[发明专利]一种热塑性材料表面处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种热塑性材料表面处理剂及其制备方法。本发明包括乙酸乙酯、有机铜化合物、偶联剂、氯化聚合物、含氟聚合物。常温下，在乙酸乙酯中加入有机铜化合物和氯化聚合物，溶解后依次加入含氟聚合物和偶联剂，搅拌均匀后过滤除去杂质即可得到聚乙烯和聚丙烯表面处理剂。本发明的聚乙烯和聚丙烯表面处理剂，不仅含有有机铜组分，它能促进厌氧胶引发剂的分解，提高固化速度，还包含有含卤聚合物和偶联剂，使厌氧胶的粘结强度显著提高。

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，涉及厌氧胶粘结材料的表面处理，具体是一种热塑性材料聚乙烯和聚丙烯表面处理剂及其制备方法。

背景技术

聚乙烯和聚丙烯属热塑性材料，具有价格低廉、机械性能优异、耐化学腐蚀等许多优点，在机械、电子、建筑、计算机等行业上应用广泛。另一方面，厌氧胶是根据氧气分子对自由基进行阻聚的原理制成的单组份胶粘剂，在缺氧的条件下，厌氧胶的引发剂分解产生自由基并与单体发生反应生成单体自由基，单体自由基再与其他单体分子快速反应生成相对分子质量从小到大的链自由基，直到自由基聚合反应终止并完成厌氧胶的固化。由于厌氧胶的单组份特性，以及对水，有机溶剂，以及稀碱和酸表现出很强的耐性，在工业上有着广泛的应用。然而聚乙烯和聚丙烯塑料其分子极性小、结晶程度高和表面高度惰性，在使用厌氧胶粘结时必须对其进行表面处理。

中车唐山机车车辆有限公司赵辉和东北大学冶金学院王静，谢梅竹和耿树江等研究了表面处理对聚乙烯粘接性能的影响(工程塑料应用，2019年47卷第一期，60～66页)，采用火焰或空气等离子体处理，通过氧化作用在聚乙烯表面引入极性基团羟基和羧基，并且通过刻蚀作用去除弱边界层，提高表面粗糙度，提高了聚乙烯材料的粘结强度。但是该处理方法需要使用昂贵的离子体设备，也不能促进厌氧胶的固化。中国专利201010523054.8公开主要由1～25重量份的氯化聚丙烯、1～25重量份的热塑性丙烯酸树脂和1～25重量份的三元共聚氯醋树脂和有机溶剂甲苯、乙酸乙酯等组成。该处理剂可以在未经任何处理的聚丙烯表面形成确切接着层，应用于聚丙烯材质产品涂装的预处理时，不需使用火焰、电晕、王水处理。但是该处理剂不能促进厌氧胶的固化，使用厌氧胶粘结时固化很慢，不适应快速装配的现代工业要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种热塑性材料聚乙烯和聚丙烯表面处理剂，使用该表面处理剂对聚乙烯和聚丙烯进行表面处理，能显著提高厌氧胶的粘结强度。

本发明的热塑性材料聚乙烯和聚丙烯表面处理剂的原料和配比(重量份数)如下：

所述的有机铜化合物为乙酸铜，酒石酸铜或乙酰丙酮铜中的一种或多种；

所述的偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二异丙氧基二乙酰丙酮钛酸酯；

当用于聚乙烯塑料时，所述的氯化聚合物为氯化聚乙烯，氯含量65％；当用于聚丙烯塑料时，所述的氯化聚合物为氯化聚丙烯，氯含量45％；

所述的含氟聚合物的合成：

在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、冷凝管的四口烧瓶中加入100克乙酸乙酯，然后缓慢滴加2～5克含氟丙烯酸酯、1～3克丙烯酸-2-羟乙酯、8～12克丙烯酸丁酯、0.2～0.4克偶氮二异丁腈、0.3～0.8克正十二硫醇均匀混合液。滴加过程中保持温度在70～80℃，滴加结束后将温度缓慢升高到90～100℃，继续反应4～6h即制备得透明的含氟聚合物。

所述的含氟丙烯酸酯为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯或丙烯酸十三氟辛酯中的一种；

本发明还提供上述热塑性树脂表面处理剂的制备方法，该方法具体步骤如下:

常温下，在乙酸乙酯中加入有机铜化合物和氯化聚合物，溶解后依次加入含氟聚合物和偶联剂，搅拌均匀后过滤除去杂质即可得到聚乙烯和聚丙烯表面处理剂。