專利名稱：：一種改性聚氨酯光油及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于涂料材料領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚氮酯光油及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：聚烯烴塑料制品如聚乙烯，聚丙烯，聚丁二烯，乙烯-丙烯共聚物材料具有良好的物理和化學(xué)的性能，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有較少的極性物質(zhì)，能耐大多數(shù)酸、堿的腐蝕。在常溫下不溶于一般的溶劑，而且由于其線型結(jié)構(gòu)和高結(jié)晶性能，使所得制品具有較好塑性同時(shí)也具有較好的抗沖性，因此被廣泛的應(yīng)用于制備成薄膜，管道，板材等各種制品，從而在輕包裝，給排水管道，日用器具，汽車用材料等行業(yè)占有舉足輕重的地位。由于聚烯烴塑料分子結(jié)構(gòu)中含有較少的極性物質(zhì)，導(dǎo)致了這一類材料具有低極性或者是非極性的表面，這種非極性表面給聚烯烴塑料制品上進(jìn)行涂飾印刷或粘合帶來(lái)了困難，為達(dá)到對(duì)這一類基材進(jìn)行涂覆和印刷的良好效果，通常需要對(duì)基材進(jìn)行表面活化，這種活化是為了提高塑料的表面能，增大其表面張力，也即在塑料表面生成一些極性基或加以粗化，以使涂料更易潤(rùn)濕和吸附于制件表面。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)表面活化處理的聚烯烴基材在表面張力的提高和印刷適應(yīng)性上的確有了較大的提高，但是，由于經(jīng)過(guò)表面活化處理的聚烯烴基材表面性質(zhì)已經(jīng)改變，失去了原本穩(wěn)定不活潑的表面，因此，經(jīng)過(guò)處理的表面在涂飾或粘和后可以通過(guò)上光油的方式來(lái)獲得具有良好的耐溶劑性，耐摩擦，耐高低溫，高光亮，高光澤性等優(yōu)異性能的制品表面。目前市場(chǎng)上所銷售的這一類產(chǎn)品具有較多的缺陷，如聚酰胺類產(chǎn)品抗凍性不夠，or時(shí)即已呈膠凍狀，不適于冬季或北方使用，有機(jī)硅類產(chǎn)品則成本較高，丙烯酸及丙烯酸酯類產(chǎn)品應(yīng)用于薄膜則機(jī)械性能不足等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配方組成簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便、具有良好的熱性能特別是低溫柔韌性，并能夠很好的適用于聚烯烴塑料制品的改性聚氨酯光油。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述改性聚氨酯光油在聚烯烴塑料制品如聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯等共聚物材料制表面上的應(yīng)用。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的一種改性聚氨酯光油，由如下重量百分比的各組分組成改性聚酯多元醇20%~60%固化劑5%~30%溶劑30%~70%消泡劑0.1%~1%。上述改性聚氨酯光油，其各組分的優(yōu)化配方為改性聚酯多元醇25%~40%固化劑10%~20%溶劑40%~60%消泡劑0.1%~1%。上述固化劑可以為市售的多異氰酸酯，也可以使用甲苯二異氫酸酯(TDI)與三羥甲基丙烷以3:1的摩爾比例進(jìn)行反應(yīng)所得產(chǎn)品。上述溶劑可選自甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、乙酸乙酯、環(huán)己垸或丙二醇甲醚，這里溶劑的作用是作為稀釋劑調(diào)節(jié)產(chǎn)品黏度。上述消泡劑可以為有機(jī)硅類消泡劑以及市售任何一種消泡劑。上述改性聚酯多元醇為本發(fā)明改性聚氨酯光油的主要成膜物質(zhì)。上述改性聚酯多元醇，其制備方法如下將鄰苯二甲酸酐、新戊二醇和硬脂酸單甘油脂進(jìn)行聚合反應(yīng)(脫水縮和)，其中反應(yīng)原料鄰苯二甲酸酐、新戊二醇和硬脂酸單甘油酯的反應(yīng)摩爾百分?jǐn)?shù)為鄰苯二甲酸酐35%~45%新戊二醇40%~50%硬脂酸單甘脂10%~20%。上述改性聚酯多元醇的分子量范圍可通過(guò)反應(yīng)條件在1000~6000之間進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的改性聚氨酯光油，在其制備過(guò)程中，按前述配方量進(jìn)行調(diào)配，其中固化劑在使用前才加入。本發(fā)明的改性聚氨酯光油，由于其結(jié)構(gòu)為接枝有疏水垸基側(cè)鏈的苯酐聚酯型聚氨酯，因此，產(chǎn)品對(duì)聚烯烴基材的潤(rùn)濕性能較好，且產(chǎn)品秉承聚氨酯樹脂的優(yōu)良的低溫柔韌性和良好的耐溶劑性，其機(jī)械性能與聚烯烴制品特別是薄膜制品十分相似，在用作聚烯烴制品的光油產(chǎn)品時(shí)對(duì)基材使用限制小，同時(shí)還能獲得具有光澤性和高性能的保護(hù)表面。本發(fā)明改性聚氨酯光油產(chǎn)品可用于聚烯烴塑料制品如聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯等共聚物材料制品表面上，尤其適用于聚乙烯和聚丙烯薄膜表印材料配制以及印后光油使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明的改性聚氨酯光油對(duì)聚烯烴基材的附著力優(yōu)異，能夠符合GB/T13217.7--91標(biāo)準(zhǔn)的附著牢度檢驗(yàn)水準(zhǔn)；2.本發(fā)明的改型聚氨酯光油具有優(yōu)良的熱性能，涂膜產(chǎn)品在加熱高溫烘烤兩個(gè)小時(shí)后進(jìn)行考察其熱粘連性，仍具有良好的使用性能；3.本發(fā)明的改型聚氨酯光油為改性的苯酐聚酯型聚氨酯樹脂制成，相比較于現(xiàn)有較多的聚醚型聚氨酯其成本優(yōu)勢(shì)明顯，耐溶劑性好。4.本發(fā)明的改性聚氨酯光油由于其自身結(jié)構(gòu)上所具備的特點(diǎn)，在配方中無(wú)需加入大量小分子表面活性劑來(lái)改性其對(duì)聚烯烴表面的潤(rùn)濕能力，其結(jié)構(gòu)中的疏水側(cè)鏈即已賦予了產(chǎn)品對(duì)聚烯烴基材較好的潤(rùn)濕性能，從而使所得產(chǎn)品在使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生小分子助劑大量滲出的不良現(xiàn)象，可以賦予產(chǎn)品表面一個(gè)具有疏水且穩(wěn)定的表面。5.現(xiàn)有技術(shù)中，聚酰胺類聚烯烴基材印刷產(chǎn)品使用較多，但其抗凍性不夠，ox:時(shí)即已呈膠凍狀，不適于冬季或北方使用，需要加入較多助劑以提升抗凍性能，且其熱粘連性不好，從而影響產(chǎn)品的最終使用性能，有機(jī)硅類產(chǎn)品性能優(yōu)異但成本比較高，丙烯酸及丙烯酸酯類產(chǎn)品應(yīng)用于薄膜則機(jī)械性能不適于柔軟的薄膜產(chǎn)品，需要加入大量助劑來(lái)改性；而本發(fā)明的改性聚氨酯光油成本低廉，組成簡(jiǎn)單而生產(chǎn)方便，對(duì)處理后的聚烯烴基材表面潤(rùn)濕能力好，附著牢固，熱性能優(yōu)異，在市場(chǎng)廣泛推廣應(yīng)用方面具有極其重要的實(shí)際價(jià)值。具體實(shí)施例方式在以下實(shí)施例中將進(jìn)一步闡明本
發(fā)明內(nèi)容，但并不以此限制本發(fā)明。實(shí)施例1改性聚氨酯光油產(chǎn)品本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，由如下各組分組成改性聚酯多元醇(按下述步驟自制)30g固化劑10g溶劑59g消泡劑lg本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，其具體制備方法如下1、改性聚酯多元醇的制備將0.45mol新戊二醇，0.40mol鄰苯二甲酸酐與約0.3g左右對(duì)甲苯磺酸加入四口燒瓶中，加入約15g二甲苯，裝好分水器，通入N2氣體保護(hù)，升溫至IO(TC保溫至物料全部融為液態(tài)，在緩慢升溫至16(TC左右，保溫反應(yīng)至出水初步完成，冷卻至IO(TC后再加入0.15mol硬脂酸單甘油酯，物料全部融為液態(tài)后緩慢升溫至160180。C左右反應(yīng)至出水完成，進(jìn)一步升溫至2(XTC，接真空泵抽真空，1小時(shí)后開始測(cè)酸值，當(dāng)酸值降至5mgNaOH/g以下即可降溫出料，得到反應(yīng)產(chǎn)物為明亮淺黃色粘稠液體，即為改性聚酯多元醇；2、按前述改性聚氨酯光油產(chǎn)品其各組分的所需重量要求，稱取30g上述改性聚酯多元醇，10g二異氰酸酯三聚體，59g甲苯，lg有機(jī)硅消泡劑，然后配制成改性聚氨酯光油產(chǎn)品，將其涂于經(jīng)電暈處理的PE，PP薄膜表面上，放入鼓風(fēng)干燥箱中8(TC干燥1小時(shí)，取出冷卻后編號(hào)分別為PE1號(hào)、PP1號(hào)用于測(cè)試。實(shí)施例2改性聚氨酯光油產(chǎn)品本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，含有如下重量的各組分改性聚酯多元醇(按下述步驟自制)35g固化劑15g溶劑49.5g消泡劑0.5g本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，其具體制備方法如下1、改性聚酯多元醇的制備將0.42mol新戊二醇，0.38mol鄰苯二甲酸酐與約0.3g左右對(duì)甲苯磺酸加入四口燒瓶中，加入約18g二甲苯，裝好分水器，通入N2氣體保護(hù)，升溫至IO(TC保溫至物料全部融為液態(tài)，在緩慢升溫至16(TC左右，保溫反應(yīng)至出水初步完成，冷卻至IO(TC后再加入0.20mol硬脂酸單甘油酯，物料全部融為液態(tài)后緩慢升溫至16018(TC左右反應(yīng)至出水完成，進(jìn)一步升溫至200'C，接真空泵抽真空，1小時(shí)后開始測(cè)酸值，當(dāng)酸值降至5mgNaOH/g以下即可降溫出料，得到反應(yīng)產(chǎn)物為明亮淺黃色粘稠液體，即為改性聚酯多元醇；2、按前述改性聚氨酯光油產(chǎn)品其各組分的所需重量要求，稱取35g上述改性聚酯多元醇，15g三羥甲基丙烷-二異氰酸酯加成物，49.5g醋酸丁酯，0.5g有機(jī)硅消泡劑，然后配制成改性聚氨酯光油產(chǎn)品，將其涂于經(jīng)電暈處理的PE，PP薄膜表面上，放入鼓風(fēng)干燥箱中8(TC干燥1小時(shí)，取出冷卻后編號(hào)分別為PE2號(hào)、PP2號(hào)用于測(cè)試。實(shí)施例3改性聚氨酯光油產(chǎn)品本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，含有如下重量的各組分改性聚酯多元醇(按下述步驟自制)40g固化劑20g溶劑39.2g消泡劑0.8g本實(shí)施例的改性聚氨酯光油產(chǎn)品，其具體制備方法如下1、改性聚酯多元醇的制備將0.48mol新戊二醇、0.42mol鄰苯二甲酸酐與約0.3g左右對(duì)甲苯磺酸加入四口燒瓶中，加入約20g二甲苯，裝好分水器，通入N2氣體保護(hù)，升溫至IO(TC保溫至物料全部融為液態(tài)，在緩慢升溫至16(TC左右，保溫反應(yīng)至出水初步完成，冷卻至10(TC后再加入0.10mol硬脂酸單甘油酯，物料全部融為液態(tài)后緩慢升溫至160-180。C左右反應(yīng)至出水完成，進(jìn)一步升溫至200°C，接真空泵抽真空，1小時(shí)后開始測(cè)酸值，當(dāng)酸值降至5mgNaOH/g以下即可降溫出料，得到反應(yīng)產(chǎn)物為明亮淺黃色粘稠液體，即為改性聚酯多元醇；2、按前述改性聚氮酯光油產(chǎn)品其各組分的所需重量要求，稱取40g上述改性聚酯多元醇，20g異佛爾酮二異氰酸酯三聚體，39.2g溶劑為，0.8g有機(jī)硅消泡劑，然后配制成改性聚氨酯光油產(chǎn)品，將其涂于經(jīng)電暈處理的PE，PP薄膜表面上，放入鼓風(fēng)干燥箱中8(TC干燥1小時(shí)，取出冷卻后編號(hào)分別為PE3號(hào)、PP3號(hào)用于測(cè)試。實(shí)施例4附著力實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)方法GB/T13217.7---91附著牢度檢驗(yàn)；試驗(yàn)樣品實(shí)施例1-3所得PE1、2、3號(hào)，PP1、2、3號(hào)薄膜樣1=1檢驗(yàn)結(jié)果殘留未剝落面積》98%;因此，本發(fā)明改性聚氨酯光油對(duì)聚烯烴制品已處理表面具有很好的附著能力。實(shí)施例5耐溶劑實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)方法采用滴定管滴落乙醇溶劑，滴穿漆膜所用溶劑量即為衡量標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)樣品實(shí)施例1~3所得PE1、2、3號(hào)，PP1、2、3薄膜樣品；檢驗(yàn)結(jié)果滴落溶劑量均大于10mL，效果較好。因此，本發(fā)明光油具有較好的耐溶劑型能。權(quán)利要求1、一種改性聚氨酯光油，由如下重量百分比的各組分組成改性聚酯多元醇20％～60％固化劑5％～30％溶劑30％～70％消泡劑0.1％～1％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述改性聚氨酯光油，其特征在于所述改性聚氨酯光油由如下重量百分比的各組分組成改性聚酯多元醇<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述改性聚氨酯光油，其特征在于所述改性聚酯多元醇是由鄰苯二甲酸酐、新戊二醇和硬脂酸單甘油酯按如下摩爾百分?jǐn)?shù)經(jīng)脫水縮合聚合反應(yīng)而得<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述改性聚氨酯光油，其特征在于所述固化劑為多異氰酸酯，或甲苯二異氫酸酯與三羥甲基丙烷以3:1的摩爾比例反應(yīng)所得產(chǎn)品。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述改性聚氨酯光油，其特征在于所述溶劑為甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、乙酸乙酯、環(huán)己烷或丙二醇甲醚。6、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述改性聚氨酯光油，其特征在于所述消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑。7、權(quán)利要求1~6所述任一項(xiàng)改性聚氨酯光油在聚烯烴塑料制品表面的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開一種改性聚氨酯光油及其應(yīng)用。本發(fā)明的改性聚氨酯光油其成膜物質(zhì)為改性的苯酐聚酯型聚氨酯，其配方組成簡(jiǎn)單，生產(chǎn)方便，具有良好的熱性能特別是低溫柔韌性，符合聚烯烴薄膜的使用環(huán)境，且使用硬脂酸單甘酯改性苯酐聚酯多元醇所得產(chǎn)品，對(duì)聚烯烴基材的潤(rùn)濕性能好，耐溶劑性優(yōu)良，成本較低，光澤度好，能夠很好的適用于聚烯烴塑料制品。文檔編號(hào)C08L23/00GK101353549SQ20081019839公開日2009年1月28日申請(qǐng)日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者杰周,光石申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)