聚乙烯亚胺基颜料分散剂制造技术

技术编号:1580976 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于聚乙烯亚胺(PEI)-基的颜料分散剂的合成新方法,其特征是通过“接枝自”的方法,使溶剂基分散体系的制造成为可能。该聚乙烯亚胺(PEI)-基的颜料分散剂可以由式Ⅰ表示:X-(T)↓[m]-P-(T)↓[n]-H,其中P为聚乙烯亚胺(PEI)主链;T为残基-CO-A-O-,其中A为任选地以C↓[1]-C↓[6]烷基取代的C↓[2]-C↓[12]亚烷基,附带条件是P和T之间的每个联接为酰胺键且X和T之间的每个联接为酯键,X为改性剂或封端剂残基R-CO-,其中R-CO-为直链的或支链的,饱和的或不饱和的具有从1至22个碳原子的链烷羧酸残基或不饱和的脂肪酸残基或羟基羧基残基或从羟基羧酸缩聚得到的聚酯残基,或酸封端的聚醚的残基;n,m独立地为从1至100的数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚乙烯亚胺基颜料分散剂 本专利技术涉及用于聚乙烯亚胺(PEI )-基颜料分散剂的合成新方法,其特征是通过"接枝自(grafting from)"的方法,使溶剂基分散体系的 制造成为可能。欧洲专利公开EP0 208 041B1描述了包含依照所谓的"接枝到 (grafting to)"方法制备的带有至少两个单-或聚(羰基-Cw-亚烷基 氧)基团的聚(C2(亚烷基亚胺)的分散剂。主链是不同分子量 (1000-100,000g/mol)的聚乙烯亚胺(polyethylene imine),接枝链是 聚酯,尤其是聚内酯,其通过内酯(例如己内酯)的羧酸引发的开环 聚合得到。然后,这些聚酯链通过酸和胺基团之间的季铵化(形成盐 键)以及酰胺化(形成酰胺键)反应与聚乙烯亚胺反应。该盐键很容 易断开以得到游离的NH2基团导致最终的树脂黄化。内酯的PEI引发的开环聚合已经在EP0 208 041 Bl中被简要提 及,然而,对于这类开环内酯的任何进一步的反应步骤,EP0 208 041B1 完全没有记载。具有核心竟争力等级的是在非芳香性溶剂中具有低溶解性的微 黄色结晶固体,且在芳香性溶剂中仅具有有限的溶解性。JP07 025993披露了聚(低级亚烷基亚胺)改性的内酯接枝聚合物, 通过内酯与具有1-6个碳原子的亚烷基链的聚(低级亚烷基亚胺)开 环聚合得到。通过该方法得到的聚合物具有聚(低级亚烷基亚胺)的 主链,所述聚(低级亚烷基亚胺)具有通过酰胺键联接的侧链酯基 XI和X2。JP07 025993 4皮露了己内酯和PEI的接枝共聚反应,但没有进一步 的酯交换反应步骤。与JP07 025993相比,本专利技术情况下的"接枝自" 共聚反应和酯交换反应顺序进行(二步法)或原位进行(一锅法 (one-pot method ))。所得产品的结构和性能不同于在JP07 025993中所得到的。US6787600 (Lubrizol)披露了 一种分散剂,其通过PAI/PEI与羟基 羧酸或其内酯以分步方式反应或通过PAI/PEI与形成的聚酯链反应来 制备。与US6787600相比,本专利技术的分散剂通过PAI与羧基化合物^内酯,或者通过"二步法"或者通过"一锅法"反应来制备。本专利技术的 一 个方面是提供 一 种在中等极性或非极性体系中具有 改善了的贮存稳定性和改善了的兼容性的分散剂。此外,该分散剂在白色颜料配制剂中将表现出较低的黄化(yellowing)且在颜料浓缩浆 表现出较小的粘度。现在已经发现,优良的分散剂可以通过所谓的"接枝自"方法来制 备。"接枝自"是指PEI被用作大分子引发剂来引发内酯的开环聚合。 该产品为进一步改性的羟基官能化的接枝共聚物。经改性的共聚物具 有至少两种类型的侧链,所述侧链经酰胺键联接至PEI。 一个侧链是 OH-封端的,极性和亲水性更强且衍生自内酯。该链可以表示为另 一侧链是经改性的侧链。该链是非极性的或中等极性的并且疏 水的,可以表示为根据制备的方法可能会有第三种链,其可以表示为:o因此,本专利技术涉及式I的聚乙烯亚胺(PEI)-基的颜料分散剂X-(T)m-P-(T)n-H其中P为聚乙烯亚胺(PEI)主链;T为残基-CO-A-O-,其中A为任选地以d-C6烷基取代的C2-C12 亚烷基,附带条件是P和T之间的每个联接为酰胺键且X和T之间的每个联接为酯键,X为改性剂或封端剂残基R-CO-,其中R-CO-为直链的或支链的, 具有从1至22个碳原子的饱和的或不饱和的链烷羧酸残基或不饱和 的脂肪酸残基或羟基羧基残基或从羟基羧酸缩聚得到的聚酯残基,或 酸封端的聚醚的残基;n, m独立地为从1至100的数。定义酰胺键可以是a)具有伯N-原子;b,具有仲N-原子或盐键<formula>formula see original document page 5</formula>聚乙烯亚胺(PEI)可以是支链的或直链的,所具有的平均分子 量在200-100,000g/mol范围内。优选的是PEI具有在1000g/mol至 50,000g/mol范围内的分子量。优选无水型。基团(T)n或(T)m为聚(羧基亚烷基氧)链(-C0-A-0-)n, m,其 可以是通过内酯开环聚合得到的聚酯,所述的内酯例如选自e-己内酯、 己内酯、丙内酯、|3-丁内酯、Y-丁内酯、Y-戊内酯、S-戊内酯、"癸 内酯、癸内酯等或来自烷基取代的内酯。优选的内酯为s-己内酯或5-戊内酯或其混合物。因此,A优选C4-Cs亚烷基。改性剂或封端剂残基X源于羧酸和/或羧酸酯衍生物,其与接枝 的链(T)的末端OH-官能团通过酯化(缩合法,脱水)或酯交换(缩合, 脱醇分子)进行反应。直链的或支链的,饱和的或不饱和的具有1至22个碳原子的链 烷羧酸的例子为乙酸、己酸(CH3-(CH2)4COOH)、庚酸、辛酸、曱基辛 酸、壬酸、3,3,5-异壬酸、癸酸、十一酸、十一烯酸、月桂酸-十二烷 卧复(CH3-(CH2)10COOH )、肉豆蔻酸、石更月旨酸等。不饱和脂肪酸的例子为油酸、亚麻酸、棕榈油酸、肉豆蔻脑酸、 花生四烯酸、妥尔油(tall oil)脂肪酸等。酸性酯的例子为油酸曱酯、油酸丁酯、油酸辛酯、硬脂酸曱酯和 与如上所述类似的饱和的和不饱和的、直链的或支链的羧酸的CrC8 垸基酯。术语"羟基羧酸"是指具有至少一个羧酸基团和至少一个羟基的单适合的取代基的例子包括,例如直链的、支链的或环状的,饱和的或 不饱和的烷基,直链的、支链的或环状的,饱和的或不饱和的烷氧基、卣代基(halo)等。羟基羧酸是本领域所熟知的聚酯产品,且能够经 自缩聚聚合反应生成聚酯聚合物。适合的羟基羧酸的例子包括,例如 12-羟基硬月旨酸CH3-(CH2)5-CHOH-(CH2)10-COOH , 蓖麻油酸= (,羟基己酸和羟基乙酸。聚酯的链长为1至100,优选1至10,更优选1至5。优选的是多羟基硬脂酸(PHSA), PHSA所具有的酸值(acid number)优选在10和200 mg KOH/g之间。术语"酸封端的聚酯"是指,例如琥珀酸酐改性的(曱氧基)多烷 基二醇,分子量为200至5000 g/mo1,优选200至2,000 g/mo1。方法式I的PEI-基颜料分散剂基于"接枝自"法通过两步法或者一锅法 来制备。该方法的特征在于a) 通过PEI的伯胺和仲胺,使用PEI作为大分子引发剂来引发内 酯的开环聚合反应,以得到P-(T)n-Hb) 接枝的共聚物与改性剂或封端剂x进行(交换)酯化反应。-在两步法中,步骤a)后跟随着步骤b)。在一锅法中,反应体系更复杂。"接枝自"共聚反应和(交换)酯 化反应在一个罐中操作。产品经一个步骤得到。所得到的产品具有至少两种类型的接枝的侧链。优选地,化合物 P-(T)n-H的最末基团-CO-A-OH的至少50%被(交换)酯化。这些化 合物带有至少一个通过胺键(amid bond)联接至PEI的侧链,其侧链 在通过酯交换反应过程得到的链中进一步包含酯键。接枝的侧链的链长取决于所用的内酯与PEI的活性胺基团的相对 摩尔比。PEI与内酯单体的重量比的范围从1:1至1:50,因此,聚内 酯的设定的MW的近似范围从100至IO,OOO g/mol。优选的PEI与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式Ⅰ的聚乙烯亚胺(PEI)-基的颜料分散剂 X-(T)↓[m]-P-(T)↓[n]-H 其中 P为聚乙烯亚胺(PEI)主链; T为残基-CO-A-O-,其中A为任选地以C↓[1]-C↓[6]烷基取代的C↓[2]- C↓[12]亚烷基,附带条件是P和T之间的每个联接为酰胺键且X和T之间的每个联接为酯键, X为改性剂或封端剂残基R-CO-,其中R-CO-为直链的或支链的,饱和的或不饱和的具有从1至22个碳原子的链烷羧酸残基或不饱和的脂肪酸残基或羟基 羧基残基或从羟基羧酸缩聚得到的聚酯残基,或酸封端的聚醚的残基; n,m独立地为从1至100的数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y刘FOH皮伦格H俞H寇
申请(专利权)人:西巴控股有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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