[发明专利]一种环保型水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备方法。本发明使用丙烯酸、丙烯酸烷基酯类、有机硅氧烷偶联剂等复合改性氯化聚丙烯，通过丙烯酸改性而引入亲水的羧基团，使氯化聚丙烯能够自乳化；通过丙烯酸烷基酯类而引入极性基团，提高氯化聚丙烯与其它树脂的相容性，并提高对极性材料的附着性；而有机硅氧烷偶联剂能够与金属表面的羟基形成氢键，提高氯化聚丙烯在底材的附着力。本发明的制备工艺简单，原料便宜易得，本发明制得的水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯具有附着力强、拉伸强度高的特点，取代现有的溶剂型氯化聚丙烯用作聚丙烯材料的涂料和粘合剂，能满足环保要求，适合大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及高分子功能材料技术领域，特别涉及一种环保型水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)综合性能优良，在工业上有广泛的用途，但是由于它是非极性高分子，并且表面张力低，结晶度高和存在弱边界层使得一般的胶黏剂无法对其进行有效的粘结。氯化聚丙烯(CPP)与PP具有相同的主链，当氯化聚丙烯涂覆于PP表面时，两大分子链会相互缠结，因而对PP具有良好的附着力。但是直接使用氯化聚丙烯作为粘结剂或油墨连接料时与其他树脂相容性差，并且氯化聚丙烯需要使用大量有机溶剂溶解使用，造成VOC排放，带来一系列的环境保护问题和工作人员的职业健康问题。公开号为CN101429366的发明专利公开了将氯化聚丙烯用甲苯溶解之后，加乳化剂，水高速搅拌乳化制得水性氯化聚丙烯，但此种方法存在乳化困难，乳液稳定性差等问题；而公开号为CN105255411B的发明专利公布了一种有机硅氧烷改性氯化聚丙烯的制备方法，但其并没有进行水性化，需要使用大量有机溶剂，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种环保型水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种环保型水性有机硅氧烷丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：

(1)将第一有机溶剂、有机硅氧烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酸烷基酯类、油溶性引发剂混合溶解后，滴加入氯化聚丙烯溶液中，在60～90℃下保温反应1～5h，加入中和剂中和，制得改性氯化聚丙烯溶液；

(2)在搅拌条件下，向改性氯化聚丙烯溶液中加水，直至相转变，经减压蒸馏得到水性有机硅丙烯酸酯改性氯化聚丙烯。

优选的，所述步骤(1)中，所述氯化聚丙烯溶液为采用下述方法制得：将氯化聚丙烯和第二有机溶剂混合后，在惰性气氛中，升温至60～70℃，搅拌溶解得到氯化聚丙烯溶液。

进一步的，所述步骤(1)中，所述第二有机溶剂选自丙酮、丁酮、甲苯、苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种；所述步骤(1)中，所述第二有机溶剂与所述氯化聚丙烯的重量比为2～4∶1。

优选的，所述步骤(1)中，所述第一有机溶剂选自丙酮、丁酮、甲苯、苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。

优选的，所述步骤(1)中，所述有机硅氧烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

优选的，所述步骤(1)中，所述丙烯酸烷基酯类选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

优选的，所述步骤(1)中，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰中的一种或多种。

优选的，所述步骤(1)中，所述保温反应的温度为65～80℃，保温反应的时间为2～4h。

优选的，所述步骤(1)中，所述中和剂选自三乙胺、三乙醇胺、氨水、氢氧化钠中的一种或多种。