一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，产品分两步实现，首先通过乳液聚合合成高分子型丙烯酸树脂液，第二步通过后添加表面活性剂复配，得到专利目标产品；主要应用于水性油墨，水性涂料，水性墨水等领域，此类分散剂属于水性改性丙烯酸树脂型超分散剂，可分散各类无机，有机颜料，使颜料能长期有效的稳定分散于水中，分散粒径达到纳米级别，为水性涂料，水性油墨，水性墨水的着色提供有力保障，是涂料，油墨水性化的核心技术；在应用领域方面，本专利涉及专利产品在水性油墨领域中的应用测试，未来油墨将向真正环保的，真正无VOC排放的水性油墨的方向发展，更为绿色环保的包装印刷油墨才能符合当前市场发展的趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法
本专利技术涉及水性改性丙烯酸型超分散剂
，尤其涉及一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法。
技术介绍
随着环保立法的加强，涂料，油墨，油漆的水性化进程正加快推进与更新换代，特别是印刷油墨，据统计，美国塑料印刷油墨，已经有80％以上使用水性油墨，我国虽然落后于欧美国家，但近年来水性油墨发展也非常快，水性油墨的产量占油墨总量的份额已经由前几年的8％左右提升到15％，用于颜料分散的核心技术，水性树脂型分散剂基本依赖进口，国产此类产品依然无法自产。传统油墨中，胶印油墨中主要溶剂是矿物油，有些矿物油中含有较高含量的芳香烃组分，业内逐渐换用完全不含芳香烃的矿物油；油墨中矿物油的芳香烃减少或者消失，依然无法避免VOCs的影响，于是出现部分矿物油被豆油等植物油取代的植物油基油墨，由于VOCs相对减少，印刷车间的空气污染也会减轻；另一类传统油墨，溶剂型油墨中使用的有机溶剂包括甲苯类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂及醇类溶剂等，适用于各种塑料薄膜的复合印刷、表面印刷，主要面向食品、医药、卫生用品等领域的包装印刷。而随着近年来环保要求的进一步提高，在油墨上的要求也集中体现在无甲苯、低VOCs排放、低迁移和安全卫生等方面；甲苯类溶剂、酮类溶剂的使用逐渐减少，转向更加环保的酯类溶剂及醇类溶剂，降低了对环境的负荷。本专利技术专利旨在解决水性油墨的核心技术问题，水性颜料的分散，在水性油墨中，传统水性颜料分散树脂，有两种合成方式，一种为溶剂聚合，合成过程中引入大量溶剂，生产过程中VOCs超标，分散颜料后油墨稳定性差，后期增稠，另一种为本体聚合，有效解决了VOCs问题，油墨稳定性也大幅提高，但反应条件苛刻，高温高压反应，后期必须进行真空脱挥，对树脂生产厂家，生产设备提出了很高要求。本专利技术旨在提供一种简单，利用常规乳液合成反应釜即可合成的方法，工艺与配方。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，乳液合成：(1)将一定量的去离子水，引发剂，乳化剂分批次投入反应釜中，升温至乳液聚合温度，得到溶液A；(2)在高位槽中，将乙烯基单体、分子量调节剂混合均匀，得到溶液B；(3)在一定温度范围内，将溶液B滴加到溶液A中，90～120min内匀速滴加完，保温60～90min，冷却至一定温度，加入pH调节剂调节反应液的pH值为8.0～9.0，过滤，包装，得到一定粘度的目标树脂液C；在本体系中反应物各组分的重量百分比为：乙烯基单体25～35％、引发剂0.1～1.5％、分子量调剂剂0.1～0.5％、乳化剂0～1.5％、pH调节剂5～10％，余量为去离子水。S2，乳液与表面活性剂的复配：(1)将上步骤所得树脂液C与筛选的表面活性剂，在加热条件下混合均匀，搅拌一定时间，再加入消泡剂等相关助剂，得到一定粘度的透明树脂液D。(2)冷却、过滤，得到水性改性丙烯酸树脂型超分散剂。在本体系中反应物各组分的重量百分比为：树脂液C85～95％、表面活性剂5～15％，消泡剂0.1～1％。所述乳液合成，乙烯基单体中，带羧基基团的乙烯基单体占单体总量的20～35％；其它乙烯基单体占单体总量的65～75％。所述乳液合成，乙烯基单体中，其特征在于，带羧基基团的乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸，或二者混和物，甲基丙烯酸。所述乳液合成，乙烯基单体中，其特征在于，所述其它乙烯基单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丁二烯、苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺中的一种或一种以上混合物，丙烯酸乙酯。所述乳液合成中，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，过硫酸铵，所述乳液与表面活性剂的复配中，消泡剂为常规矿物油或有机硅消泡剂。所述乳液合成中，其特征在于，所述分子量调节剂为伯十二碳硫醇、叔十二碳硫醇、苯甲酸正十二烷基硫醇酯、β-苯基β-正十二烷硫基乙基苯基酮、二芳酰二硫化物和3-巯基丙醇中的任一种。所述乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的特种醇醚硫酸盐、含双键的醇醚硫基琥珀酸酯钠盐、乙烯基磷酸钠、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烯丙基醚羟基丙烷磺酸钠和烯丙基聚醚硫酸盐型阴离子表面活性剂中的任一种或没有添加。所述pH调节剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺或质量百分比为25％的氨水，或上述原材料混和物，所述乳液合成中，反应温度为80～88℃，所述权利要求1～13的任一项一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法的方法制备的水性改性丙烯酸树脂型超分散剂制备方法，原材料，所述乳液与表面活性剂的复配中，搅拌时间为120分钟。所述乳液与表面活性剂的复配中，加热温度为60～65℃，所述乳液与表面活性剂的复配中，表面活性剂为阴离子型，非离子型，或阴非离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂，如：烷基酚聚氧乙烯醚，高碳脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，脂肪酸甲酯乙氧基化物，聚丙二醇的环氧乙烷加成物，非离子氟碳表面活性剂，其中EO或PO值在10～80之间，80EO。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中分散主体树脂采用乳液聚合合成，对合成设备要求降低，配方可调性大为增强，可以很方便可通过FOX公式计算设计得到不同玻璃化温度的乳液，方便添加或减少各类反应型助剂，第二段工艺中，助分散剂所用表面活性可根据不同应用要求进行非常灵活的选择，因此，本专利技术专利志在提供此类水性分散剂的合成工艺与方法，不特定哪个具体配方作为保护要求。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1：将去离子水614克、水溶性引发剂过硫酸胺5克，加入到带有温度计、回流冷凝器、滴加装置、搅拌的四口烧瓶中，升温至85℃。高位槽中加入甲基丙烯酸75克、丙烯酸甲酯225克、分子量调节剂3-巯基丙醇6克。于温度80℃～85℃范围内滴加入烧瓶中，滴加时间为90分钟。滴加完后，保温120分钟，加入一乙醇胺75克，调节乳液的pH值为8.5左右，保温30分钟，制备得到前述目标树脂液C1。取目标树脂液C190克，表面活性剂0克，消泡剂DC-650.05克，65℃搅拌120分钟，混合均匀，静置24小时，得水性超分散剂D1，待用。取目标树脂液C190克，表面活性剂AEO-9(9EO)10克，消泡剂DC-650.05克，65℃搅拌120分钟，混合均匀，静置24小时，得水性超分散剂D2，待用。取目标树脂液C190克，表面活性剂NP-40(40EO)10克，消泡剂DC-650.05克，65℃搅拌120分钟，混合均匀，静置24小时，得水性超分散剂D3，待用。取目标树脂液C190克，表面活性剂F-68(80EO)10克，消泡剂DC-650.05克，65℃搅拌120分钟，混合均匀，静置24小时，得水性超分散剂D4，待用。实施例2：将去离子水605克，水溶性引发剂过硫酸胺5克，加入到带有温度计、回流冷凝器、滴加装置、搅拌的四口烧瓶中，升温至85℃。高位槽中加入甲基丙烯酸75克、甲基丙烯酸甲酯225克、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，乳液合成：(1)将一定量的去离子水，引发剂，乳化剂分批次投入反应釜中，升温至乳液聚合温度，得到溶液A；(2)在高位槽中，将乙烯基单体、分子量调节剂混合均匀，得到溶液B；(3)在一定温度范围内，将溶液B滴加到溶液A中，90～120min内匀速滴加完，保温60～90min，冷却至一定温度，加入pH调节剂调节反应液的pH值为8.0～9.0，过滤，包装，得到一定粘度的目标树脂液C；在本体系中反应物各组分的重量百分比为：乙烯基单体25～35％、引发剂0.1～1.5％、分子量调剂剂0.1～0.5％、乳化剂0～1.5％、pH调节剂5～10％，余量为去离子水。S2，乳液与表面活性剂的复配：(1)将上步骤所得树脂液C与筛选的表面活性剂，在加热条件下混合均匀，搅拌一定时间，再加入消泡剂等相关助剂，得到一定粘度的透明树脂液D。(2)冷却、过滤，得到水性改性丙烯酸树脂型超分散剂。在本体系中反应物各组分的重量百分比为：树脂液C 85～95％、表面活性剂5～15％，消泡剂0.1～1％。

【技术特征摘要】
1.一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，乳液合成：(1)将一定量的去离子水，引发剂，乳化剂分批次投入反应釜中，升温至乳液聚合温度，得到溶液A；(2)在高位槽中，将乙烯基单体、分子量调节剂混合均匀，得到溶液B；(3)在一定温度范围内，将溶液B滴加到溶液A中，90～120min内匀速滴加完，保温60～90min，冷却至一定温度，加入pH调节剂调节反应液的pH值为8.0～9.0，过滤，包装，得到一定粘度的目标树脂液C；在本体系中反应物各组分的重量百分比为：乙烯基单体25～35％、引发剂0.1～1.5％、分子量调剂剂0.1～0.5％、乳化剂0～1.5％、pH调节剂5～10％，余量为去离子水。S2，乳液与表面活性剂的复配：(1)将上步骤所得树脂液C与筛选的表面活性剂，在加热条件下混合均匀，搅拌一定时间，再加入消泡剂等相关助剂，得到一定粘度的透明树脂液D。(2)冷却、过滤，得到水性改性丙烯酸树脂型超分散剂。在本体系中反应物各组分的重量百分比为：树脂液C85～95％、表面活性剂5～15％，消泡剂0.1～1％。2.根据权利要求1所述的一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，所述乳液合成，乙烯基单体中，带羧基基团的乙烯基单体占单体总量的20～35％；其它乙烯基单体占单体总量的65～75％。3.根据权利要求1所述的一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，所述乳液合成，乙烯基单体中，其特征在于，带羧基基团的乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸，或二者混和物，甲基丙烯酸。4.根据权利要求1所述的一种水性改性丙烯酸树脂型超分散剂的制备方法，其特征在于，所述乳液合成，乙烯基单体中，其特征在于，所述其它乙烯基单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丁二烯、苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺中的一种或一种以上混合物，丙烯酸乙酯。5.根据权利要求1所述的一种水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：余中华，刘霆，陈佳，钟龙腾，
申请(专利权)人：广东天龙油墨有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44