一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及化工油墨涂料领域，具体涉及一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，包括以下加工步骤：第一步、先将二元酸、带羟基的有机酸和二元胺共聚,得到含羟基的共聚聚酰胺预聚物；第二步、酸化:将含羟基的共聚聚酰胺预聚物和酸化剂进行二元共聚反应，得到含羧基的聚酰胺；第三步、将含羧基的聚酰胺与碱中和，即得到水性聚酰胺触变防沉剂。该制备方法简单、原料廉价，制得的水性聚酰胺具有工艺简单，产品质量好，主要作为涂料的防沉剂使用，能够较好地平衡涂膜的抗流挂性与流平性，可赋矛涂料体系较高的触变性能，并且具有优良的增稠、防沉作用，能有效地防止涂料中颜、填料的沉淀，可广泛应用于水性系统涂料中，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工油墨涂料领域，具体涉及一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法。
技术介绍
现有技术中，为了控制液态体系的流变，通常使用例如二氧化硅、氢化蓖麻油、有机改性的膨润土和聚酰胺蜡。在聚酰胺和聚酰胺脂领域中，存在大量专利，例如DE 69523221, EP 0239419,US 5510452l等。也有如EP 0509202和DE 69704691中所述，也使用改性的膨润土与聚酰胺的组合。以上技术通常是粉料或浆料，然而粉料或浆料必须利用溶剂并施加剪切力将其转化成半成品，或利用特殊的温度控制将其引入液态涂料体系。除非所需的温度难以控制，工艺复杂，温度一旦过高或者过低制得的成品涂料体系均会产生颗粒，导致涂料产品缺陷。从而使制得的透明涂料中出现消光和不透明，并且这些涂料不能用于水性体系，应用范围受到局限。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，具有工艺简单，产品质量好，主要作为涂料的防沉剂使用，能够较好地平衡涂膜的抗流挂性与流平性，可赋矛涂料体系较高的触变性能，并且具有优良的增稠、防沉作用，能有效地防止涂料中颜、填料的沉淀，可广泛应用于水性系统涂料中，适用范围广。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，包括以下加工步骤：第一步、先将二元酸、带羟基的有机酸和二元胺共聚, 得到含羟基的共聚聚酰胺预聚物；第二步、酸化:将含羟基的共聚聚酰胺预聚物和酸化剂进行二元共聚反应，得到含羧基的聚酰胺，所述酸化剂为二元酸或者酸酐；第三步、将含羧基的聚酰胺与碱中和，即得到水性聚酰胺触变防沉剂。进一步地，将步骤二制得的含羧基的聚酰胺加入一定量的碱中和，当产物能够溶于水中反应完毕。具体地，含羧基的聚酰胺与碱的摩尔比为1：0.5~1。其中，所述第一步，具体为：将干燥好的二元胺、二元酸和带羟基的有机酸加入三口烧瓶中，二元胺与带羟基的有机酸的摩尔比为0.5-0.96：1，二元酸和带羟基的有机酸的摩尔比为0.1-5：1，然后向烧瓶中加入一定量的溶剂和催化剂，在70-160℃下预聚1-3h，得到含羟基的聚酰胺预聚物，再真空脱去水，制得含羟基的共聚聚酰胺预聚物；所述溶剂为DMF或NMP，所述催化剂为吡啶、亚磷酸三苯酯、咪唑或苯基次磷酸。其中，所述溶剂的添加量为含羟基的共聚聚酰胺预聚物总质量的10-50%，所述催化剂的添加量为含羟基的共聚聚酰胺预聚物总质量的3-6‰。其中，所述第二步，具体为：将第一步制得的含羟基的共聚聚酰胺预聚物的反应体系降温至50℃，加入酸化剂和酸化催化剂，当酸化剂为酸酐时，将反应体系升温至60-90℃反应2-4h；当酸化剂为二元酸时，则将反应体系升温至180℃进行反应脱水，反应时间为3-6h，反应充分后，降温至室温，得到含羧基的聚酰胺；所述酸化催化剂为吡啶、N-甲基吡啶、钛酸四丁酯、亚磷酸三苯酯或二月桂酸二丁基锡。其中，所述第一步中，共聚反应的温度为70-160℃，反应时间是1-3h；所述第二步中，脱水阶段的反应压力0.1MPa，所述酸化的反应温度为50-190℃，反应时间为1-6h；所述第三步中，碱中和温度为30-50℃，反应时间1-2h。其中，所述酸酐为均苯四甲酸酐、苯酐和顺酐中的一种或两种以上的混合物。其中，所述二元酸为己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、丁二酸中的一种或两种以上的混合物。其中，所述二元胺为癸二胺、己二胺、乙二胺、二乙烯三胺、丙二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、聚氧乙烯二胺、丁二胺、戊二胺中的一种或两种以上的混合物。其中，所述带羟基的有机酸为苹果酸、二羟甲基丙酸、十二羟基硬脂酸、羟基乙酸、对羟基苯甲酸、柠檬酸、酒石酸中的一种或两种以上的混合物。其中，所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、三乙烯二胺、四乙烯三胺、多乙撑多胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、乙醇胺等有类似结构的水溶性物质中的一种或两种以上的混合物。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术公开了一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，是将二元酸、带羟基的有机酸和二元胺共聚后，然后进行酸化，再经过碱中和即得产品;该制备方法简单、原料廉价，制得的水性聚酰胺具有工艺简单，产品质量好，主要作为涂料的防沉剂使用，能够较好地平衡涂膜的抗流挂性与流平性，可赋矛涂料体系较高的触变性能，并且具有优良的增稠、防沉作用，能有效地防止涂料中颜、填料的沉淀。（2）聚酰胺树脂一般由二元酸和二元胺缩聚而成，按溶解性可分为溶剂型聚酰胺和非溶剂型聚酰胺，因具有强极性的酰胺键等基团，在添加入涂料或者预活化形成网状结构。目前使用的均为溶剂型聚酰胺型防沉剂，早期的溶剂型聚酰胺溶于苯、二甲苯，但是这种树脂的芳烃溶液气味大、污染环境、危害工人健康，限制了它的进一步使用。本专利技术制得的水性聚酰胺触变防沉剂，适用于水溶性体系，能有效降低挥发性有机化合物(VOC)及空气有害污染物。（3）本专利技术制得的水性聚酰胺触变防沉剂具有不燃、无毒、无污染等环保优点，特别是近年来随着有机溶剂价格的高涨和环保部门对有机溶剂使用与废物排放的严格限制，水性聚酰胺触变防沉剂取代有机溶剂型聚酰胺成为目前该领域发展的重要方向。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1将柠檬酸20g、己二酸80g、癸二胺62g、十二羟基硬脂酸50g放入真空烘箱，在60℃下干燥12小时。将干燥后的原料加入三口烧瓶中，向烧瓶中加入150mL N一甲基吡咯烷酮作为溶剂，在80℃下预聚1小时后，升温到110 ℃，加入12mL亚磷酸三苯酷，反应0. 5h后，升温到125℃，反应2小时后，冷却，加入10. 3g马来酸酐和3g吡啶，搅拌并加热至80℃后反应2小时，即得酸化水性聚酰胺树脂；再加入7g三乙醇胺进行中和，即得产品。实施例2将苹果酸80g、间苯二甲酸60g、己二胺39. 6g、二羟甲基丙酸放入真空烘箱，在60℃下干燥12小时。将干燥后的原料加入三口烧瓶中，向烧瓶中加入150mL N一甲基吡咯烷酮作为溶剂，在70℃下预聚2小时后，升温到150 ℃，加入12mL亚磷酸三苯酷，反应2小时后，冷却，加入52. 1g邻苯二甲酸酐和3g吡啶，搅拌并加热至80℃后反应2小时，加入乙醇胺20g即得化水性聚酰胺触变防沉剂。实施例3将苹果酸15g、己二酸60g、1, 7一庚二胺39g、十二羟基硬脂酸20g放入真空烘箱，在60℃下干燥12小时。将干燥后的原料加入三口烧瓶中，向烧瓶中加入150mL N一甲基吡咯烷酮作为溶剂，在100℃下预聚1小时后，升温到150℃，加入12mL苯基次磷酸，反应2小时后，冷却，加入12g马来酸配和3g二甲氨基吡啶，搅拌并加热至60℃后反应2小时，再加入氢氧化钾5g即得水性聚酰胺触变防沉剂。实施例4第一步、将干燥好的辛二胺、对苯二甲酸和二羟甲基丙酸加入三口烧瓶中，辛二胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为0.5：1，对苯二甲酸和二羟甲基丙酸的摩尔比为0.1：1，然后向烧瓶中加入一定量的溶剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，其特征在于：包括以下加工步骤：第一步、先将二元酸、带羟基的有机酸和二元胺共聚, 得到含羟基的共聚聚酰胺预聚物；第二步、酸化:将含羟基的共聚聚酰胺预聚物和酸化剂进行二元共聚反应，得到含羧基的聚酰胺，所述酸化剂为二元酸或者酸酐；第三步、将含羧基的聚酰胺与碱中和，即得到水性聚酰胺触变防沉剂。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，其特征在于：包括以下加工步骤：第一步、先将二元酸、带羟基的有机酸和二元胺共聚, 得到含羟基的共聚聚酰胺预聚物；
第二步、酸化:将含羟基的共聚聚酰胺预聚物和酸化剂进行二元共聚反应，得到含羧基的聚酰胺，所述酸化剂为二元酸或者酸酐；
第三步、将含羧基的聚酰胺与碱中和，即得到水性聚酰胺触变防沉剂。
2.根据权利要求1所述的一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，其特征在于：所述第一步，具体为：将干燥好的二元胺、二元酸和带羟基的有机酸加入三口烧瓶中，二元胺与带羟基的有机酸的摩尔比为0.5-0.96：1，二元酸和带羟基的有机酸的摩尔比为0.1-5:1，然后向烧瓶中加入一定量的溶剂和催化剂，在70-160℃下预聚1-3h，得到含羟基的聚酰胺预聚物，再真空脱去水，制得含羟基的共聚聚酰胺预聚物；所述溶剂为DMF或NMP，所述催化剂为吡啶、亚磷酸三苯酯、咪唑或苯基次磷酸。
3.根据权利要求2所述的一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂的添加量为含羟基的共聚聚酰胺预聚物总质量的10-50%，所述催化剂的添加量为含羟基的共聚聚酰胺预聚物总质量的3-6‰。
4.根据权利要求1所述的一种水性聚酰胺触变防沉剂的制备方法，其特征在于：所述第二步，具体为：将第一步制得的含羟基的共聚聚酰胺预聚物的反应体系降温至50℃，加入酸化剂和酸化催化剂，当酸化剂为酸酐时，将反应体系升温至60-90℃反应2-4h；当酸化剂为二元酸时，则将反应体系升温至180℃，反应时间为3-6h，反应充分后，降温至室温，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：董清龙，巴于磊，
申请(专利权)人：东莞市隆海新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44