一种水性PP处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性PP处理剂，其组成配方包括：改性聚烯烃乳液，氧化蜡乳液，改性聚烯烃蜡乳液，以及固化剂。本发明专利技术水性PP处理剂的制备加工过程更为简便，并且更为环保，不仅大大降低了有机溶剂的用量，使用安全、无毒，而且对PP基材的附着力好，同时对UV光固化涂料也有良好的层间附着力。本发明专利技术还提供了一种水性PP处理剂的制备方法。处理剂的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种水性PP处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体而言，涉及一种在施加涂料前对聚丙烯(PP)基材进行处理的水性PP处理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是目前最重要的通用塑料之一，其来源丰富、价格便宜、密度低，具有易成型加工以及耐腐蚀、电绝缘性好和机械性能优良等优点，广泛应用于化工、医疗、机械、运输等各个领域。为了提高PP器件的外观质量，延长PP器件的使用寿命，以提高其在销售市场上的竞争力，研制PP塑料用涂料非常重要。然而，PP材料的表面能低、结晶度高以及极性很小，使得涂料在其表面很难有良好的附着力。
[0003]为了改善涂层对PP基材的附着性能，一般通过火焰处理、等离子处理和电晕处理等方法，在喷涂涂料前对PP基材进行表面处理。但是这些方法工序复杂、表面处理的效果不均匀、活化时效短，容易引起复杂零件的形变，且投资成本增大；因此最简单的方法就是开发出在PP基材上具有良好附着力的处理剂。
[0004]一种有效的提升涂料对PP基材附着力方法是使用PP水(氯化聚丙烯清漆)作为附着力促进层，提升涂层与基材间附着力。目前聚丙烯塑料涂层体系包括底漆层(附着力促进层)、色漆层和罩光清漆层，其中底漆层(附着力促进层，即为PP水)，可以有效的提升涂层附着力。然而，以上所述涂层体系主要为溶剂型体系，在涂料制备和施工过程中需使用大量溶剂，对环境造成极大的污染。
[0005]目前市场上普遍使用的PP处理剂产品为溶剂型，虽然其施工简单，但含有大量的有机溶剂，对环境污染严重。<br/>[0006]为此，研发人员试图开发出水性的PP处理剂，以解决溶剂型PP处理剂的污染问题。例如，中国专利申请公开No.CN109575854A记载了一种水性PP处理剂的制备方法，其提出：向氯化聚烯烃乳液中添加特定含量和种类的硅烷偶联剂进行反应配合，并控制最终固含量和粘度，这样能够保证氯化聚烯烃乳液和固化剂进行交联反应，从而将氯化聚烯烃的链状结构演变为网状结构，进而提高水性PP处理剂的粘接性能和耐水性能。
[0007]然而，这种技术的施工周期长，加工过程复杂，并且使用了氯化聚烯烃，不符合环保的期待，业内对氯元素的使用含量是有限制的。
[0008]因此，在水性PP处理剂的领域，有待开发附着力改善性能更佳、制备加工过程更为简便、且更为环保的产品。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在解决现有技术的上述不足之处，提供一种附着力改善性能更佳、制备加工过程更为简便、且更为环保的水性PP基材处理剂。
[0010]本专利技术的环保型水性PP基材处理剂，不仅大大降低了有机溶剂的用量，使用安全、无毒，而且对PP基材的附着力好，同时对UV光固化涂料也有良好的层间附着力。
[0011]根据本专利技术的一个方面，提供一种水性PP处理剂，其组成配方包括：改性聚烯烃乳液，氧化蜡乳液，改性聚烯烃蜡乳液，以及固化剂。
[0012]本专利技术的专利技术人创新性地提出采用改性聚烯烃乳液作为主要成膜物质，在将含有改性聚烯烃的PP处理剂涂覆于PP基材表面时，由于改性聚烯烃乳液与聚丙烯材料的化学结构具有相似性，能够产生良好的表面润湿效果，与底材键合，分子链之间彼此扩散，高聚物成分互相缠绕，形成较好的附着层。因而，改性聚烯烃乳液作为主要成膜物质，对基材提供大部分的黏附强度。
[0013]氧化蜡乳液为低分子量均聚物或共聚物，氧化蜡的主要作用是有效地改善涂层表面，增加漆膜表面粗糙度，提高层间附着力。
[0014]本专利技术的专利技术人提出使用改性聚烯烃蜡，改性后的聚烯烃蜡极性大大增加，溶解性也极大地提高。改性聚烯烃蜡移至涂膜表面可使涂膜表面的动态摩擦系数大幅度降低，从而提高涂膜的耐摩擦性，同时它也赋予涂膜更佳的耐水性。
[0015]固化剂将线性小分子的羟基树脂交联形成网状大分子，从而形成固体涂膜。固化剂中的
‑
NCO基团会与主体树脂的
‑
OH等基团反应形成交联结构，从而大大提升漆膜的附着力和耐水煮等性能。
[0016]根据本专利技术的改性聚烯烃乳液可以选用聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯/聚丙烯的共混物或共聚物，可以使用马来酸酐、丙烯酸、富马酸等对聚烯烃进行改性。优选马来酸酐改性聚丙烯乳液。
[0017]其中，固化剂可选用环氧类、三聚氰胺类和异氰酸酯类等种类的固化剂。其中，异氰酸酯类固化剂主要分为芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯，优选脂肪族异氰酸酯类固化剂。
[0018]优选地，根据本专利技术的水性PP处理剂，按照重量份数计，组成配方包括：
[0019]改性聚烯烃乳液：50
‑
80份；
[0020]氧化蜡乳液：5
‑
15份；
[0021]改性聚烯烃蜡乳液：5
‑
25份；以及
[0022]固化剂：2
‑
8份。
[0023]优选地，根据本专利技术的水性PP处理剂，以重量份数计，配方包括：
[0024]改性聚烯烃乳液：65
‑
72份；
[0025]氧化蜡乳液：7
‑
9份；
[0026]改性聚烯烃蜡乳液：15
‑
20份；以及
[0027]固化剂：4
‑
6份。
[0028]根据本专利技术的一个方面，提供一种水性PP处理剂的制备方法，包括：
[0029]将改性聚烯烃乳液、氧化蜡乳液以及改性聚烯烃蜡乳液混在一起，成为组分A，以及
[0030]在常温下，将所述组分A与固化剂混合，1200r/min转速，搅拌15
‑
20分钟，得到所述水性PP处理剂。
[0031]根据本专利技术的制备方法，组分A和组分B可以单独进行储存及运输，从而可以将二者分开运输到涂料使用厂家，在准备喷涂前，将B组分加入到A组分中混合，再喷涂到PP基材上，对PP基材进行表面处理，后续即可以将所需面漆涂料喷涂到已经过处理的PP基材上。因
而，本专利技术的制备方法操作简便。
[0032]根据本专利技术的一个方面，提供一种水性PP处理剂的制备方法，包括：
[0033]将50
‑
80份的改性聚烯烃乳液、5
‑
15份的氧化蜡乳液以及5
‑
25份的改性聚烯烃蜡乳液混在一起，成为组分A，以及
[0034]在常温下，将所述组分A与2
‑
8份的固化剂混合，1200r/min转速，搅拌15
‑
20分钟，得到所述水性PP处理剂。
[0035]相比于现有技术的水性PP处理剂方案(例如CN109575854A)，本专利技术的水性PP处理剂至少具备以下技术效果：
[0036]1)现有技术使用硅烷偶联剂，而本专利技术使用的是蜡浆。
[0037]2)现有技术的施工周期长(例如CN109575854A中，室温干燥30min，再75℃加热干燥30min，最后还要常温放置3天以上)，而本专利技术PP处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性PP处理剂，其组成配方包括：改性聚烯烃乳液，氧化蜡乳液，改性聚烯烃蜡乳液，以及固化剂。2.根据权利要求1所述的水性PP处理剂，其中，所述改性聚烯烃乳液选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯/聚丙烯的共混物或共聚物。3.根据权利要求1所述的水性PP处理剂，其中，所述改性聚烯烃乳液是使用马来酸酐、丙烯酸或富马酸对聚烯烃进行改性得到的。4.根据权利要求1所述的水性PP处理剂，其中，所述改性聚烯烃乳液为马来酸酐改性聚丙烯乳液。5.根据权利要求1所述的水性PP处理剂，其中，所述固化剂选自：环氧类固化剂、三聚氰胺类固化剂和异氰酸酯类固化剂等。6.根据权利要求5所述的水性PP处理剂，其中，所述固化剂为异氰酸酯类固化剂。7.根据权利要求6所述的水性PP处理剂，其中，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯类固化剂。8.根据权利要求1所述的水性PP处理剂，其中，按照重量份数计，组成配方包括：所述改性聚烯烃乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦茹，白小俐，张海清，吕波，刘磊，
申请(专利权)人：浙江佑谦特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：