一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料及其制备方法与流程

本发明属于紫外光固化涂料，具体地，涉及一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料及其制备方法。

背景技术：

1、在塑料、金属和非金属等制品表面喷涂上一层真空镀膜涂料，然后镀上一层薄的金属层，使得制品表面具有金属光泽，提高了产品装饰效果和附加值。聚丙烯(pp)塑料是一种应用最普遍的热塑性塑料之一，具有较高的耐冲击性和良好的机械性能，广泛应用于汽车零部件、家用电器、小商品、高级玩具等许多方面。但是聚丙烯(pp)塑料的表面能低、极性低，传统的光固化真空镀膜涂料对pp塑料的附着力非常差，需要在涂装前进行特殊的表面前处理。如：火焰法、电晕、腐蚀等方法，但以上方法都是复杂繁琐的，因设备昂贵，中小企业又难承受加之操作不便使得在实用上受到相当的限制。为了减少工序，目前的做法是将pp处理剂喷于pp底材上，然后再涂刷或喷涂其它油漆，这导致施工效率较低。光固化真空镀膜涂料能够瞬间固化成固态材料，被誉为具有“5e”特点的工业技术。但光固化涂料存在一个弊端，对于异型材或者紫外光不易照射的地方，光固化涂料往往固化不良，导致涂层性能达不到要求，从而影响光固化涂料的应用范围，利用光热双重固化技术可以有效解决上述问题。目前对于适用于聚丙烯塑料的光热双重固化树脂的研究及其涂料应用鲜有报道。

技术实现思路

1、本申请人在先已开发了聚丙烯塑料的光热双重固化树脂及其真空镀膜涂料，其核心技术已申请相关专利，并获得授权(zl202210438483.8)。在此基础上，通过对聚丙烯塑料用光热双重固化树脂进行水性化，并通过配方设计，开发水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，符合了国家环保政策的要求，也将大大促进聚丙烯塑料真空镀膜涂料的技术发展。因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，解决了油性涂料污染环境的问题，并有效的将光和热两种固化方式进行结合，可直接涂装在聚丙烯塑料制品表面，不需要对聚丙烯塑料制品进行表面前处理，不仅适用于聚丙烯塑料制品水平表面的涂装，对于异型材或者紫外光不易照射的制品表面，也能达到良好的固化效果。该涂料以水为主要溶剂，具有突出的环保特性，清洁环保，同时涂料固化速度快，性能优异。

2、本发明的另一目的在于提供所述水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料的制备方法。

3、本发明的发明目的通过以下技术方案予以实现：

4、一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，包括以下按重量份计算的组分：

5、

6、本发明选用水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂为主体树脂，树脂中含有光固化基团丙烯酰氧基、热固化基团环氧基以及大量的亲水性基团叔胺基和羟基。水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂不仅对聚丙烯塑料具有优异的附着力，同时可以实现光和热两种固化方式；水性聚氨酯丙烯酸酯具有良好的上镀性和丰满度，通过选定水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂和水性聚氨酯丙烯酸酯(常用水性聚氨酯丙烯酸酯即可)，不仅附着力优异，上镀性好，可实现光热双重固化，对于异型材、水平斜度较大和光照射不足的表面，也能达到最佳的固化效果，同时具有突出的环保特性。

7、此外，本申请中反应原理为：涂料中含有的水性硫杂蒽酮类光引发剂吸收光能后，与水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂中的叔胺基团(氢供体)发生双分子作用，产生高活性自由基，引发树脂和活性单体聚合交联；而叔胺基团也能够在光固化热量和涂料烘烤热量下，与环氧基团发生开环反应。

8、优选地，所述的单官能度单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种。

9、优选地，所述的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷溶液、烷基改性有机硅氧烷溶液、丙烯酸酯共聚物溶液、硅酮乙二醇共聚体溶液中的一种或多种。

10、优选地，所述的助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚中的一种或两种。

11、基于选用的水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂，本申请提供了以下优选途径来获得上述原料，但本发明所保护的水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂及其制备方法不限于此。

12、一种水性光热双重固化改性聚丙烯树脂，包括以下按重量份计算的组分：

13、

14、以上光热双(重)固化改性聚丙烯树脂的获得和制备为现有技术，可参考cn114853969a和cn114773920a。

15、例如，所述的阻聚剂采用以下一种或多种：对甲氧基苯酚、叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯二酚、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基。

16、优选地，所述的二醇胺采用以下一种或多种：二乙醇胺、二异丙醇、二丁醇胺。

17、优选地，所述的中和剂c采用以下一种或两种：乙酸、甲基丙烯酸。

18、本发明同时提供所述水性光热双重固化改性聚丙烯树脂制备方法，包括以下步骤：

19、s1.按照组分配比，加入光热双重固化改性聚丙烯树脂、甲醇和阻聚剂，升温至甲醇回流，滴加二醇胺，滴加完成后反应2～3h，蒸馏除去甲醇。

20、s2.按照组分配比，加入中和剂，中和反应0.5h，然后加入水，搅拌1h，得到水性光热双重固化改性聚丙烯树脂。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、本发明解决了传统光固化真空镀膜涂料对聚丙烯(pp)塑料附着力不好的问题，解决了传统光固化真空镀膜涂料对于异型材和光照射不足的材料制品固化不良的问题，同时解决了油性涂料污染环境的问题，一方面提高了涂料的生产效率，另一方面降低了环境污染；本发明所制备的水性涂料对聚丙烯塑料附着力好、上镀性优、环保性突出，具有广阔的市场前景。

技术特征：

1.一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，包括以下按重量份计算的组分：

2.根据权利要求1所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂，包括以下按重量份计算的组分：

3.根据权利要求2所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述所述的阻聚剂采用以下一种或多种：对甲氧基苯酚、叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯二酚、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基。

4.根据权利要求2所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述二醇胺采用以下一种或多种：二乙醇胺、二异丙醇、二丁醇胺；所述的中和剂c为乙酸、甲基丙烯酸一种或两种。

5.根据权利要求1所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述的单官能度单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷溶液、烷基改性有机硅氧烷溶液、丙烯酸酯共聚物溶液、硅酮乙二醇共聚体溶液中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述的助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，其特征在于，所述的中和剂为乙酸、甲基丙烯酸一种或两种。

9.一种权利要求1所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.权利要求1所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料在对聚丙烯塑料真空镀膜上的应用，其特征在于，在进行涂装前，无需对聚丙烯塑料本体进行前处理。

技术总结
本发明公开了一种水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，该涂料包括以下按重量份计算的组分：40～60份水性光热双重固化改性氯化聚丙烯树脂、5～15份水性聚氨酯丙烯酸酯、5～15份单官能度活性稀释单体、1～5份光引发剂2959、1～10份水性硫杂蒽酮类光引发剂、0.01～0.5份流平剂、5～30份助溶剂，5～20份中和剂，15～50份水。本发明所述的水性聚丙烯塑料用光热双重固化真空镀膜涂料，以水为主要溶剂，具有突出的环保特性，同时固化速度快、上镀性好，对聚丙烯(PP)塑料的附着力好，不需要对PP塑料进行前处理，可直接应用于聚丙烯塑料制品的表面涂装，具有广阔的市场应用前景。

技术研发人员：张永涛,陈锦珍,黄烁鑫,黄剑彬,黄鸿宏,黄洪填,吴淑芳,黄赞雯
受保护的技术使用者：广东深展实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22