聚丙烯改性材料、涂覆方法及应用
【专利说明】聚丙烯改性材料、涂覆方法及应用
[技术领域]
[0001] 本发明涉及聚丙烯改性材料、涂覆方法及应用。
[【背景技术】]
[0002] 目前国内的大型货架、桥梁等重要承重的钢结构，几乎都是采用喷涂防锈漆的方 式来防止钢结构的生锈和腐蚀，很少见到有改性塑料作为涂层，但是油漆本身存在：
[0003] 1)油漆与钢结构表面的粘结强度和撕裂强度不高，容易引起脱落。
[0004] 2)不能同时满足耐酸耐碱。
[0005] 3)由于油漆的涂层很薄，基本上在20 μm的厚度范围内，无法形成有效的缓冲层 (厚度在l-2mm)，尤其是在受到的外力冲击下很容易直接伤害到钢结构本身的性能，因此 随着钢结构所处环境的变化和使用时间的推移，油漆会逐渐脱落导致钢结构生锈和腐蚀， 严重的话会直接导致生产安全事故。
[0006] 聚丙烯改性材料用于钢结构涂覆的常用的改性方法是：在聚丙烯基料里添加聚丙 烯接枝马来酸酐以提高聚丙烯改性材料与钢结构表面之间的粘结力，但此方法还是存在： 粘结力不足以承受IOKG以上的撕裂强度（简易的测试方法就是将表面涂覆聚丙烯改性材 料后的钢管折弯90度，目视钢管表面的涂覆层是否开裂或产生明显的银纹，若有此现象， 则表明聚丙烯改性材料与钢管表面的粘结力和撕裂强度都不够）。
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【发明内容】
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[0007] 本发明的主要目的在于提高现有聚丙烯改性材料的粘结强度、撕裂强度和耐酸耐 碱性能。
[0008] 为了实现上述目的，发明一种聚丙烯改性材料，其特征在于由以下成分按以下重 量百分比组成：
[0009] PP 94-96%,
[0010] 乙烯基马来酸酐共聚物3-5%，
[0011] 黑母粒1%，
[0012] 所述的乙烯基马来酸酐共聚物为乙烯和马来酸酐共聚比为1:1的交替共聚物，数 均分子量Mn为27000。
[0013] 进一步的，PP的熔融指数MFI (190°C /2. 16kg)为l-100g/10min。更优选的熔融 指数 MFI 为 20-30g/10min。
[0014] 本发明的聚丙烯改性材料能用于制备钢结构抗撕裂涂覆料。
[0015] 本发明的的聚丙烯改性材料能用于制备钢结构耐酸耐碱涂覆料中。
[0016] 本发明还包括该聚丙烯改性材料的涂覆方法，
[0017] 钢结构表面进行表面脱脂处理，
[0018] 将所述聚丙稀改性材料作成直径为3_5mm切粒颗粒，
[0019] 将切粒颗粒进行液氮冷冻，研磨成100-300 μ m的粉末颗粒，
[0020] 用5%浓度的NaOH水溶液进行钢管表面脱脂处理并烘干，
[0021] 粉末颗粒在熔融状态下，对钢管表面进行热喷涂。
[0022] 本发明改性材料中的乙烯基马来酸酐共聚物的马来酸酐有效含量（接枝率）为 78%以上，而我们现有常规的PP接枝马来酸酐的马来酸酐有效含量只有0. 8-3%之间。另 一方面，钢结构表面在涂覆前一般都要进行表面脱脂处理，由于采用的脱脂剂的不同，钢结 构表面在脱脂处理后会存在大量的R-OH羟基基团或存在大量的R-NH-R胺基基团。本发明 中的酸酐基团能够与R-OH、R-NH-R结合，从而就可以解决改性聚丙烯材料与钢结构表面的 粘结力不足和钢管弯折90度角后涂覆层不开裂不起银纹的撕裂强度问题，粘结力和撕裂 强度要远远超过了在PP基料里添加 PP接枝马来酸酐的常用改性方法。
[【附图说明】]
[0023] 图1为实施例中粉碎步骤的步骤流程图；
[0024] 图2为实施例3冷冻粉碎研磨后的颗粒粒径分布示意图；
[0025] 图3为比较例3冷冻粉碎研磨后的颗粒粒径分布示意图；
[0026] 图4为实施例3与比较例3冷冻粉碎研磨后的颗粒SEM比较示意图，
[0027] 其中左侧为实施例3,右侧为比较例3 ;
[0028] 图5为实施例3与比较例3热喷涂后的涂层表面比较示意图，
[0029] 其中左侧为实施例3,右侧为比较例3 ;
[0030] 图6为实施例3与比较例3的钢管折弯90度角后的涂层形态比较图，
[0031] 其中左侧为实施例3,右侧为比较例3 ;
[0032] 图7为实施例3弯折部分的断面SEM图，
[0033] 图中左上表示涂层断裂面上部示意图，右上表示涂层断裂面下部示意图，左下表 示涂层断裂面左部示意图，右下表示涂层断裂面右部示意图；
[0034] 图8为比较例3弯折部分的断面SEM图，
[0035] 图中左上表示涂层断裂面上部示意图，右上表示涂层断裂面下部示意图，左下表 示涂层断裂面左部示意图，右下表示涂层断裂面右部示意图。
[【具体实施方式】]
[0036] 以下，结合实施例对于本发明做进一步说明，应当理解，实施例和附图仅用于解释 说明而不用于限定本发明的保护范围。
[0037] 配方
[0038] PP (共聚聚丙烯）：94-96%
[0039] 乙烯基马来酸酐共聚物：3-5%
[0040] 黑母粒：1 %
[0041] 所述的？？为共聚聚丙烯，熔融指数1?1(190°(：/2.161^):1-10(^/1〇1^11，优选为 ： 20-30g/10min ；
[0042] 所述的乙烯基马来酸酐共聚物，美国凡特鲁斯公司生产的ZeMac共聚物，型号： L65，ZeMac是一种乙烯和马来酸酐共聚比为1:1的交替共聚物（质量比：乙烯< 22%，马来 酸酐> 78 % )，数均分子量Mn: 27000
[0043] 分子结构：
[0045] 钢结构表面在涂覆前一般都要进行表面脱脂处理，由于采用的脱脂剂的不同，钢 结构表面在脱脂处理后会存在大量的R-OH羟基基团或存在大量的R-NH-R胺基基团，那么 改性聚丙烯料中含有的乙烯基马来酸酐共聚物的反应机理如下：
[0047] 要完成整个钢管的涂覆并加以比较粘结力和撕裂强度的优劣，首先要完成三个步 骤：
[0048] 共聚聚丙烯的改性，制作成直径为3_5mm切粒颗粒。
[0049] 将直径3-5mm切粒颗粒进行液氮冷冻，研磨成100-300 μ m的粉末颗粒。
[0050] 粉末颗粒在180°C熔融状态下，对钢管表面进行热喷涂，在热喷涂前用5 %浓度的 NaOH水溶液进行钢管表面脱脂处理，处理后将