[發明專利]一種高性能水性PP涂料的制備方法

在審

• 申請號: 201410454021.0
• 申請日: 2014-09-06
• 公開（公告）號: CN104250508A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 郭逍遙;湯漢良;李桂琴;李樹偉;劉欽;郭偉杰;廖嘉誠
• 申請（專利權）人: 清遠市浩宇化工科技有限公司
• 主分類號: C09D151/00
• 分類號: C09D151/00;C09D133/12;C08F255/02;C08F222/06;C08F220/14;C08F220/18
• 代理公司: 廣州三辰專利事務所(普通合伙) 44227
• 代理人: 范欽正

技術領域

本發明涉及一種水性PP涂料的制備，尤其涉及一種由丙烯酸改性氯化聚丙烯及進行馬來酸酐接枝復配的水性PP涂料的制備方法。

背景技術

1)隨著汽車工業的高速發展，汽車涂料的用量也在不斷增長。目前國內汽車涂料以溶劑體系為主，其中大量的VOC排放對大氣環境造成污染，在汽車涂裝過程中，其中溶劑型PP涂料對環境污染尤其嚴重。隨著大家對環保意識的增強，世界各國相繼制訂了相關法規以限制VOC排放量，所以PP涂料的水性化刻不容緩，本發明旨在實現PP涂料的水性化，采用丙烯酸改性氯化聚丙烯及進行馬來酸酐接枝復配制備出高性能水性PP涂料。該涂料由水性CPP與水性丙烯酸樹脂復配而得，大大降低了本涂層的75％以上VOC排放，具無毒、不易燃燒、對環境極為友好。

2)PP涂料及其涂裝是大家十分關注的問題。PP塑料包括丙烯均聚物和丙烯-乙烯共聚物，屬于非極性塑料，由于其表面能低、結晶度高等特點，造成了附著力較差，耐溶劑性強，涂膜難以附著。

針對CPP作為附著力促進劑存在的附著力差、與丙烯酸樹脂相容性差的問題，本發明采用馬來酸酐改性CPP樹脂，從而增強其對PP底材的附著力。而馬來酸酐的引入也使得CPP的水性化成為可能。利用相轉化法制得MCPP乳液，可作為附著力促進劑使用。而MCPP乳液與丙烯酸乳液復配，不存在相容性的問題，可制得高性能水性PP涂料，大大減少了操作工序。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明涉及由丙烯酸改性氯化聚丙烯及進行馬來酸酐接枝復配的水性PP涂料的制備方法，采用馬來酸酐改性CPP樹脂，從而增強其對PP底材的附著力，而馬來酸酐的引入也使得CPP的水性化成為可能。利用相轉化法制得MCPP乳液，可作為附著力促進劑使用。利用MCPP乳液與丙烯酸乳液進行復配，從而制備出具有較強附著力、較好相容性及低VOC含量的高性能水性PP涂料。

本發明一種由丙烯酸改性氯化聚丙烯及進行馬來酸酐接枝復配的水性PP涂料的制備方法：

1)馬來酸酐改性聚氯丙烯的合成

在裝有攪拌器、溫度計和冷凝裝置的反應釜中，在氮氣環境下，加入90-110重量份氯化聚丙烯(CPP)和8.5-10重量份馬來酸酐與150重量份甲苯組成的溶液，攪拌加熱至100℃-110℃。恒溫狀態下，加入0.2-0.4重量份BPO，加完后繼續反應1-2h后終止反應。

反應結束后，以旋轉蒸發儀除去溶劑，剩余物加到100-120重量份丙酮中，充分攪拌后過濾，所得固體溶于甲苯中，再于丙酮中析出，重復3次后所得固體于索氏提取器中以丙酮抽提進一步純化得到馬來酸酐改性聚氯丙烯。

2)丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液的制備

a,0.3g?BPO溶于丙烯酸類單體混合物中(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,氮氣保護下，于1000mL四口圓底燒瓶中，加入95-110g氯化聚丙烯(CPP)和150mL甲苯并加熱至100℃使之溶解。維持溫度，緩慢滴入a液，約1h滴完，然后維持溫度繼續反應3-4h。反應完成后，降溫至60℃，攪拌下滴加10％的二甲胺基乙醇水溶液至pH＝7-8并攪拌30min使之充分分散。高速攪拌下，往體系內緩慢滴蒸餾水使形成均勻乳液，持續分散50min后，加入表面潤濕劑，分散均勻即得丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液。該乳液為改性的氯化聚丙烯和丙烯酸共聚物的混合物。

3)MCPP與丙烯酸乳液復配

在裝有攪拌裝置的的反應釜中加入40-60重量份的MCPP，攪拌過程中緩慢的加入100-140重量份的水，同時加入45-65重量份的丙烯酸乳液進行復配，約1-2h后即得到高性能水性PP涂料。

上述的引發劑選自有機胺類或有機錫類。

上述的中和劑為氨水或三乙胺或二甲基乙醇胺。本發明的水性PP涂料，具有下面四個優點：

(1)創新性的通過利用馬來酸酐改性CPP，提高了其對PP底材的附著力；

(2)創新性的利用水性化解決了CPP與丙烯酸樹脂的相容性問題，可以制得高性能水性PP涂料，節省了工序；

(3)本項目創新性開發的水性PP涂料既可用于原廠，也可用于修補使用。

(4)本項目水性PP涂料產品無論是用于原廠，還是用于修補其VOC含量都降低至10％以下，對環境極為友好，同時極大地減輕了對有機溶劑的使用與依賴，有效地節約了能源。

下面通過實施例舉例說明：

(一)實施例中所用材料