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一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510627835.4

申請日:

2015.09.25

公開號:

CN105175650A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C08F 291/10申請日:20150925|||公開
IPC分類號: C08F291/10; C08F291/04; C08L23/28; C08L63/10; C08L93/04; C08F220/14; C08F220/18 主分類號: C08F291/10
申請人: 江門市制漆廠有限公司
發明人: 陳高明; 張純名; 林銳波; 馬健強
地址: 529000 廣東省江門市杜阮鎮北二路18號
優先權:
專利代理機構: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 代理人: 馮劍明
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510627835.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.04|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,按質量百分比計,由3%-10%的雙鍵環氧中間體,3%-10%的松香樹脂或氫化松香樹脂,3%-10%的氯化聚丙烯,30%-55%的丙烯酸酯類單體,0.5%-1.5%引發劑和35%-60%的溶劑組成。相應的,本發明還提供了一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂的制備方法。本發明提供的PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,氯化聚丙烯接枝率高,樹脂穩定性,儲存性好,不易分層。用本發明樹脂制備的漆膜對PP底材附著力優良,無需對底材做前處理或是添加附著力促進劑,樹脂性能穩定,儲存性好,施工性好、銀粉排布優、耐高溫高濕性能優、耐醇性和耐水性優異、不含苯類溶劑,市場前景廣闊。

權利要求書

權利要求書
1.  一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:按質量百分比計,由3%-10%的雙鍵環氧中間體,3%-10%的松香樹脂或氫化松香樹脂,3%-10%的氯化聚丙烯,30%-55%的丙烯酸類單體或丙烯酸酯類單體,0.5%-1.5%引發劑和35%-60%的溶劑組成。

2.  根據權利要求1所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述雙鍵環氧中間體由(以質量百分比計)30%-50%的環氧樹脂,8%-20%的多元酸或多元酸酐,40%-60%的溶劑和0.005%-0.015%的草酸在反應釜中混合均勻后,反應至酸值≤60mgKOH/g。

3.  根據權利要求2所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述環氧樹脂是叔碳酸縮水甘油酯、雙酚A環氧樹脂E20、E44、E51中的一種或幾種。

4.  根據權利要求2所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述多元酸或多元酸酐是順酐、富馬酸、丁二酸酐中的一種或幾種。

5.  根據權利要求2所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述溶劑是醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、甲基異丁基酮、丙酮中的一種或幾種。

6.  根據權利要求1所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述丙烯酸類單體是甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種或兩種,所述丙烯酸酯類單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。

7.  根據權利要求1所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述引發劑是過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧化二叔丁基中的一種或幾種。

8.  根據權利要求1所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,其特征在于:所述溶劑是醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、甲基異丁基酮、丙酮中的一種或幾種。

9.  一種如權利要求1-8所述的PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(a)將全部配比的雙鍵環氧中間體、松香樹脂或氫化松香樹脂、氯化聚丙烯和總溶劑質量10%-20%的溶劑加入到反應釜中,攪拌均勻,在氮氣保護下,升溫至回流溫度下反應1-2小時;
(b)然后滴加全部配比的丙烯酸酯類單體和由總引發劑質量40%-70%與總溶劑質量5%-10%組成的混合物,滴加時間為2-4小時,滴加完后繼續反應2-4小時;
(c)補加由總引發劑質量15%-20%與總溶劑質量2%-4%組成的混合物,繼續反應1-3小時;
(d)補加由剩余配比的引發劑和總溶劑質量2%-4%組成的混合物,繼續反應4-6小時;
(e)降溫,加入剩余配比的溶劑,攪拌均勻后出料。

說明書

說明書一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂及其制備方法
技術領域
本發明涉及丙烯酸涂料技術領域,具體涉及一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂及其制備方法。
背景技術
聚丙烯(PP)材料來源豐富、價格便宜,近年來,隨著聚丙烯(PP)塑料產品質量的調整發展,性能不斷提高,聚丙烯塑料零部件在家電行業、汽車行業、玩具行業等領域得到大量推廣和應用。但是聚丙烯材料結晶度高、耐溶劑性強、表面極性和表面能低,涂膜難以附著,再加上聚丙烯塑料的多品種化,因而聚丙烯(PP)塑料的涂料及其涂裝成為大家十分關注的問題。
氯化聚丙烯(CPP)對非極性塑料聚丙烯(PP)具有良好的附著力,已廣泛應用于聚丙烯(PP)涂料。但是隨著聚丙烯(PP)材料用途逐漸多元化和專一化發展,對氯化聚丙烯(CPP)的性能提出了更高的要求,因此對氯化聚丙烯(CPP)進行改性的研究也逐漸增多。然而,目前市面上的PP底材用樹脂普遍存在如附著力差(需打PP水,或其他前處理)、施工性不好、銀粉排布差、儲存穩定性差、易分層,底材適應性差等問題,限制了其應用范圍,且大多采用甲苯或二甲苯作為溶劑,毒性較大。
中國專利CN101914337A公開的一種環保型氯化聚丙烯改性丙烯酸樹脂底漆及其制備方法,采用非苯類溶劑合成環保型氯化聚丙烯改性丙烯酸樹脂,合成工藝采用一次投料,雖操作簡單,但是副反應較多,反應放熱較難控制,并且仍然需要加入附著力增進劑提高對PP底材的附著力。
發明內容
針對上述技術問題,本發明提供了一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,通過先合成雙鍵環氧中間體,加入松香樹脂或氫化松香樹脂進行復合改性,大幅度提高了丙烯酸酯類單體對氯化聚丙烯的接枝率,提高了對PP底材的附著力,樹脂穩定性好,不易分層。
本發明所要解決的技術問題還在于,還提供了一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂的制備方法。
為了實現本發明的技術目的,本發明采用如下技術方案:
一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂,按質量百分比計,由3%-10%的雙鍵環氧中間體,3%-10%的松香樹脂或氫化松香樹脂,3%-10%的氯化聚丙烯,30%-55%的丙烯酸類單體或丙 烯酸酯類單體,0.5%-1.5%引發劑和50%-60%的溶劑組成。
優選的,所述雙鍵環氧中間體由(質量百分比計)30%-50%的環氧樹脂,8%-20%的多元酸或多元酸酐,40%-60%的溶劑和0.005%-0.015%的草酸在反應釜中混合均勻后,在氮氣保護下加熱至回流溫度反應,至酸值≤60mgKOH/g。
優選的,所述環氧樹脂是叔碳酸縮水甘油酯、雙酚A環氧樹脂E20、E44、E51中的一種或幾種以任意比例混合。
優選的,所述多元酸或多元酸酐是順酐、富馬酸、丁二酸酐中的一種或幾種以任意比例混合。
優選的,所述丙烯酸類單體是甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種或兩種以任意比例混合;所述丙烯酸酯類單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯的一種或幾種以任意比例混合。
優選的,所述引發劑是過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧化二叔丁基中的一種或幾種以任意比例混合。
優選的,所述溶劑是醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、甲基異丁基酮、丙酮中的一種或幾種以任意比例混合。
相應的,本發明還提供了一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂的制備方法,采用以下步驟:
(a)將全部配比的雙鍵環氧中間體、松香樹脂或氫化松香樹脂、氯化聚丙烯和總溶劑質量10%-20%的溶劑加入到反應釜中,攪拌均勻,在氮氣保護下,升溫至回流溫度下反應1-2小時;
(b)然后滴加全部配比的丙烯酸酯類單體和由總引發劑質量40%-70%與總溶劑質量5%-10%組成的混合物,滴加時間為2-4小時,滴加完后繼續反應2-4小時;
(c)補加由總引發劑質量15%-20%與總溶劑質量2%-4%組成的混合物,繼續反應1-3小時;
(d)補加由剩余配比的引發劑和總溶劑質量2%-4%組成的混合物,繼續反應4-6小時;
(e)降溫,加入剩余配比的溶劑,攪拌均勻后出料。
本發明具有的有益效果:本發明通過先合成具有高反應活性的雙鍵環氧中間體,再通過引入雙鍵環氧中間體、松香樹脂或氫化松香樹脂對氯化聚丙烯進行復合改性,與現有技術相比較,大幅度提高了丙烯酸酯類單體對氯化聚丙烯的接枝率。用本發明制備的改性丙烯酸樹脂,氯化聚丙烯接枝率高,樹脂穩定性,儲存性好,不易分層,用本發明樹脂制備的漆 膜對PP底材附著力優良,無需對底材做前處理或是添加附著力促進劑,樹脂性能穩定,儲存性好,施工性好、銀粉排布優、耐高溫高濕性能優、耐醇性和耐水性優異、不含苯類溶劑,并且價格低廉,市場前景廣闊。
具體實施方式
為了更好的理解本發明,下面結合實施例對發明作詳細的說明,以下組分均以質量百分比計。
實施例1:
(1)制備雙鍵環氧中間體,將35%的雙酚A環氧樹脂E51、10%的順酐、30%的醋酸乙酯、24.995%的醋酸丁酯和0.005%的草酸作為催化劑加入到反應釜中,攪拌混合均勻,通入氮氣將空氣排出,在氮氣保護下加熱攪拌至回流溫度,反應至酸值≤60mgKOH/g,得到該雙鍵環氧中間體。
(2)制備改性丙烯酸樹脂,步驟(a)~(e)各原料加入量見表1。
表1實施例1改性丙烯酸樹脂各步驟原料加入量表

將步驟(a)中的原料投入反應釜中,攪拌均勻,通氮氣攪拌加熱升溫至回流溫度反應1小 時;滴加步驟(b)中原料,滴加時間為3小時,滴加完畢后,在回流溫度下反應3小時;補加步驟(c)中原料,然后在回流溫度下保溫2小時;補加步驟(d)中原料,繼續反應5小時;降溫,加入步驟(e)中剩余的原料,攪拌均勻后停止反應,即得本發明所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂。
實施例2:
(1)制備雙鍵環氧中間體,將40%的雙酚A環氧樹脂E44、8%的富馬酸和丁二酸酐以任意比例組成的混合物、30%的醋酸乙酯、21.995%的丙酮和0.005%的草酸作為催化劑加入到反應釜中,攪拌混合均勻,通入氮氣將空氣排出,在氮氣保護下加熱攪拌至回流溫度,反應至酸值≤60mgKOH/g,得到該雙鍵環氧中間體。
(2)制備改性丙烯酸樹脂,步驟(a)~(e)各原料加入量見表2。
表2實施例2改性丙烯酸樹脂各步驟原料加入量表

將步驟(a)中的原料投入反應釜中,攪拌均勻,通氮氣攪拌加熱升溫至回流溫度反應2小時;滴加步驟(b)中原料,滴加時間為4小時,滴加完畢后,在回流溫度下反應2小時;補加步驟(c)中原料,然后在回流溫度下保溫3小時;補加步驟(d)中原料,繼續反應6小時;降溫,加入步驟(e)中剩余的原料,攪拌均勻后停止反應,即得本發明所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂。
實施例3:
(1)制備雙鍵環氧中間體,將50%的任意比例的雙酚A環氧樹脂E44和E20組成的混合物、9.99%的富馬酸和丁二酸酐以任意比例組成的混合物、20%的醋酸仲丁酯、20%的甲基異丁基酮和0.010%的草酸作為催化劑加入到反應釜中,攪拌混合均勻,通入氮氣將空氣排出,在氮氣保護下加熱攪拌至回流溫度,反應至酸值≤60mgKOH/g,得到該雙鍵環氧中間體。
(2)制備改性丙烯酸樹脂,步驟(a)~(e)各原料加入量見表3。
表3實施例3改性丙烯酸樹脂各步驟原料加入量表

將步驟(a)中的原料投入反應釜中,攪拌均勻,通氮氣攪拌加熱升溫至回流溫度反應2小時;滴加步驟(b)中原料,滴加時間為2小時,滴加完畢后,在回流溫度下反應4小時;補加步驟(c)中原料,然后在回流溫度下保溫1小時;補加步驟(d)中原料,繼續反應4小時;降溫,加入步驟(e)中剩余的原料,攪拌均勻后停止反應,即得本發明所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂。
實施例4:
(1)制備雙鍵環氧中間體,將30%的雙酚A環氧樹脂E20、9.985%的順酐和丁二酸酐以任意比例組成的混合物、35%的醋酸仲丁酯、25%的甲基異丁基酮和0.015%的草酸作為催化劑加入到反應釜中,攪拌混合均勻,通入氮氣將空氣排出,在氮氣保護下加熱攪拌至回流溫度,反應至酸值≤60mgKOH/g,得到該雙鍵環氧中間體。
(2)制備改性丙烯酸樹脂,步驟(a)~(e)各原料加入量見表4。
表4實施例4改性丙烯酸樹脂各步驟原料加入量表

將步驟(a)中的原料投入反應釜中,攪拌均勻,通氮氣攪拌加熱升溫至回流溫度反應2小時;滴加步驟(b)中原料,滴加時間為3小時,滴加完畢后,在回流溫度下反應2小時; 補加步驟(c)中原料,然后在回流溫度下保溫3小時;補加步驟(d)中原料,繼續反應6小時;降溫,加入步驟(e)中剩余的原料,攪拌均勻后停止反應,即得本發明所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂。
實施例5:
(1)制備雙鍵環氧中間體,將38%的叔碳酸縮水甘油酯、20%的順酐和丁二酸酐以任意比例組成的混合物、41.99%的醋酸丁酯和0.01%的草酸作為催化劑加入到反應釜中,攪拌混合均勻,通入氮氣將空氣排出,在氮氣保護下加熱攪拌至回流溫度,反應至酸值≤60mgKOH/g,得到該雙鍵環氧中間體。
(2)制備改性丙烯酸樹脂,步驟(a)~(e)各原料加入量見表5。
表5實施例5改性丙烯酸樹脂各步驟原料加入量表

將步驟(a)中的原料投入反應釜中,攪拌均勻,通氮氣攪拌加熱升溫至回流溫度反應1小時;滴加步驟(b)中原料,滴加時間為3小時,滴加完畢后,在回流溫度下反應4小時;補加步驟(c)中原料,然后在回流溫度下保溫3小時;補加步驟(d)中原料,繼續反應5 小時;降溫,加入步驟(e)中剩余的原料,攪拌均勻后停止反應,即得本發明所述的一種PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂。
對實施例1-5所制得的PP底材用無苯型改性丙烯酸樹脂用熱固性丙烯酸樹脂進行漆膜實驗測試,測試結果如表6所示。
表6實施例1-5測試結果

注:以上檢測,底材為PP料。
根據表6中數據可以明顯看出,本發明提供的丙烯酸樹脂,氯化聚丙烯接枝率高,樹脂穩定性,儲存性好,不易分層,用本發明樹脂制備的漆膜對PP底材附著力優良,無需對底材做前處理或是添加附著力促進劑,樹脂性能穩定,儲存性好,施工性好、銀粉排布優、耐高溫高濕性能優、耐醇性和耐水性優異、不含苯類溶劑,并且價格低廉,市場前景廣闊。
應了解本發明所要保護的范圍不限于非限制性實施方案,應了解非限制性實施方案僅僅作為實例進行說明。本申請所要求的實質的保護范圍更體現于獨立權利要求以及其從屬權利要求提供的范圍。

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一種 PP 底材用無苯型 改性 丙烯酸 樹脂 及其 制備 方法
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