[发明专利]水性粘胶剂的制备及金属/聚丙烯复合材料制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘胶剂的制备及复合材料制作方法，尤其涉及一种水性粘胶剂的制备及金属/聚丙烯复合材料制作方法。

背景技术

随着科技水平的不断提高，人们对复合材料的要求越来越高，不仅要求具有优良的综合性能，更重要的需求在于环保。早期的复合材料中聚氯乙烯（简称PVC）与金属复合，在汽车内外装饰、建筑外观、室内装潢、航空航天以及军事方面获得了广泛的应用。但随着欧盟对PVC材料的禁止进口，以PP为主体，表面粘接一层SUS形成的SUS/PP复合材料兼有两者的价廉、质轻、环保、耐用、抗腐蚀性和抗冲击能力强等优点，正逐步取代污染性和毒害性大的传统的SUS与聚氯乙烯（简称PVC）复合材料。

然而，PP分子中没有极性基团，表面能很低，是一种难粘接的材料，而SUS由于其表面具有高的表面能，容易吸附各种气体、水蒸气和其他不纯物质，故不易与其他物质粘接。现有用于PP的粘胶剂是苯乙烯-异戊二烯或氯化聚丙烯为基体的粘胶剂，用于SUS的粘胶剂是卤化聚合物加入羟肟类基团为基体的粘胶剂。然而，由于两种被粘接材料性能的完全不同，无法实现SUS/PP之间牢固的粘接。因此，如何将两者粘接成为制造复合材料的关键。

类似的文献有专利号为ZL86104775的中国发明专利 《聚烯烃粘胶剂的制备》，该专利采用丙烯腈为接枝单体，并引入一定量的丙烯酸酯类不饱和有机化合物，来提高粘接性能，还可参考ZL86104775。

近年来又有所改进，专利号为200510019196.X的中国发明《一种改性氯化聚丙烯粘胶剂》(授权公告号：CN1274779C)，该专利采用丙烯酸缩水甘油酯在引发剂的作用下接枝氯化聚丙烯。

ZL200810163948.3 和ZL200810162399.8的中国发明专利虽然提供了较好的粘结方法，但在实际操作中仍然存在一些问题，例如，在烘箱中烘烤的过程中容易产生气泡，从而降低粘结强度；二甲基胺乙醇相对较贵等。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种水性粘胶剂的制备及金属/聚丙烯复合材料制作方法，该水性粘胶剂的粘接性能好、耐候性能强、环境污染少，原料成本低，减少发泡，尤其适用于金属和聚丙烯之间的粘接而制作复合材料。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该水性粘胶剂的制备步骤如下：

a、氯化聚丙烯的接枝共聚：

（1）  在容器中加入氯化聚丙烯和有机溶剂A，搅拌混合，并加热至氯化聚丙烯溶解；

（2）  将聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚、马来酸酐、丙烯酸、官能单体和引发剂配成溶液并加入步骤（1）同样的有机溶剂A溶解；

（3）  将步骤（2）所得的溶液滴加到步骤（1）的溶液中，进行反应；

其中，各组分重量份数如下：氯化聚丙烯                      40~60份，有机溶剂A 40~60份，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚10~20份，马来酸酐                    2~4份，官能单体4~10份，丙烯酸                      1~4份，引发剂 0.2~4份；

b、粘胶剂的配制：

（1）  取a中接枝产物于容器中，加热；

（2）  将纯水滴加到步骤（1）中高速搅拌分散，并用超声波处理；

其中，组分重量份数如下：a中接枝产物20~50份，水30~60份。

其中，所述的官能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

其中，所述的有机溶剂为乙酸乙酯、二甲基甲酰胺中的至少一种。

其中，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。

其中，所述的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚(EO／PO，简称EP)，聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚(EO／PO／EO，简称EPE)，聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚(PO／EO／PO，简称PEP)中的至少一种。

其中，所述的氯化聚丙烯的接枝反应中控制的反应条件为：反应温度120~150℃，滴加时间2~4小时，滴加完毕后继续反应时间1~2小时。

其中，所述的粘胶剂配制的控制条件为：温度50℃~80℃，滴加时间0.5~2小时，滴加完毕后继续搅拌时间0.5~1.5小时，搅拌速率300-1000转/分钟。