[发明专利]一种改性氯化聚烯烃树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于涂料、粘合剂的改性合成树脂及其制备方法，具体涉及改性氯化聚烯烃树脂及其制备方法。

背景技术

聚烯烃是一种通用塑料材料，位居全球塑料产量之冠。随着汽车工业的高速发展，汽车用新材料正朝着轻质化、集约化、生态化的方向发展。聚烯烃合金材料具有优异的的力学性能、易成型、比重小、价格低以及可重复使用等优点，汽车典型零部件(保险杠、仪表板、内饰件等)正大量采用这类新型材料。为了迎接汽车工业这一重要变革，聚烯烃材料的表面涂层需要相应做出改变和提高。由于聚烯烃合金材料表面能低、润湿能力差，涂料在聚烯烃合金材料表面附着性差是急待解决的世界性难题。目前通常采用紫外光照射、辉光放电、电晕放电、等离子喷枪处理以及铬酸处理等方法对聚烯烃塑料进行表面处理，然后再用涂料进行涂装，但这些表面处理过程需要价格昂贵的专用设备，处理时间长，对被处理工件要求表面规整，大大制约了其应用范围。为解决聚烯烃塑料涂装问题，开发了氯化聚丙烯为主体树脂的聚烯烃底涂涂料，在聚烯烃塑料上涂装形成底层，然后在底层上涂装塑料涂料形成面层，但氯化聚丙烯一般只能溶解成固含量不超过30％的溶液，进行涂装时还需要用大量芳烃类有机溶剂稀释成固含量10％以下的溶液，大量的有机溶剂的使用，对环境造成污染，加上分成底层、面层涂装两道工序涂装，所用时间较长，成本高。近年来，以氯化聚烯烃改性的聚丙烯酸酯树脂为基料的涂料面世，它解决了溶剂大量使用的问题，可以一次可以不需表面处理，也不需分底层、面层两步涂装，施工方便，成本低。但是该类树脂中聚烯烃含量低，一般不超过10％，所得涂层附着性能不稳定，耐候性能较差，一般只能用于低档次聚烯烃表面涂装，不适合汽车工业主要零部件的大规模涂装。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性氯化聚烯烃树脂，该树脂可提高难粘附的低极性或者非极性的聚烯烃底材的粘合性。

本发明的另一目的是提供上述改性氯化聚烯烃树脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种改性氯化聚烯烃树脂，它是通过氯化聚烯烃、马来酸酐、乙烯基系单体和含有不饱和双键的硅烷偶联剂按1∶0～0.5∶0.1～2∶0.003～0.15的重量比反应得到的改性氯化聚烯烃树脂，该改性氯化聚烯烃树脂以氯化聚烯烃长链为骨架，氯化聚烯烃上的叔碳或仲碳位置接枝有乙烯基系单体或/和马来酸酐或/和硅烷偶联剂。该改性氯化聚烯烃树脂可以根据使用要求，通过调整共聚单体品种和比例，在氯化聚烯烃上接枝乙烯基系单体，调节树脂的树脂可溶性、玻璃化转变温度以及树脂与基材的附着力；接枝硅烷偶联剂可大幅度提高树脂的耐水性以及与面漆层的层间附着力。其玻璃化转变温度可以在-60～50℃范围调节。

其中，所述的氯化聚烯烃为氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯化乙烯-丙烯共聚物或氯化丙烯-2-丁烯无规共聚物中的一种或几种。

其中，马来酸酐的重量比取值可以为0，即不添加马来酸酐。

其中，所述的乙烯基系单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种。

其中，所述的含有不饱和双键的硅烷偶联剂为烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

上述改性氯化聚烯烃树脂的制备方法，包括如下步骤：

1、将氯化聚烯烃树脂加入到重量为其2～10倍的有机溶剂中，升温至60～80℃，搅拌至完全溶解；

2、在85～150℃条件下，加入重量为氯化聚烯烃树脂0～0.5倍量马来酸酐、重量为氯化聚烯烃树脂0.1～2倍量的乙烯基系单体、重量为氯化聚烯烃树脂0.003～0.15倍量的含有不饱和双键的硅烷偶联剂、和重量为氯化聚烯烃树脂0.01～0.08倍量的过氧化物或偶氮化物引发剂，搅拌反应5～18小时。

3、降温、过滤、灌装即得改性氯化聚烯烃树脂。

其中，步骤1中所述的氯化聚烯烃为氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯化乙烯-丙烯共聚物或氯化丙烯-2-丁烯无规共聚物中的一种或几种。所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、甲基环己烷、或四氢呋喃中的一种或几种。有机溶剂的用量优选氯化聚烯烃树脂重量的2～6倍。