一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法。本发明专利技术以氨基醇取代醇或胺作为引发剂，制备了一种新型EO/PO嵌段共聚分散剂，为100％固含，不含挥发性有机溶剂，且在水性或溶剂型油墨系统对炭黑及有机颜料分散性好，粘度较低，流动性好。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法。
技术介绍
环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段聚醚是一种典型的非离子型高分子表面活性剂，由于其具有良好的界面吸附能力、生物相容性和环境友好性，因此被广泛应用于涂料油墨、纺织印染、原油破乳、日用化工等领域。它是一种含有亲水性的氧化乙烯嵌段和疏水性的氧化丙烯嵌段的非离子型表面活性剂，通过更换不同的引发剂、改变PO与EO顺序和嵌段的长度及EO/PO的比例可得到丰富的产品。不同的引发剂起到的引发、增长、交换反应速率不一样，进而改变产物的结构和性能。目前EO/PO嵌段共聚一般用醇、胺为引发剂，制备的EO/PO嵌段共聚物在应用于水性或溶剂型油墨系统中时，有对炭黑及有机颜料分散效果不佳、粘度较大及流动性差的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法。本专利技术以氨基醇取代醇或胺作为引发剂，制备了一种新型EO/PO嵌段共聚分散剂，为100％固含，不含挥发性有机溶剂，且在水性或溶剂型油墨系统对炭黑及有机颜料分散性好，粘度较低，流动性好。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：1)在干燥的反应釜A中加入引发剂和催化剂开启搅拌，升温至85-125℃；所述引发剂为二甲氨基乙醇、二乙氨基乙醇、3-二甲氨基丙醇、3-二乙氨基丙醇、二甲氨基异丙醇、二乙氨基异丙醇、二甲氨基正丁醇、二乙氨基正丁醇中的任意一种；所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠中的任意一种；引发剂与催化剂的用量摩尔比为1:0.05～0.1；2)在滴加釜B中加入环氧乙烷，缓慢滴加环氧乙烷至反应釜A中，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧乙烷滴加速度在60～90min之间将环氧乙烷滴加完毕；滴加结束后继续在85℃～125℃反应2～4h；环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为6～10:1；3)滴加釜C中加入环氧丙烷，环氧乙烷滴加结束后滴加环氧丙烷至反应釜A中，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为2:8～4:6，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧丙烷滴加速度在210～240min之间将环氧丙烷滴加完毕；滴加完毕后保温反应3～5h，然后降温至室温后抽真空1h，抽真空1h结束后关闭真空，即得环保型高分子嵌段共聚物；所述环保型高分子嵌段共聚物的分子结构如式(1)所示：其中，R1为CH3或CH3CH2中任意一种，R2为CH2CH2，CH2CH2CH2，CH2CH3CH，CH2CH2CH2CH2中任意一种，R3为CH2CH2，R4为CH2CH3CH，n1为1～30，n2为1～30；所述环保型高分子嵌段共聚物的分子量为1000～4000；所述环保型高分子嵌段共聚物的比重为0.75～0.95g/cm3。作为本专利技术实施例优选，步骤1)中引发剂为3-二乙氨基丙醇，催化剂为氢氧化钾，引发剂与催化剂的用量摩尔比为1：0.07。作为本专利技术实施例优选，步骤2)中环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为8:1。作为本专利技术实施例优选，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为1:2。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1.用氨基醇替代醇或胺作为引发剂，目前国内外尚无文献报导；2.本专利技术为100％固含，不含挥发性有机溶剂；3.本专利技术可应用于水性或溶剂型油墨系统中，在分散炭黑和有机颜料时分散性更好，粘度更低，流动性更好。4.本专利技术的色度好，与丙烯酸树脂、醇酸树脂的相容性更佳。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。实施例1将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol二甲氨基乙醇和0.07mol的氢氧化钾，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入7mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝2:8)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴加完毕。滴加完毕后在95℃～115℃反应3h。再开启PO滴加釜使PO滴加至反应釜中，210min～240min内滴加完毕。保持温度在95℃～115℃继续反应5h，降至室温，并真空抽1h。关闭真空，即得产品。实施例2将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol二甲氨基异丙醇和0.08mol的氢氧化钠，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入9mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝1:2)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴加完毕。滴加完毕后在95℃～115℃反应3h。再开启PO滴加釜使PO滴加至反应釜中，210min～240min内滴加完毕。保持温度在95℃～115℃继续反应5h，降至室温，并真空抽1h。关闭真空，即得产品。实施例3将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol二乙氨基乙醇和0.10mol的甲醇钠，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入8mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝4:6)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴加完毕。滴加完毕后在95℃～115℃反应3h。再开启PO滴加釜使PO滴加至反应釜中，210min～240min内滴加完毕。保持温度在95℃～115℃继续反应5h，降至室温，并真空抽1h。关闭真空，即得产品。实施例4将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol3-二甲氨基丙醇和0.09mol的氢氧化钾，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入8mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝3:7)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴加完毕。滴加完毕后在95℃～115℃反应3h。再开启PO滴加釜使PO滴加至反应釜中，210min～240min内滴加完毕。保持温度在95℃～115℃继续反应5h，降至室温，并真空抽1h。关闭真空，即得产品。实施例5将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol3-二乙氨基丙醇和0.08mol的氢氧化钠，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入8mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝1:2)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴加完毕。滴加完毕后在95℃～115℃反应3h。再开启PO滴加釜使PO滴加至反应釜中，210min～240min内滴加完毕。保持温度在95℃～115℃继续反应5h，降至室温，并真空抽1h。关闭真空，即得产品。实施例6将反应釜洗净烘干至无水，加入1mol二乙氨基异丙醇和0.05mol的甲醇钠，升温至105℃～115℃并开搅拌。在两个滴加釜中分别加入9mol的环氧乙烷(EO)和相应比例的环氧丙烷(PO)(环氧乙烷(mol)：环氧丙烷(mol)＝3:7)。先将EO滴加釜开启使EO缓慢滴加至反应釜，60～90min内滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：1)在干燥的反应釜A中加入引发剂和催化剂开启搅拌，升温至85‑125℃；所述引发剂为二甲氨基乙醇、二乙氨基乙醇、3‑二甲氨基丙醇、3‑二乙氨基丙醇、二甲氨基异丙醇、二乙氨基异丙醇、二甲氨基正丁醇、二乙氨基正丁醇中的任意一种；所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠中的任意一种；引发剂与催化剂的用量摩尔比为1:0.05～0.1；2)在滴加釜B中加入环氧乙烷，缓慢滴加环氧乙烷至反应釜A中，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧乙烷滴加速度在60～90min之间将环氧乙烷滴加完毕；滴加结束后继续在85℃～125℃反应2～4h；环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为6～10:1；3)滴加釜C中加入环氧丙烷，环氧乙烷滴加结束后滴加环氧丙烷至反应釜A中，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为2:8～4:6，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧丙烷滴加速度在210～240min之间将环氧丙烷滴加完毕；滴加完毕后保温反应3～5h，然后降温至室温后抽真空1h，抽真空1h结束后关闭真空，即得环保型高分子嵌段共聚物；所述环保型高分子嵌段共聚物的分子结构如式(1)所示：其中，R1为CH3或CH3CH2中任意一种，R2为CH2CH2，CH2CH2CH2，CH2CH3CH，CH2CH2CH2CH2中任意一种，R3为CH2CH2，R4为CH2CH3CH，n1为1～30，n2为1～30；所述环保型高分子嵌段共聚物的分子量为1000～4000；所述环保型高分子嵌段共聚物的比重为0.75～0.95g/cm3。...

【技术特征摘要】
1.一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：1)在干燥的反应釜A中加入引发剂和催化剂开启搅拌，升温至85-125℃；所述引发剂为二甲氨基乙醇、二乙氨基乙醇、3-二甲氨基丙醇、3-二乙氨基丙醇、二甲氨基异丙醇、二乙氨基异丙醇、二甲氨基正丁醇、二乙氨基正丁醇中的任意一种；所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠中的任意一种；引发剂与催化剂的用量摩尔比为1:0.05～0.1；2)在滴加釜B中加入环氧乙烷，缓慢滴加环氧乙烷至反应釜A中，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧乙烷滴加速度在60～90min之间将环氧乙烷滴加完毕；滴加结束后继续在85℃～125℃反应2～4h；环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为6～10:1；3)滴加釜C中加入环氧丙烷，环氧乙烷滴加结束后滴加环氧丙烷至反应釜A中，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为2:8～4:6，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧丙烷滴加速度在210～240min之间将环氧丙烷滴加完毕；滴加完...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君求，万红亮，杨长安，
申请(专利权)人：佛山市贝特尔化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44