用於聚丙烯材料的塗料組合物及其製備方法

2023-09-23 06:42:45

專利名稱：：用於聚丙烯材料的塗料組合物及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種塗料及其製備方法，尤其涉及一種用於聚丙烯材料的塗料及其製備方法。
背景技術：
：目前，由於塑料與金屬材料相比具有質量輕、使用性能好、製造工藝簡單、耐腐蝕、耐衝擊、性能可調幅度大、能耗小、可加工成美觀外形等諸多優點，在很多地方可代替金屬發揮作用，例如用作汽車原材料。其中，聚丙烯(PP)塑料由於其較低的成本，輕量化、可循環再用等特點，在有些領域具有其獨特的優勢，例如它已成為汽車保險槓材料的主流。雖然如此，但PP塑料由於其極性低，表面張力低，與一般的塑料素材相比較，具有難以附著的特點，因而一般的塗料難以附著於其表面。為了解決該問題，現在，一般採用含有氯化聚烯烴或者氯化改性的樹脂以增強對PP素材的附著力。其主要的作用機理可能是1、氯化聚烯烴或者是氯化改性樹脂中的含氯成分通過在基材上形成良好的表面潤溼，與底材鍵合，或是通過充分的色散作用和晶格堆積與底材相互作用，然後再與極性較高的面漆混合或鍵合。2、氯化聚烯烴或者是氯化改性樹脂中的含氯成分向基材內部擴散，造成兩種分子相互纏繞，形成附著層。以此為勤出開發出來的現有塗料具有與PP素材附著力好，施工較方便等優點。但是，其耐水性差，易起泡，對多種類型的面漆附著力不好，而且施工性能也差，易拉絲。
發明內容本發明要解決的技術問題在於,提供一種與多種面漆的附著力配套性良好，且具有良好的耐水性能和施工性能，用於PP材料的塗料組合物。本發明要解決的另一技術問題在於提供一種上述塗料組合物的製備方法。本發明提供的用於PP材料的塗料組合物，含有氯化改性樹脂、顏料、填料和溶劑，還含有環氧樹脂。上述塗料組合物的製備方法，包括如下步驟(1)將氯化改性的樹脂與環氧樹脂加入到溶劑中混合均勻；(2)向上述混合物中加入顏料和填料，混合均勻後進行預分散；(3)加入研磨珠並研磨；(4)過濾，得塗料成品。採用本發明提供的技術方案，與現有氯化改性的樹脂塗料相比，同樣具有與PP素材附著力好，施工較方便等優點。不僅如此，由於本發明實施例中加入了一定量的環氧樹脂，實驗證明，它與聚氨酯體系或者聚酯/丙烯酸樹脂與三聚氰胺體系等多種面漆的附著力配套性良好，且具有良好的耐水性能和施工性能施工時不會產生拉絲現象。具體實施例方式為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明實施例提供的用於PP材料的塗料組合物，含有氯化改性樹脂、顏料、填料和溶劑，為解決本發明要解決的技術問題，還含有環氧樹脂。本發明實施例塗料組合物中還可以含有助劑，以塗料的總量為基準，其中氯化改性樹脂含量為30-65wt%，優選為35-55wt%，環氧樹脂的含量為1-10wt%,^選1-5wt%，顏料含量為10.1-25.5wt%，填料的含量為5-20wt%,助劑的含量為0.6-4wt%，溶劑的含量為4-29wt%。所述塗料組合物中氯化改性樹脂並無特別限制，其為主要成膜物質之一，優選為氯化改性丙烯酸樹脂，該氯化改性丙烯酸樹脂可選自號東貿易代理的SRE-168A,SRE-169;蘇州盛嘉樹脂公司的ZJ-440，ZJ-441;陸歐的PPS-35;杭州德尚化工DSP-8160-TS，DSP-8260中的一種或幾種。所述塗料組合物中環氧樹脂也是主要成膜物質之一，其並無特別限制，例如選用雙酚A型環氧樹脂。本塗料組合物中因為加入了環氧樹脂，其耐水性、施工性能以及與面漆的附著力的配套性得到改善，材料可以選自殼牌的828、1001以及1009中的一種或幾種。所述顏料為鈦白粉和碳黑，以塗料的總量為基準，鈦白粉含量為10-25wt%,炭黑含量為0.1-0.5wt%。鈦白粉主要對底層塗料組合物賦予白色，其材料選自本領域常用鈦白粉，例如可以選自科麥奇的CR-826,R-KB-6，杜邦的R-706,R-902中的一種或幾種；炭黑主要是對底層塗料組合物賦予黑色，其材料選自本領域常用炭黑，例如可以選自德固薩的FW-200、特6中的一種或兩種。所述助劑包括流平劑、分散劑和防沉劑。所述流平劑主要是為了保證塗料優異的表面效果，其材料選自本領域常用流平劑，例如可以選自EFKA-3777,EFKA-3670,EFKA-3600,BYK-358N,BYK-333中的一種或幾種，含量為塗料總量的0.3-1wt%。所述分散劑主要是為了保證塗料充分的分散效果，其材料選自本領域常用分散劑，例如可以選自EFKA-4010,EFKA-4015,BYK-110，BYK-163,BYK-2000中的一種或幾種，含量為塗料總量的0.2-1wt%，最好為鈦白粉重量的2-4%。所述防沉劑選自本領域常用防沉劑，例如可以選自有機膨潤土和/或氣相二氧化矽，含量為塗料總量的0.1-2wt%,優選為0.5-1wt°/。，其中，有機膨潤土選用英國海名斯的Bentone-38、SD-2,氣相二氧化矽選用德固薩的R-972。所述填料為本領域常用填料，可以為滑石粉、硫酸鋇和高嶺土中的一種或者幾種，主要B填充作用，同時可以降低塗料的成本，選用國內產品即可。所述溶劑為本領域常用溶劑，可以為曱苯、^>曱苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、曱基異丁基曱酮和環己酮中的一種或幾種。步驟(1)將氯化改性的樹脂與環氧樹脂加入到溶劑中混合均勻；(2)向上述混合物中加入顏料和填料，混合均勻後進行預分散；(3)加入研磨珠並研磨；(4)過濾，得塗料成品。所述步驟(2)之前，還可以先向步驟(1)所得混合物中加入分敎劑且混合均勻，所述步驟(2)中加入的組分還包括流平劑和防沉劑。所述研磨珠為本領域所常用的研磨珠，例如可以是鋯珠、玻璃珠。所述預分散時間長達10-15分鐘。所述步驟(4)中研磨細度為30um以下，最好至20um以下。實施例1按照如下步驟製備用於聚丙烯材料的塗料組合物(其中各組分的具體用量參見表1):(1)將氯化改性的丙烯酸樹脂與環氧樹脂混合均勻；(2)向步驟(1)中所得樹脂混合物中加入^t劑，混合均勻；(3)向步驟(2)所得混合物中加入鈦白粉、炭黑、填料、防沉劑、流平劑和溶劑，混合均勻後進行預分散13分鐘；(4)向步驟(3)中加入鋯珠並研磨至16um;(5)過濾，得塗料組合物成品。上述氯化改性的丙烯酸樹脂選用號東貿易代理的SRE-168A，環氧樹脂選用殼牌的828，鈦白粉選用杜邦R-706，碳黑選用德固薩FW-200，填料選用高嶺土，M劑選用EFKA-4010,流平劑選用EFKA-3670,防沉劑選用英國海名斯的Bentone-38，溶劑選用曱苯二甲苯=1:1的混合溶液。本實施例中，氯化改性的丙烯酸樹脂選用蘇州盛嘉樹脂公司的ZJ-440和ZJ-441的混合物，環氧樹脂選用殼牌828,鈦白粉選用科麥奇的CR-826,碳黑選用德固薩FW-200，填料選用滑石粉，防沉劑選用英國海名斯的Bentone-38的有機膨潤土，*劑選用EFKA-4010,流平劑選用EFKA-3777，溶劑選用乙酸乙酯，其它均與實施例l相同。實施例3本實施例中，氯化改性的丙烯酸樹脂選用陸歐的PPS-35，環氧樹脂選用殼牌1001,鈦白粉選用科麥奇的CR-826和R-KB-6的混合物，碳黑選用德固薩特6,填料選用硫酸鋇和高嶺土的混合物，防沉劑選用英國海名斯的Bentone-38和SD-2的混合物，分散劑選用EFKA-4015，流平劑選用EFKA-3600和BYK-358N的混合物，溶劑選用乙酸丁酯，實施例4本實施例中，氯化改性的丙烯酸樹脂選用杭州德尚化工DSP-8160-TS和DSP-8260的混合物，環氧樹脂選用殼牌1009,鈦白粉選用杜邦的R-706和R-902的混合物，碳黑選用德固薩德固薩FW-200和特6的混合物，填料選用高嶺土，防沉劑選用R-972,分散劑選用BYK-llO，流平劑選用BYK-333,溶劑選用甲基異丁基曱酮環己酮=1:l的混合溶液，其它均與實施例l相同。實施例5本實施例中，氯化改性的丙烯酸樹脂選用號東貿易代理的SRE-169,環氧樹脂選用殼牌828和1001的混合物，鈦白粉選用杜邦R-902，碳黑選用德固薩的FW-200，填料選用滑石粉和硫酸鋇的混合物，防沉劑選用R-972,分散劑選用BYK-163和BYK-2000的混合物，流平劑選用EFKA-3670,溶劑選用曱苯二曱苯=1:l的混合溶液，其它均與實施例l相同。對比例1-5除不加入環氧樹脂，溶劑的量作相應增加以外，其餘依次與實施例l-5相同。(具體數據參見表l)性能測試一、對PP材料的附著力及耐水性測試將以上得到的各實施例以及對比例所製成的塗料組合物進行編號，實施例1-5所得塗料分別為Tl、T2、T3、T4、T5,對比例1-5所得塗料分別為Dl、D2、D3、D4、D5，將上述塗料分別與稀釋劑按照1:0.8-1.2的比例稀釋後，噴塗在PP材料表面，在60-80。C下烘烤10-20min，得到厚度為10-15um的塗層，稀釋劑選用曱苯、二曱苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、曱基異丁基曱酮，、環己酮中的一種或幾種。採用如下的方法對固化後的漆膜進行附著力和耐水性性能測試(測試結果參見表2):附著力用百格網在噴塗表面劃100個l亳米x1毫米的正方形格，用美國3M公司生產的型號為600的透明膠帶平整粘結在方格上，不留一絲空隙，然後以最快速度垂直揭起，觀察劃痕邊緣處有無脫漆。如脫漆量在0~5%之間為5B,在5-10。/。之間為4B,在10~20%之間為3B，在20-30%之間為2B，在30~50%之間為B，在50%以上為0B。耐水性將樣板浸在50士rC的恆溫水浴中，觀察漆膜變化情況，加溫在50士rC保持8h,然後停止加熱，在保溫的設備中自然冷卻16h為一個循環。表1tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10參見表1和表2，可以看出，添加了少量環氧樹脂的本發明塗料組合物，仍然保持。而且，實驗中發現由於鈥白粉的用量比較多，測試附著力的時候，對比例3刀口處出現掉粉現象，但實施例3沒有出現掉粉現象，這說明添加少量的環氧樹脂，在改善塗料對PP底材的附著力上也起到了一定的作用。二、對面漆的附著力及耐水性測試將由實施例1-5得到的樣品和由對比例1-5得到的樣品分別噴塗聚氨酯面漆和清漆後固化，採用同樣的方法，對固化後的漆膜進行附著力和耐水性性能測試，測試結果參見表3。將由實施例l-5得到的樣品和由比較例l-5得到的樣品分別噴塗聚酉旨/丙烯酸-三聚氰胺的面漆和清漆後固化，採用同樣的方法，對固化後的漆膜進行附著力和耐水性性能測試，測試結果參見表4。表3tableseeoriginaldocumentpage11參見表3和表4，從以上試驗結果可以看出，增加環氧樹脂以後，塗料組合物與面漆的附著力明顯得到改善，同時耐水性也得到^艮大的改善。另外，採用對比例提供的塗料組合物施工，出現了拉絲現象，採用本發明實施例提供的塗料組合物施工，沒有出現拉絲現象。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的l呆護範圍之內。權利要求1、一種用於聚丙烯材料的塗料組合物，含有氯化改性樹脂、顏料、填料、溶劑，其特徵在於，所述的塗料中還含有環氧樹脂。2、如權利要求1所述的塗料組合物其特徵在於，所述的塗料中還含有助劑。3、如權利要求2所述的塗料組合物，其特徵在於，以塗料的總量為基準，含有30-65wt。/。的氯化改性樹脂，l-10wt。/。的環氧樹脂，10.1-25.5wt。/。的顏料，5-20wt。/o的填料，0.6-4wt。/o的助劑，4-29wt%的溶劑。4、如權利要求3所述的塗料組合物，其特徵在於，以塗料的總量為基準，氯化改性樹脂的含量為35-55wt%。5、如權利要求3所述的塗料組合物，其特徵在於，以塗料的總量為基準，環氧樹脂含量為1-5wt%。6、如權利要求3-5中任一項所述的塗料組合物，其特徵在於，所述顏料為鈦白粉和碳黑，所述助劑包括流平劑、分散劑和防沉劑，以塗料的總量為基準，鈦白粉含量為10-25wt°/。，炭黑含量為0.1-0.5wt%,流平劑含量為0.3-1wt%,分散劑含量為0.2-1wt%，防沉劑含量為0.1-2wt%。7、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，以塗料的總量為基準，所述防沉劑含量為0.5-1wt%。8、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，所述分散劑為鈦白粉重量的2-4wt%。9、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，所述防沉劑為有機膨潤土和/或氣相二氧化^f圭，10、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，所述填料為滑石粉、硫酸鋇和高嶺土中的一種或者幾種。11、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，所述溶劑為曱苯、二曱苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、曱基異丁基曱酮和環己酮中的一種或幾種。12、如權利要求6所述的塗料組合物，其特徵在於，所述氯化改性樹脂為氯化改性的丙烯酸^f脂。13、如權利要求1所述塗料組合物的製備方法，包括如下步驟(1)將氯化改性的樹脂與環氧樹脂加入到溶劑中混合均勻；(2)向上述混合物中加入顏料和填料，混合均勻後進行預分散；(3)加入研磨^朱並研磨；(4)過濾，得塗料成品。14、如權利要求13所述塗料組合物的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)之前，先向步驟(1)所得混合物中加入分散劑且混合均勻，所述步驟(2)中加入的組分還包括流平劑和防沉劑。全文摘要本發明提供一種用於聚丙烯材料的塗料組合物及其製備方法，該塗料含有氯化改性樹脂、顏料、填料、溶劑，含或不含助劑，還含有環氧樹脂；其製備包括如下步驟(1)將氯化改性的樹脂與環氧樹脂加入到溶劑中混合均勻；(2)向上述混合物中加入顏料、填料，混合均勻後進行預分散；(3)加入研磨珠並研磨；(4)過濾，得塗料成品。本發明提供的塗料與多種面漆的附著力配套性良好，且具有良好的耐水性能和施工性能。文檔編號B05D7/02GK101348680SQ200710076020公開日2009年1月21日申請日期2007年7月17日優先權日2007年7月17日發明者高莉麗申請人:比亞迪股份有限公司