具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物技术领域，具体涉及具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂及其制备方法。本发明专利技术的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，由以下质量百分数的原料制成：助溶剂20～50％；氯化聚丙烯5～20％；极性单体3～15％；功能单体5～20％；引发剂a 0.05～3％；乙烯基系单体15～50％；引发剂b 0.05～3％。本发明专利技术将氯化聚丙烯和丙烯酸树脂进行接枝共聚，将极性单体和功能单体引入树脂中，使所制备树脂极性增强，提升所合成树脂制备的底漆与面漆层的层间附着力，并通过两步滴加法，将极性基团和具有较强疏水和较大位阻的环烷基官能团聚集在一起，使本发明专利技术制备的树脂在具有良好附着力的同时具有优异的耐水煮性能。

Chlorinated polypropylene modified acrylic resin with excellent interlayer adhesion and its preparation method

The invention relates to the technical field of polymers, in particular to chlorinated polypropylene modified acrylic resin with excellent interlayer adhesion and a preparation method thereof. The chlorinated polypropylene modified acrylic resin of the invention is made from raw materials with the following mass percentages: cosolvent 20-50%; chlorinated polypropylene 5-20%; polar monomer 3-15%; functional monomer 5-20%; initiator a 0.05-3%; vinyl monomer 15-50%; initiator B 0.05-3%. In the invention, chlorinated polypropylene and acrylic resin are grafted and copolymerized, polar monomers and functional monomers are introduced into the resin to enhance the polarity of the prepared resin, enhance the adhesion between the primer prepared by the synthetic resin and the topcoat layer, and aggregate the polar group and the cycloalkyl functional group with strong hydrophobicity and large steric resistance by two-step drop addition method, so as to make the preparation of the invention. The prepared resin has good adhesion and excellent boiling resistance.

【技术实现步骤摘要】
具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂及其制备方法
本专利技术涉及聚合物
，具体涉及具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯材料为非极性基材，涂料在聚丙烯基材上附着力较差。目前通常使用氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂作为成膜树脂来改善涂料与聚丙烯基材的附着力。现有技术条件下，采用氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂制备的底漆，可以显著提升底漆涂层与基材的附着力，然而，存在的问题是，由于底漆中氯化聚丙烯组分的引入，底漆与面漆层的层间附着力容易下降；现有技术中，可以通过提高底漆层的极性(引入极性单体)，来增加层间附着力。然而，引入极性单体后，涂层的耐水性，特别是耐水煮性能又会降低。即聚丙烯基材用涂料的底漆与面漆层的层间附着力性能，与涂层的耐水煮性能，成为一个矛盾变量，成为行业亟待解决的问题。因此，在聚丙烯涂料领域，开发可以与聚丙烯基材具有良好附着力，同时与上层的双组份聚氨酯面漆具有较好附着力，并且所制备的复合涂层具有良好耐水煮性能的产品，成为行业急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，该树脂具有良好层间附着力的同时具有优异的耐水性。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂的制备方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，由以下质量百分数的原料制成：助溶剂：20～50％；氯化聚丙烯：5～20％；极性单体：3～15％；功能单体：5～20％；引发剂a：0.05～3％；乙烯基系单体：15～50％；引发剂b：0.05～3％。所述极性单体为甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种或几种。所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、4-叔丁基环己基甲基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯中的任意一种或几种。上述具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将极性单体、功能单体和引发剂a混合均匀，得混合单体A；将乙烯基系单体和引发剂b混合均匀，得混合单体B；2)将助溶剂和氯化聚丙烯混合后，升温至70～80℃逐步溶解，然后继续升温至80～90℃时，滴加混合单体A，滴加结束后于80～90℃下保温0.5～1h，之后继续升温至100～120℃,滴加混合单体B，之后于100～120℃下保温2～4h，然后降温至40～60℃，得氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂。所述乙烯基系单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸苄酯、苯乙烯中的任意一种或几种。所述引发剂a为偶氮类引发剂，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈的任意一种或几种；所述引发剂b为过氧化物类引发剂，所述过氧化物类引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化物二叔丁基、过氧化物二叔戊基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或几种。所述助溶剂为二甲苯、三甲苯、醋酸丁酯、丁酮、甲基环己烷、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的任意一种或几种。所述氯化聚丙烯的含氯量为15～55％。所述混合单体A和混合单体B均于2～3h内滴加完毕。本专利技术的具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，原料中含有极性单体、功能单体、乙烯基系单体、氯化聚丙烯，通过接枝聚合将氯化聚丙烯和丙烯酸树脂结合，利用氯化聚丙烯组分与聚丙烯组分结构相似，提升氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂对聚丙烯材料的附着力；在氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂制备过程中，添加含有极性基团的极性单体，将其接枝入所制备树脂中，使得接枝产物的极性增强，表面张力显著提高，提升氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂所制备的底漆与面漆层的层间附着力；功能单体为具有较强疏水性和较大空间位阻的丙烯酸环烷基单体，对极性单体起到一定的保护作用，可以显著提升所制备树脂的耐水性。本专利技术的具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂的制备方法，为了防止由于极性基团的引入导致树脂及涂料的耐水性和耐水煮性能降低，将混合单体分为两个组分，采用两步聚合法进行滴加，其中混合单体A包含极性单体和功能单体，功能单体为具有较强疏水性和较大空间位阻的丙烯酸环烷基单体，将极性单体和功能单体同时滴加，所合成的丙烯酸聚合物中，极性单体和功能单体“绑定”在一起，极性基团周围聚集着大量的具有较强疏水和较大位阻的丙烯酸环烷基官能团，丙烯酸环烷基官能团对极性基团起到一定的保护作用，可以显著提升所制备树脂的耐水性，特别是最终涂层的耐水煮性能，从而在提升涂层层间附着力的同时，保证最终涂料的耐水煮性能。本专利技术的制备方法，在两步滴加过程中，第一步引发剂a采用偶氮类引发剂，该类引发剂的引发反应为一级反应，只形成一种自由基，无诱导分解，引发反应对溶剂和聚合物不敏感，链转移反应相对较少，聚合过程中分子量分布较窄，有助于极性单体和功能单体“绑定”聚合在同一个聚合物链中，使功能单体对极性单体起到保护作用，提升所制备树脂的耐水性；第二步引发剂b采用过氧化物类引发剂，一般在较高温度下引发，生成的自由基能量高，易产生夺氢反应，在接枝聚合反应后期使树脂产生支化交联，交联度增大，分子量分布变宽，两种引发剂搭配使用，可以进一步提升树脂及涂层的耐水性，特别是耐水煮性能。具体实施方式实施例及对比例所用原材料除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。实施例和对比例中所涉及到的原材料包括：氯化聚丙烯树脂16-LP(固含量：100％，氯含量：29％)，工业级，日本东洋纺织；氯化聚丙烯树脂PP803MWS(固含量：100％，氯含量：29.5％)，工业级，日本制纸；甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、4-叔丁基环己基甲基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯，工业级，韩国SK化学；偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化物二叔丁基、过氧化物二叔戊基、二甲苯、醋酸丁酯：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；溶剂型双组分聚氨酯面漆TC-1050、溶剂型双组份聚氨酯罩光清漆V-1065，工业级，中海油常州环保涂料有限公司；BYK051、BYK358，工业级，毕克化学；其他涂料助剂：工业级，中海油常州环保涂料有限公司。PP塑料基材采用江阴市荣新塑化有限公司提供的标准PP板材。实施例1本实施例具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，由以下原料制成：7.5g丙烯酸羟丙酯、9.5g4-叔丁基环己基丙烯酸酯、0.25g偶氮二异丁腈、0.25g过氧化二苯甲酰、20g甲基丙烯酸甲酯、12.5g丙烯酸丁酯、30g二甲苯、10g醋酸丁酯、10g氯化聚丙烯树脂16-LP。本实施例具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将7.5g丙烯酸羟丙酯、9.5g4-叔丁基环己基丙烯酸酯和0.25g偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得混合单体A；将20g甲基丙烯酸甲酯、12.5g丙烯酸丁酯和0.25g过氧化二苯甲酰搅拌混合均匀，得混合单体B；2)在装有滴液漏斗、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：助溶剂：20～50％；氯化聚丙烯：5～20％；极性单体：3～15％；功能单体：5～20％；引发剂a：0.05～3％；乙烯基系单体：15～50％；引发剂b：0.05～3％。

【技术特征摘要】
1.具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：助溶剂：20～50％；氯化聚丙烯：5～20％；极性单体：3～15％；功能单体：5～20％；引发剂a：0.05～3％；乙烯基系单体：15～50％；引发剂b：0.05～3％。2.根据权利要求1所述的具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述极性单体为甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、4-叔丁基环己基甲基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯中的任意一种或几种。4.一种如权利要求1所述的具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将极性单体、功能单体和引发剂a混合均匀，得混合单体A；将乙烯基系单体和引发剂b混合均匀，得混合单体B；2)将助溶剂和氯化聚丙烯混合后，升温至70～80℃逐步溶解，然后继续升温至80～90℃时，滴加混合单体A，滴加结束后于80～90℃下保温0.5～1h，之后继续升温至100～120℃，滴加混合单体B，之后于100～120℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉兴，许飞，庄振宇，何庆迪，戚剑，苟小青，曹亚成，胡中，周丽，彭少雄，王木立，陈卫东，张汉青，祝宝英，刘明，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油常州涂料化工研究院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，中海油常州环保涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11