氯化聚丙烯/丙烯酸酯接枝物的合成和性能研究

廣東化工2011年第12期www.gdchem.c38卷總第224期氯化聚丙烯/丙烯酸酯接枝物的合成和性能研究宋斌,李偉浩,李華亮,陸云,洪仰婉,何惠敏(廣東省石油化工研究院廣東省化學(xué)工業(yè)公共實(shí)驗室,廣東廣州51065[摘要采用溶液法用混合單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)對氯化聚丙烯(CPP進(jìn)行接枝改性,制備出不同接枝率的改性CPP,并對接枝產(chǎn)物進(jìn)行了傅里葉變換紅外光譜分析,探討了改性CPP在PP底材上得附著(zhù)性能。結果表明:改性CPP在PP板材上具有良好的附著(zhù)力;隨著(zhù)接枝率的提高,改性CPP與丙烯酸樹(shù)脂的相容性增強[關(guān)鍵詞]氯化聚丙烯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸丁酯;丙烯酸樹(shù)脂:相容性[中圖分類(lèi)號JTQ[文獻標識碼A[文章編號]007-186520112-000402Synthesis of CPP/Acrylates Graft Polymer and Its PropertiesSong Bin, Li Weihao, Li Hualiang, Lu Yun, Hong Yangwan, He HuiminGuangdong Open Laboratory of Chemical Industry, Guangdong Research Institute of Petrochemical Industry, Guangzhou 510665, China)Abstract: Chlorinated Polypropylene(CPP) was modified by means of the grafting reaction of mix monomers of MMA/BA onto CPP in solution. The modifiedCPP with different grafting ratio was prepared. The grafted products were characterized by means of FTIR. The adhesive property of modified CPP with PP substratewas investigated. It shows that the adhesive strength of modified CPP with PP is good; increasing the grafting ratio, the compatibility between modified CPP andacrylic resin is improvedKeywords: chlorinated polypropylene: methyl methacrylate: butyl acrylate: acrylic resin: compatibility氯化聚丙烯(簡(jiǎn)稱(chēng)CPP是聚丙烯(簡(jiǎn)稱(chēng)PP)的一種重要化學(xué)改用漆膜劃格器進(jìn)行測定。將接枝物制成30%的甲苯溶液,用性產(chǎn)品。CP為白色或微黃色固體,無(wú)味無(wú)毒,氯含量可以高達涂膜厚度為200m的涂布器將溶液涂在潔凈的聚丙烯板材上,室67%,熔點(diǎn)根據氯含量的不同而不同,在100-120℃之間,分解溫下放置5-10min,然后放入80℃的烘箱中烘干成膜。涂膜溫度為180-190℃。能溶于除脂肪烴和醇以外的其它溶劑,如芳劃格后(2mm×2mm),用25mm寬的膠帶貼在整個(gè)劃格上,然后烴、酮類(lèi)、和酯類(lèi)等,且與大多數的樹(shù)脂有較好的相容性。隨以最小角度撕下,測定結果根據GBT9286-1998,將試驗結果進(jìn)著(zhù)聚丙烯用途逐步向專(zhuān)業(yè)化、多樣化方向發(fā)展,對CPP的性能提出了更高的要求。由于CPP分子極性小,在極性溶劑中溶解度小134涂膜光澤度將溶液涂覆在此聚丙烯板材上制膜,烘干后用 Zehntner公司底漆,底漆和面漆間的附著(zhù)力低,耐氣油性、耐水性不足:用作的ZGM1022光澤度儀(反射角60°)進(jìn)行涂膜光澤度測定底面合一漆,和常用的涂料樹(shù)脂相容性部好,難以復配。因此,為了提高其附著(zhù)力及和與涂料樹(shù)脂的相容性,必須從化學(xué)結構改2結果與討論造入手,通過(guò)不同的方法在分子鏈上引入酸酐基團、羥基基團、21紅外光譜分析(見(jiàn)圖1)羧基基團、或丙烯酸基團,進(jìn)而拓寬其應用范圍。CPP與馬來(lái)酸CPP本實(shí)驗以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯為改性單體,采用溶液法對氯化聚丙烯進(jìn)行接枝改性,重點(diǎn)考察反應改性樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂的相容性,并采用FTR對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。用漆膜劃格改性CPP法測定了改性CPP在PP板材上的附著(zhù)力,用涂膜光澤度和相容性等方法研究了改性CP和丙烯酸樹(shù)脂的相容性等問(wèn)題1實(shí)驗部分1.1原料和試劑化聚丙烯(CPP):東莞金成化工有限公司,氯含量為30%甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯:AR,用前減壓蒸餾,廣州試劑廠(chǎng)過(guò)氧化二苯甲酰(BPO):AR,用氯仿、甲醇重結晶,國藥集團化學(xué)試劑有限公司:甲苯,甲醇,丙酮:AR,汕頭光華試劑廠(chǎng)173cm11.2接枝物的制備4000350030002500200015001000使之溶解,然后在指定溫度下滴加BPO,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯和甲苯混合溶液(質(zhì)量濃度為25%),滴加完后繼續恒溫反圖1CPP和 CPP-g-MAH的紅外譜應一定時(shí)間后終止反應,即得到丙烯酸酯改性的CPP和丙烯酸酯Fig 1 CPP and CPP-g-MAH in the infrared spectrum類(lèi)單體聚合物的混合溶液1.3產(chǎn)品純化與表征純CP和改性CP的紅外圖可以看出,在1733cm處有尖銳的13.1產(chǎn)品純化強吸收峰出現,表明改性CP中含羰基(CO),說(shuō)明丙烯酸酯類(lèi)單體確實(shí)已經(jīng)接枝到CPP分子鏈上。1458cm為CH2的吸收峰。由溶劑(:1:1)連續抽提48h,將固體產(chǎn)品取出后在60℃此可以用吸收峰173m的面積與吸收峰148cm面積之比來(lái)表真空干燥箱中干燥至恒重即得到丙烯酸酯改性CPP。示接枝物的相對接枝率22改性CPP在PP板上的附著(zhù)性能采用 Bruker公司的 Tensor27傅立葉變換紅外光譜儀進(jìn)行測定為了改善CP與其它樹(shù)脂的相溶性,進(jìn)一步拓寬其應用范圍,在樣品制備采用鹵化物壓片涂膜法。先用壓片機制取KBr片,然后CP分子上引單體基團.以提高其內聚力、黏結強度和極性將提純后的產(chǎn)物配置成約5%的甲苯溶液,涂在KB片上,在紅外等,制備直接中國煤化工率的改性CP直接涂覆烘箱中烘干至恒重,除去溶劑。用紅外光譜儀測定,測定時(shí)以空在PP板上的附看出,丙烯白KB片作為背景,掃描次數20次,掃描范圍4000400cm枝改性CPP后CNMH GP板上的附著(zhù)力有所上1.3.3附著(zhù)力測定升,最高能到級。涂膜光凈度也很高,可滿(mǎn)足使用要求。收稿日期]2011-104[作者簡(jiǎn)介宋斌(1969),男,廣東人,院長(cháng),工程師,主要從事精細化工研究開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化2011年第12期廣東化工第38卷總第224期www.gdchem.com表1改性CPP在PP板上的附著(zhù)力及其涂膜光澤度CPP作為PP的附著(zhù)力促進(jìn)劑,在極性溶劑中溶解度小,使得Tab 1 Modified CPP board in PP film adhesion and gloss其對極性材料的附著(zhù)力弱,和涂料樹(shù)脂的相容性不好,用作底漆編號底漆和面漆間的附著(zhù)力低;用作底面合一漆,和常用的涂料樹(shù)脂相對接枝率%00.240.490.620.831.12相容性部好,難以復配。因此,為了提高其附著(zhù)力及和與涂料樹(shù)光澤度%85387.586.587.6883887脂的相容性,必須從化學(xué)結構改造入手,通過(guò)不同的方法在分子鏈上引入極性基團,以提高與丙烯酸樹(shù)脂的相容性,制成直接涂附著(zhù)力%覆的PP涂料,簡(jiǎn)化涂裝工序。改性CPP與丙烯酸樹(shù)脂相容性的測定結果如表2所示23改性CPP與丙烯酸樹(shù)脂的相容性表2丙烯酸樹(shù)脂與CPP及改性CPP的相容性及涂膜光澤度Tab 2 Acrylic resin and modified CPP and CPP compatibility and gloss coating性cPP用量%01017相容性CPP光澤度9385.675.342.550.768778490.2924附著(zhù)力改性CPP相容性O(相對接枝光澤度9389453.257.672.5864916924氧0.31%)附著(zhù)力52改性CPP相容性O(相對接枝光澤度9390.32363.771.680.689.192.0率0.98%)附著(zhù)力注:O表示不分層,×表示分層據文獻報道,共溶劑法是判定兩種樹(shù)脂相容性的一般方法,部分相容—相容。分析認為這與氯化聚丙烯接枝后分子的極性首先選定一種溶劑,將兩種樹(shù)脂按一定比例溶解在其中,攪拌靜提高有關(guān)光澤度。本著(zhù)這種原則,我們選取市售的丙烯酸樹(shù)脂與CP及改3結論采用溶液法制備了幾種不同接枝率的丙烯酸酯改性CPP,然CP與丙烯酸樹(shù)脂的相容性與兩種樹(shù)脂的配比有關(guān),CP與丙烯酸后用紅外光譜對其結構進(jìn)行了表征,并得出其相對接校率,根據時(shí),溶液不分層,改性CP與遞酸樹(shù)胎之間的相容性較CP有明與丙烯酸樹(shù)脂的相容性及其在P塑料板上的附著(zhù)性能,結果表顯改善。從表2中可以看出,隨著(zhù)接枝率的提高,改性CP與極性善,在P板上的附著(zhù)力良好,可用來(lái)制備PP基材直接涂覆涂料樹(shù)脂的相容性有很大的提高。參考文獻[王正巖,郝章來(lái).氯化聚丙烯的生產(chǎn)應用與經(jīng)濟性狀分析[氯堿工業(yè)2003(8):27-29[2]耿建銘.氯化聚丙烯的生產(chǎn)及合成技術(shù)研究進(jìn)展[]化學(xué)工業(yè),200927(8):38-42[3]宋斌,氯化聚丙烯的合成發(fā)展門(mén)廣東化工,2010,37(10):58-59[4]Ryntz R A. 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