通过马来酸酐接枝的氯化聚丙烯（MCPP)，大大增强其对PP底材的附着力。而马 来酸酐的引入也使得CPP的水性化成为可能。同时加入丙烯酸乳液进行复配，其性能决定 了最终产品高性能水性PP涂料的性能。 本专利技术的实施实例1 :马来酸酐改性聚氯丙烯的合成 在装有搅拌器、温度计和冷凝装置的反应釜中，在氮气环境下，加入100重量份氯 化聚丙烯（CPP)和9重量份马来酸酐与150重量份甲苯组成的溶液，搅拌加热至108°C。恒 温状态下，加入〇. 3重量份ΒΡ0,加完后继续反应1. 5h后终止反应。 反应结束后，以旋转蒸发仪除去溶剂，剩余物加到100重量份丙酮中，充分搅拌后 过滤，所得固体溶于甲苯中，再于丙酮中析出，重复3次后所得固体于索氏提取器中以丙酮 抽提进一步纯化得到马来酸酐改性聚氯丙烯。 本专利技术的实施实例2 : 在本专利技术中的提供一种高性能水性PP涂料的制备方法，它包括： 1)马来酸酐改性聚氯丙烯的合成 在装有搅拌器、温度计和冷凝装置的反应釜中，在氮气环境下，加入105重量份氯 化聚丙烯（CPP)和9. 5重量份马来酸酐与150重量份甲苯组成的溶液，搅拌加热至105°C。 恒温状态下，加入0. 3重量份ΒΡ0,加完后继续反应1. 5h后终止反应。 反应结束后，以旋转蒸发仪除去溶剂，剩余物加到110重量份丙酮中，充分搅拌后 过滤，所得固体溶于甲苯中，再于丙酮中析出，重复3次后所得固体于索氏提取器中以丙酮 抽提进一步纯化得到马来酸酐改性聚氯丙烯。 2)丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制备 a，0.3重量份ΒΡ0溶于丙烯酸类单体混合物中（m(甲基丙烯酸甲酯）：m(甲基丙 烯酸乙酯）：m(丙烯酸丁酯）：m(甲基丙烯酸）=50 : 14 : 18:18)。 b，氮气保护下，于1000mL四口圆底烧瓶中，加入100g氯化聚丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能水性PP涂料的制备方法，其特征：1)马来酸酐改性聚氯丙烯的合成在装有搅拌器、温度计和冷凝装置的反应釜中，在氮气环境下，加入90‑110重量份氯化聚丙烯和8.5‑10重量份马来酸酐与150重量份甲苯组成的溶液，搅拌加热至100℃‑110℃，恒温状态下，加入0.2‑0.4重量份BPO，加完后继续反应1‑2h后终止反应，反应结束后，以旋转蒸发仪除去溶剂，剩余物加到100‑120重量份丙酮中，充分搅拌后过滤，所得固体溶于甲苯中，再于丙酮中析出，重复3次后所得固体于索氏提取器中以丙酮抽提进一步纯化得到马来酸酐改性聚氯丙烯；2)丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制备a,0.3g BPO溶于丙烯酸类单体混合物中，成份为：(m(甲基丙烯酸甲酯)∶m(甲基丙烯酸乙酯)∶m(丙烯酸丁酯)∶m(甲基丙烯酸)＝50∶14∶18：18)；b,氮气保护下，于1000mL四口圆底烧瓶中，加入95‑110g氯化聚丙烯和150mL甲苯并加热至100℃使之溶解，维持温度，缓慢滴入a液，约1h滴完，然后维持温度继续反应3‑4h，反应完成后，降温至60℃，搅拌下滴加10％的二甲胺基乙醇水溶液至pH＝7‑8并搅拌30min使之充分分散，高速搅拌下，往体系内缓慢滴蒸馏水使形成均匀乳液，持续分散50min后，加入表面润湿剂，分散均匀即得丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液，该乳液为改性的氯化聚丙烯和丙烯酸共聚物的混合物；3)MCPP与丙烯酸乳液复配在装有搅拌装置的的反应釜中加入40‑60重量份的MCPP，搅拌过程中缓慢的加入100‑140重量份的水，同时加入45‑65重量份的丙烯酸乳液进行复配，约1‑2h后即得到高性能水性PP涂料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭逍遥，汤汉良，李桂琴，李树伟，刘钦，郭伟杰，廖嘉诚，
申请(专利权)人：清远市浩宇化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44