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当聚烯烃塑料表面处理剂研究

发布时间:2021-09-10 01:39:48 阅读: 来源:油气田缓蚀剂厂家

聚烯烃塑料表面处理剂研究

一.概述:

聚烯烃塑料由于本身惰性,包括润湿性差、抗溶剂性强和极性官能团少等,导致涂层的附着力低。

为了改善聚烯烃材料的表面加工功能,主要方法有通过引入具有极性基团的可聚单体进行共聚或引入具有极性和非极性结构的两亲材料进行共混的方法和对聚烯烃材料进行表面处理的方法。

通过引入具有极性基团的可聚单体进行共聚或引入具有极性和非极性结构的两亲材料进行共混的方法,在工业使用上已经有许多成功的实例;但这种方法通用性较差,主要应用于功不可1刀切地制定政策能性改性,提高聚烯烃材料的综合性能,需要较强的技术支持,同时会使成本提升较大,削弱了聚烯烃材料同其它材料的竞争优势;同时这种方法制作的产品在后加工时,一般还是需要对表面进行一定的处理。

通过表面处理的方法,仅对聚烯烃材料的表面进行修饰,不影响内部结构,一般有以下几种处理方式:1.摩擦处理、2.化学试剂腐蚀处理、3.火焰处理、4.气体热氧化处理、5.电晕处理、6.等离子处理、7.辐射处理、8.化学接枝处理、9.涂覆法

上述各种方式,各有优劣,能满足不同的需要;可以一种或数种并用。相比较而言,采用涂覆处理剂(即底漆)的方式比较简单,设备投资少,操作技术要求低,可以处理大型、异型或复杂结构件,具有一定的效果,适合一般工厂操作,能满足一般工业使用。

采用涂覆的方式改进聚烯烃材料的表面性能,所采用的处理剂,一般选用具有两亲结构的材料;非极性部分能铺展在聚烯烃表面,同聚烯烃材料具有一定的亲合性,而极性部分可以增加材料的表面性能。

在涂料或印刷行业,一般选用氯化聚烯烃及其改性物做聚烯烃的表面处理剂。

二.表面处理剂的制作方法:

国内一般采用纯聚烯烃进行氯化处理,氯化度控制在在30%以上,主要使用在油墨印刷行业,更进一步的方式是采用一些单体接枝改性氯化聚烯烃,这些方法具有一定的实用性,但综合性能比较差,而且容易产生相分离现象;

国际上一般采用以下方式制造:

1.采用氯化聚烯烃及其改性物做聚烯烃的表面处理剂,理论上氯化度越低对聚烯烃材料的亲合力越大,但氯化度越低,在有机溶剂里溶解性越差;而氯化度超过30%的氯化聚烯烃及其改性物不适宜做聚烯烃表面处理剂。

一般选用分子量为2万到9万的聚烯烃,先接枝1%-3%的马来酸酐,然后再进行氯化,或者直接采用烯烃和马来酸酐共聚制得的聚合物再氯化的方式,两种方法都控制氯含量在20%-30%。产物用二甲苯溶解,固含量为3%-5%,可以直接做聚烯烃表面处理剂,相比较而言,第二种方法制得的产品,质量较好;

2.选择含丁烯或丁二烯25%左右的聚烯烃聚合物,本身具有一定的溶解性能,而且对烯烃聚合物的粘接效果好,同时与其他聚合物的粘接性能优良,可以做聚烯烃聚合物的表面处理剂。

3.选择丙烯酸及其酯单体现场固化的方式可以处理聚烯烃聚合物,主要是采用自由基引发聚合的方式,包括氧化还原,UV等方法;

特别是采用需氧固化的方法,其强度甚至超过聚烯烃本身的强度;

4.伟士达国际(香港)有限公司经营的WinsdomTM表面处理剂综合了上面几种方法,含有多种活性功能团,综合了润湿、吸附、粘接、反应等多种效能,对多种基材具有良好的处理效果,产品质量稳定;同时其中无苯的系列使其广泛应用于食品包装玩具的油漆油墨等领域。

三.效果:

为此,我们选用了几种国内外聚烯烃表面处理剂和伟士达国际(香港)有限公司经营的WinsdomTM表面处理剂以及氯化聚烯烃做对比,比较其基本性能。详细情况见表一。

表一。聚烯烃表面处理剂性能对比:

国产产品 进口某产品 WinsdomTM表面处理剂 氯化聚烯烃

外观 微混浊 微混浊 透明 透明

颜色 棕色 淡黄色 淡黄色 淡黄色

稳定性 达因 低温分层 低温分层 未见分层 未见分层

表面张力 35 34.5 30 32

对纯聚烯烃的附着性 差 差 良好 差

涂膜透明性 雾色 雾色 透明 轻微雾色

实验说明:测试样品固含均用二甲苯调整为5%;

稳定性实验条件为40oC 与-7oC交替五次,每次十天;

纯聚烯烃的制作:聚烯烃粒料,170oC素炼10分钟,180oC,15Mpa、热压5分钟,保压降温;

聚烯烃表面张力33达因

附着性实验采用画格法;

我们特别选择了在广东很有市场的两种也包括保冷材料进口和一种国产聚烯烃材料处理剂。其中进口的两种分别为日本产品和美国产品,其产品说明均为氯化聚烯烃,氯化度均为24%,经过分析确认其产品均含有少量马来酸酐;其中国产处理剂的产品说明为氯化聚烯烃改新材料主营业务收入到达3500亿元性物,经过分析确认内含丙烯酸酯均聚物。我们将四种处理剂与伟士达国际(香港)有限公司经营的WinsdomTM表面处理剂分别在纯聚烯烃板材涂覆,对比其处理效果,详细情况见表二。

表二。几种产品对纯聚烯烃板材的处理效果对比:

日本产品 美国产品 国产产品 WinsdomTM表面

处理剂 氯化聚烯烃

处理剂底处理附着效果 A A C A D

面漆为丙烯酸酯铝浆漆附着效果 C A D A D

面漆为聚氨酯漆附着效果 B B D A D

A:优 B:良 C:中 D:差

实验说明:1.纯聚烯烃板制作:聚烯烃粒料(广石化F401),170oC素炼10分钟,180oC、15Mpa、热压5分钟,保压降温;

2.处理剂固含均用二甲苯调整为5%;

3.涂膜方式:浸涂处理剂,小时后喷涂清漆;

4.干当 试件触撕断瞬间燥时间:12小时;

5.测试方法:画格法;

四.无苯环境友好的溶剂体系WinsdomTM表面处理剂是应用领先的专有技术而开发的产品,发展新型的符合生态要求的附着表面处理技术是必然的趋势。

1. 无苯VPP601S表面处理剂, 用醋酸丁酯稀释即可用处理未处理的PP底材

2. 无苯无氯VPP666表面处理剂, 用醋酸丁酯稀释即可用处理未处理的PP底材

3. 无苯VPE6801S表面处理剂,用醋酸丁酯稀释即可用处理未处理的PE底材以上产品实际应用中完全可取代传统的以二甲笨为溶剂的表面处理剂。

信息来源:伟士达国际(香港)有限公司

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