[发明专利]一种水性PP处理剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水性PP处理剂，其组成配方包括：改性聚烯烃乳液，氧化蜡乳液，改性聚烯烃蜡乳液，以及固化剂。本发明水性PP处理剂的制备加工过程更为简便，并且更为环保，不仅大大降低了有机溶剂的用量，使用安全、无毒，而且对PP基材的附着力好，同时对UV光固化涂料也有良好的层间附着力。本发明还提供了一种水性PP处理剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体而言，涉及一种在施加涂料前对聚丙烯(PP)基材进行处理的水性PP处理剂及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是目前最重要的通用塑料之一，其来源丰富、价格便宜、密度低，具有易成型加工以及耐腐蚀、电绝缘性好和机械性能优良等优点，广泛应用于化工、医疗、机械、运输等各个领域。为了提高PP器件的外观质量，延长PP器件的使用寿命，以提高其在销售市场上的竞争力，研制PP塑料用涂料非常重要。然而，PP材料的表面能低、结晶度高以及极性很小，使得涂料在其表面很难有良好的附着力。

为了改善涂层对PP基材的附着性能，一般通过火焰处理、等离子处理和电晕处理等方法，在喷涂涂料前对PP基材进行表面处理。但是这些方法工序复杂、表面处理的效果不均匀、活化时效短，容易引起复杂零件的形变，且投资成本增大；因此最简单的方法就是开发出在PP基材上具有良好附着力的处理剂。

一种有效的提升涂料对PP基材附着力方法是使用PP水(氯化聚丙烯清漆)作为附着力促进层，提升涂层与基材间附着力。目前聚丙烯塑料涂层体系包括底漆层(附着力促进层)、色漆层和罩光清漆层，其中底漆层(附着力促进层，即为PP水)，可以有效的提升涂层附着力。然而，以上所述涂层体系主要为溶剂型体系，在涂料制备和施工过程中需使用大量溶剂，对环境造成极大的污染。

目前市场上普遍使用的PP处理剂产品为溶剂型，虽然其施工简单，但含有大量的有机溶剂，对环境污染严重。

为此，研发人员试图开发出水性的PP处理剂，以解决溶剂型PP处理剂的污染问题。例如，中国专利申请公开No.CN109575854A记载了一种水性PP处理剂的制备方法，其提出：向氯化聚烯烃乳液中添加特定含量和种类的硅烷偶联剂进行反应配合，并控制最终固含量和粘度，这样能够保证氯化聚烯烃乳液和固化剂进行交联反应，从而将氯化聚烯烃的链状结构演变为网状结构，进而提高水性PP处理剂的粘接性能和耐水性能。

然而，这种技术的施工周期长，加工过程复杂，并且使用了氯化聚烯烃，不符合环保的期待，业内对氯元素的使用含量是有限制的。

因此，在水性PP处理剂的领域，有待开发附着力改善性能更佳、制备加工过程更为简便、且更为环保的产品。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述不足之处，提供一种附着力改善性能更佳、制备加工过程更为简便、且更为环保的水性PP基材处理剂。

本发明的环保型水性PP基材处理剂，不仅大大降低了有机溶剂的用量，使用安全、无毒，而且对PP基材的附着力好，同时对UV光固化涂料也有良好的层间附着力。

根据本发明的一个方面，提供一种水性PP处理剂，其组成配方包括：改性聚烯烃乳液，氧化蜡乳液，改性聚烯烃蜡乳液，以及固化剂。

本发明的发明人创新性地提出采用改性聚烯烃乳液作为主要成膜物质，在将含有改性聚烯烃的PP处理剂涂覆于PP基材表面时，由于改性聚烯烃乳液与聚丙烯材料的化学结构具有相似性，能够产生良好的表面润湿效果，与底材键合，分子链之间彼此扩散，高聚物成分互相缠绕，形成较好的附着层。因而，改性聚烯烃乳液作为主要成膜物质，对基材提供大部分的黏附强度。

氧化蜡乳液为低分子量均聚物或共聚物，氧化蜡的主要作用是有效地改善涂层表面，增加漆膜表面粗糙度，提高层间附着力。