[发明专利]一种聚烯烃底材附着力促进剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃底材附着力促进剂的制备工艺，特别涉及一种适合于放大生产的聚烯烃底材附着力促进剂的制备方法。

背景技术

聚烯烃类(包括聚乙烯、聚丙烯等)塑料具有价格低廉、易于成型加工、耐腐蚀以及综合性能良好等优势，广泛用于汽车、家电和建筑材料等领域。但聚烯烃材料自身非极性的分子结构导致其表面能低、浸润性差等，往往使得其与涂料之间的粘接性难以满足实用要求。增强聚烯烃底材与面漆之间的附着力、改善涂料在聚烯烃底材上的涂装效果的有效途径之一即是使用氯化聚烯烃作为附着力促进剂；同时氯化聚烯烃还可加入面漆中制成底面合一漆，简化涂装过程。

氯化聚烯烃是一种分子中含有氯原子(Cl)的聚烯烃化学改性产物，在涂料、粘合剂、油墨载色剂及皮革处理剂等方面有着广泛的应用。虽然氯原子使得氯化聚烯烃分子具有较大的极性，能在一定程度上增强其与聚烯烃之间的附着力，但是仅仅将氯化聚烯烃作为聚烯烃的附着力促进剂在实际使用过程中还存在着许多不足。如市场上供应的氯化聚烯烃中氯含量偏高，不能完全满足聚烯烃涂装要求；用氯化聚烯烃处理底材时，与面漆之间的附着力仍有待提高；与一些树脂(如丙烯酸树脂)复配时相容性差，容易出现分层，影响涂料外观性状。通过氯化聚烯烃改性制备用于聚烯烃底材的附着力促进剂则可以有效地解决以上问题，使得聚烯烃的涂装能够更好地满足制品和生产工艺的要求，扩大聚烯烃的应用领域。

氯化聚烯烃的改性主要可分为先接枝后氯化和先氯化后接枝两种途径。前者一般在聚烯烃的合成中加入需要接枝的单体，再对产物进行氯化(Gaylon NG.Journal of Polymer Science.1983，(21)：23-30.)；这种方法所得氯化聚烯烃作为聚烯烃附着力促进剂时虽能较好地满足实用要求，但氯化过程需在氯气作用下进行，工艺危险性大，且操作、运行成本高。后一种改性途径主要是对氯化的聚烯烃再进行接枝，将一些酯基、羧基等引入氯化聚烯烃分子中；这种方法以工业上普遍使用的氯化聚烯烃为原料，大大降低了改性氯化聚烯烃的生产成本，而且接枝反应相比氯化过程安全性要高。

氯化聚烯烃的后接枝改性中研究最多的是用马来酸酐改性，马来酸酐分子结构对称，在反应过程中不易发生自聚。现有报道中马来酸酐改性氯化聚丙烯、氯化聚乙烯主要采用溶液法，即将聚烯烃溶解于适当溶剂中，加入马来酸酐和过氧化物引发剂，恒定温度下反应一段时间后，通过加入丙酮等溶剂洗涤得到改性产物(谈晓宏等.中国胶粘剂，8(6)，5-8；赵兴顺等.功能高分子学报，2003，16(1)，77-80；马向东等.涂料工业，2007，37(7)；马向东等.应用化工，2008，37(4)，385-386.)。这些研究中过氧化物引发剂均采用固态的过氧化苯甲酰，而且引发剂和接枝单体一次投料，用于大规模生产时具有很多弊端。一方面反应物以固态形式添加不利于实现生产工艺的连续性操作，另一方面，在工业放大生产时一次性加入大量的过氧化物引发剂会导致危险或事故发生。此外，体系中马来酸酐多聚体会残留在产物中，将其直接用作附着力促进剂时会影响涂层外观。经提纯后的氯化聚烯烃虽也可用作附着力促进剂，但反应混和物中氯化聚烯烃的分离提纯又需要采用丙酮、甲醇等有机溶剂予以沉淀、洗涤，大规模生产时，不仅增加了成本，大量有机溶剂的使用也会对操作人员的健康和环境构成威胁。此外，由上述这些方法所得到的附着力促进剂在存储过程中往往会释放出氯化氢，腐蚀存储设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的缺点，提供了一种工艺简单、便于大规模生产的聚烯烃底材附着力促进剂的制备方法，按本发明的制备方法得到的产品能够显著增强涂料与聚烯烃之间的附着力，并与丙烯酸树脂有良好的相容性。

为达到上述目的，本发明采用的制备方法为：

1)首先，按质量份数在反应釜中加入10份的氯化聚烯烃和10～30份的有机溶剂，升温至50～80℃搅拌使氯化聚烯烃溶解；

2)然后，向反应釜中通入惰性保护气体，并加入质量份数为1～5份的改性单体，搅拌使其与釜内物料混合均匀，再加入0.5～3份的引发剂，维持反应釜内物料温度为80～110℃，反应1～3h；

3)最后，再向反应釜中加入0.5～2份的环氧类化合物，保温1～2h后减压抽空，除去副产物后即得到附着力促进剂。