一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料及其制备方法，由聚丙烯50

【技术实现步骤摘要】
一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料改性
，具体是一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是平常常见的高分子材料之一，由于其具有良好的力学性能、热性能、化学稳定性、电绝缘性、耐候性等性能，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在较高的温度下仍能保持良好的抗氧化性能，己被广泛应用于汽车、化工、文具、电器、建筑、实验仪器等领域。特别是汽车行业领域，PP材料广泛应用于内外饰产品中，如外饰的保险杠、门饰板、格栅灯制件中。为保护人类生存环境，现今汽车涂装发展趋势是低公害、无公害化。从传统的溶剂型漆逐渐转向水性漆，水性漆的最大优点是涂层质量可以与传统溶剂型漆相媲美，但VOC排放量却小很多。基于以上优势，现如今国际上开始大力发展水性漆技术，且已广泛应用于车身喷涂。近些年，中国汽车产业蓬勃发展，众多高端汽车厂家已经实施水性漆的涂装。作为汽车外饰件，尤其是保险杠产业肯定要跟随各大汽车厂商，实施水性漆的涂装战略，降低VOC排放，响应国家蓝天白云的号召。
[0003]但是，由于PP表面活化能较低，以往溶剂型油漆，喷漆前通过火焰或者等离子处理后，PP材料标准极性＞40达因即可满足喷漆的要求。而水性油漆因水的表面张力大，PP材料表面极性不够后，喷涂时易使涂膜产生缩孔。产品表面极性越大，水溶液在产品表面的张力越小，喷涂施工和涂膜质量有着积极影响。因此，提高火焰或者等离子处理后PP材料的表面张力，有利于提高水性油漆的喷涂工艺的合格品率。
专利技术内容
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种于水性油漆喷涂的聚丙烯材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，可以提升表面极性至48达因以上，从而很好的与水性漆进行搭配，满足水性漆的喷涂特性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术一方面公开了一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料，其由聚丙烯50
‑
75份、双亲性功能母粒5
‑
15份、无机填料15
‑
25份、增韧剂5
‑
15份、抗氧剂0.2
‑
0.6份按照质量比制备而成。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述聚丙烯为熔指10
‑
60g/10min之间的共聚聚丙烯。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述双亲性功能母粒具有羟基和大分子脂肪烃基。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述双亲性功能母粒的制备方法包括以下步骤：
[0010](1)按照30：650：3的重量比将多元醇、有机酸酯类化合物和催化剂充分混合，氮气保护条件下进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空过滤得到中间产物A0；
[0011](2)将步骤(1)中的中间产物A0等量代替多元醇，重复步骤(1)反应过程，得到中间
产物A1；
[0012](3)重复步骤(2)9次后，得到中间产物A10；
[0013](4)将中间产物A10、脂肪酸以及催化剂以50：50：3的重量比混合，氮气保护条件下进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空、过滤、脱水，即得双亲性中间产物A。
[0014]按照30：650：3的重量比将步骤(2)得到的中间产物A0、有机酸酯类化合物、催化剂充分混合，充入氮气保护，再次进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空过滤得到中间产物；
[0015]将步骤(3)得到的中间产物
[0016]重复步骤(2)，得到中间产物A1；
[0017](4)将中间产物A1按照步骤(3)重复反应，循环10次后，得到中间产物A10；
[0018](5)按照50：50：3的重量比将中间产物A10、脂肪酸以及催化剂混合、搅拌，监测酸值，脱水后得到双亲性中间产物A；
[0019]将制备的双亲性中间产物A与聚乙烯按照1：1的重量比混合后，在双螺杆挤出机中进行造粒，即得双亲性功能母粒。
[0020]作为本专利技术进一步的方案：所述聚乙烯为LLDPE或HDPE。
[0021]作为本专利技术进一步的方案：所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石中的至少一种。
[0022]作为本专利技术进一步的方案：所述增韧剂为高密度聚乙烯、乙烯
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辛烯共聚物、三元乙丙橡胶/丙烯
‑
α烯烃共聚物、丙烯
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α烯烃共聚物、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丙烯
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苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成。
[0024]本专利技术另一专利技术公开了如上述任一项所述的一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025]S1、将聚丙烯、无机填料、增韧剂、抗氧剂放入高混机中混合4
‑
6min，得到混合物料；
[0026]S2、将双亲性功能母粒和混合物料进行高速混合15
‑
25min，放入双螺杆挤出机中经过熔融、挤出、造粒、干燥，得到易用于水性油漆喷漆的聚丙烯材料；
[0027]其中，步骤S2中所述双螺杆挤出机的机筒温度为190
‑
220℃，螺杆转速为500r/min。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]自制的双亲性功能母粒引入到聚丙烯基体树脂中，可以显著的提高材料的表面极性。在喷涂保险杠等产品中，经火焰或者等离子处理后，聚丙烯表面会形成一层带电的极性功能团，加上本身双亲性基团的引入，可极大的的提高产品的表面极性。降低与水性漆的表面张力，提高水性漆和产品表面的油漆附着力，有效的提升水性油漆的喷涂合格率。同时水性油漆的使用，极大的降低了环境VOC的浓度，有利于环境保护。
[0030]双亲母粒的制备过程重复了10次酯化反应，作用是扩更多的支链，产生更多的端羟基团。反应3
‑
5次其支链结构未明确，且缺陷较多；反应10次以上后，其结构明确、分子量
分布较窄、缺陷较少，具有代表性。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0033]以下实施例和对比例中采用的原料具体信息如下：
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料，其特征在于，其由聚丙烯50
‑
75份、双亲性功能母粒5
‑
15份、无机填料15
‑
25份、增韧剂5
‑
15份、抗氧剂0.2
‑
0.6份按照质量比制备而成。2.根据权利要求1所述的一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为熔指10
‑
60g/10min之间的共聚聚丙烯。3.根据权利要求1所述的一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料，其特征在于，所述双亲性功能母粒具有羟基和大分子脂肪烃基。4.根据权利要求1或3所述的一种易于水性油漆喷涂的聚丙烯材料，其特征在于，所述双亲性功能母粒的制备方法包括以下步骤：(1)按照30：650：3的重量比将多元醇、有机酸酯类化合物和催化剂充分混合，氮气保护条件下进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空过滤得到中间产物A0；(2)将步骤(1)中的中间产物A0等量代替多元醇，重复步骤(1)反应过程，得到中间产物A1；(3)重复步骤(2)9次后，得到中间产物A10；(4)将中间产物A10、脂肪酸以及催化剂以50：50：3的重量比混合，氮气保护条件下进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空、过滤、脱水，即得双亲性中间产物A。按照30：650：3的重量比将步骤(2)得到的中间产物A0、有机酸酯类化合物、催化剂充分混合，充入氮气保护，再次进行酯化反应；切换氮气保护，再继续搅拌反应，当体系酸值＜35mgKOH/gs时，抽真空过滤得到中间产物；将步骤(3)得到的中间产物重复步骤(2)，得到中间产物A1；(4)将中间产物A1按照步骤(3)重复反...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，吴仲涛，
申请(专利权)人：重庆会通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：