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PP塑胶底漆的研制

来源:天津科瑞达涂料化工有限公司 作者:姚学民 刘平 时间:2012-04-25 点击:
导读:课题研究的PP 塑胶底漆可直接喷涂于PP(聚丙烯)材质之上,减少一道底漆涂装工艺,降低施工成本,提高涂装效率,提供涂层初始颜色效应并能遮盖塑料件表面微小缺陷,且与中涂漆、面漆有很好的配套性。
0 引言
随着塑料工业的迅速发展,塑料制品广泛用于各行各业,成为人们生产和生活不可缺少的重要材料。在使用这些塑料时,为了提高其表面装饰性,降低产品的制作成本,延长塑料制品的使用寿命,技术人员通过涂料对塑料表面进行保护装饰,并赋予塑料制品表面豪华的外观和细腻的手感。PP 是热塑性塑料中的后起之秀,近年来发展速度一直居于各种塑料之首。但是由于聚烯烃的特征为结晶度高、表面极性和表面能低,且它们的耐溶剂性很强,涂膜难以附着,再加上聚烯烃塑料的多品种化,因此聚烯烃塑料涂料及其涂装是大家十分关注的问题。目前,对于PP(聚丙烯)材质的涂装,主要采用先涂一道PP 水,再喷涂底漆的施工方法来解决底漆与基材附着问题,而因PP 水是无色透明的,施工时易造成漏涂,影响了上层涂料的附着力。本课题研究的各色塑胶底漆可直接喷涂于PP(聚丙烯)材质之上,解决了PP 底材难于附着的问题,减少一道底漆涂装工艺,提高涂装效率,提供初始颜色效应,遮盖塑料加工过程中产生的表面缺陷,如毛边、凹痕或斑痕,且与中涂漆、面漆有很好的配套性。

1 实验部分
1.1 原材料及配方
1.1.1 底漆见表1。
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1.1.2 稀释剂配方塑料涂料的稀释剂对塑料底材有一定的膨润度,膨润层加强了底漆与底材的附着力,见表2。
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1.2 生产工艺
将配方中的热塑丙烯酸树脂、分散剂、钛白粉、填料、部分溶剂依次加入配料缸中,中速分散20 min,上砂磨分散至细度小于30 mm,然后再依次加入PP 改性热塑丙烯酸树脂、氯化聚烯烃、流平剂、剩余溶剂,根据不同颜色进行调色,调整粘度,过滤包装。

1.3 性能指标(见表3)
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2 结果与讨论
成膜物(树脂)的选择:结构相似相溶与极性力(氢键、化学键等)是选择成膜物的基本思路。因此本课题中选用PP 改性热塑丙烯酸树脂为主树脂,氯化聚烯烃为助剂,丙烯酸树脂作为研磨树脂配合适宜的颜料、填料及助剂制成底涂。单独使用PP 改性热塑丙烯酸树脂存在施工性及颜填料的湿润差、贮存时间短等问题。加入了与其相容性好的热塑丙烯酸树脂作为研磨树脂,解决了颜填料分散及贮存等问题,对底材的附着力能达到1 级,基本满足要求。但对于耐水性、柔韧性要求高的用户,根据不同底材加入不同类型的氯化聚烯烃。表4 中的数据是在客户提供的PP 底材进行的。无氯化聚烯烃底漆及添加相同量不同氯化聚烯烃的底漆附着力均能达到1 级,但是耐水性及柔韧性有所差别。实验数据显示无氯化聚烯烃底漆耐水性差。添加特殊改性低分子量氯化聚烯烃耐水性能达到要求,但柔韧性差。添加氯化共聚烯烃耐水性、柔韧性能达到要求,但层间附着力较差,加入丙烯酸改性氯化聚烯烃后改善了层间附着力问题。
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2.1 填料
在底漆中加入滑石粉及沉淀硫酸钡。片状的滑石粉可以提高涂膜的耐水性及打磨性;沉淀硫酸钡可提高涂膜的硬度又可遮盖塑料件小的表面缺陷。

2.2 助剂
气相二氧化硅既可控制光泽又可起到防沉的作用,提高贮存稳定性。流平剂选择了不影响层间附着力的丙烯酸类流平剂。

2.3 稀释剂
二甲苯、甲苯是氯化聚烯烃及PP 改性热塑丙烯酸树脂的真溶剂,重芳烃、丁醇(热塑丙烯酸树脂中的溶剂)改善了夏季使用时的干喷及流平性。

2.4 涂膜厚度控制在15~20 μm
实验数据显示,随着涂膜厚度的增加,耐水性提高,但涂膜柔韧性下降(也影响了附着力)。多次实验对比,涂膜厚度控制在15~20 μm 时耐水性及柔韧性最佳。
由于不同厂家PP 回收料的混杂使用,造成PP 底材的组成及结构的多样,因而为PP 底材涂料配方的研究增加了难度。本课题的研究结果仅满足于现有客户提供的PP 底材,更多样化的PP 底材还需进一步研究。■
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