一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用，包括如下重量份的组分制备而成：单体A 10‑20份，单体B 40‑60份，单体C 5‑15份，引发剂0.5‑2份，链转移剂0.3‑1.2份，有机溶剂20‑40份，其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。本发明专利技术公开的丙烯酸类三元共聚物分散剂制备工艺简单，通过特定的分步添加法，提高单体转化率，有效降低体系粘度。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及新材料化学领域，更具体的说，涉及一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用。
技术介绍
在涂料生产中，固体颗粒如颜料、填料等的润湿分散是重要的步骤，这些固体粒子的润湿分散性与稳定性不仅影响涂料的流变性，还会不同程度影响涂料最终的各方面性能。通常，在体系中加入适量的润湿分散助剂即可显著改善涂料性能。传统的润湿分散剂一般为具有两亲性结构的分子，其中以离子型结构的分子为主，比如酸类、胺类及其盐类等，非离子型的分子一般为脂肪族聚醚类，亲水性的聚醚链段使其适用于水性涂料体系。这类润湿分散剂中带有极性基团的一端为亲颜料端，通过这些基团可以吸附到颜料粒子表面，而其余的分子链段则伸入树脂基体中，起到增强稳定的作用。传统润湿分散剂的局限性在于难以有效分散有机颜料和炭黑。对于表面富含电荷的无机金属氧化物颜料，比如TiO2等，传统润湿分散剂中的极性基团或离子基团很容易发现吸附位点。但是以共价键结合的有机颜料表面极性降低了，不含有很多电荷，传统分散剂中的极性基团或离子基团就不容易发现吸附位点，从而难以有效发挥分散稳定作用。此外，这些有机颜料的粒径更小，粒子之间的引力作用更强，团聚的倾向比无机颜料粒子更大，这也进一步增加了其分散难度。对此，发展了聚合物型分散剂，来有效解决有机颜料的分散。聚合物型分散剂的分子量一般高于传统的表面活性剂型分散剂，因为高分子量的链段可以提供空间位阻，使颜料粒子之间的距离大于分子间引力作用的临界值，防止颜料团聚。其结构中一般包括以下三部分：分子主链，保证与涂料体系的相容性；颜料亲和基团，可以使分散剂分子锚固在颜料粒子表面；空间位阻链段，提供稳定性。丙烯酸酯类共聚物由于与很多树脂具有较好的相容性，同时其分子结构可设计性强，因此是一类应用广泛的聚合物分散剂。但是现有的丙烯酸酯类共聚物的分散剂多为二元共聚物，未能有效结合树脂相容链、颜料亲和基团和空间位阻链段，因而在应用上存在局限性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用，该分散剂有效的结合了树脂相容链、颜料亲和基团和空间位阻链段，克服了丙烯酸类共聚物在应用上的局限性。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种丙烯酸类三元共聚物分散剂，包括如下重量份的组分制备而成：其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的单体A选自(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的单体B选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述单体C选自(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的一种。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的引发剂选自2,2’‐偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述链转移剂选自十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述有机溶剂为酯类、酮类、醚酯类溶剂中的一种或多种按任意配比混合组成；所述的酯类溶剂选自乙酸丁酯、乙酸乙酯；所述酮类溶剂选自丙酮、甲基乙基酮；所述醚酯类溶剂选自乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯。本专利技术还提供一种如上所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将占引发剂总量35wt％的引发剂溶于占有机溶剂总量35wt％的有机溶剂中，预热至60-90℃，得第一溶液；(2)将单体A、单体B、单体C、链转移剂和占引发剂总量的55wt％的引发剂溶于占有机溶剂总量55wt％的有机溶剂中，得第二溶液；(3)将步骤(2)得到的第二溶液在2-4小时内匀速的加入到第一溶液中；加完后，保温4-6小时，加入剩余的引发剂和有机溶剂，升温至70-100℃，继续保温4-24小时，得到分散剂溶液，加入体积为分散剂溶液5-20倍的沉淀剂将聚合反应产物沉淀分离，离心，真空干燥，即得到丙烯酸三元共聚物分散剂。优选的，所述沉淀剂选自甲醇、正己烷、石油醚、二氯甲烷中的一种。本专利技术还提供一种如上所述的所述丙烯酸类三元共聚物分散剂的应用，即将它用于分散无机颜料、有机颜料，或作为颗粒固体、液体介质的分散体、研磨料。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、制备工艺简单，产物易得，无副产物产生；通过特定的分步添加法，可提高单体转化率，并对聚合产物结构进行控制，减少均聚物的产生；2、具有各种不同极性链段，具有广泛的相容性，适用于各种极性体系，不影响体系相容性；3、有效的结合了树脂相容链、颜料亲和基团和空间位阻链段，可应用于分散多种无机颜料、有机颜料，或作为颗粒固体、液体介质的分散体、研磨料；4、有效降低体系粘度，颜料色浆的贮存稳定性良好，抗浮色、发花性能优异。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。一种丙烯酸类三元共聚物分散剂，包括如下重量份的组分制备而成：其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。本专利技术所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的单体A选自(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种。所述的单体B选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种。所述单体C选自(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的一种。所述的引发剂选自2,2’‐偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种。所述链转移剂选自十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种。所述有机溶剂为酯类、酮类、醚酯类溶剂中的一种或多种按任意配比混合组成；所述的酯类溶剂选自乙酸丁酯、乙酸乙酯；所述酮类溶剂选自丙酮、甲基乙基酮；所述醚酯类溶剂选自乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯。该丙烯酸类三元共聚物分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将占引发剂总量35wt％的引发剂溶于占有机溶剂总量35wt％的有机溶剂中，预热至60-90℃，得第一溶液。(2)将单体A、单体B、单体C、链转移剂和占引发剂总量的55wt％的引发剂溶于占有机溶剂总量55wt％的有机溶剂中，得第二溶液。(3)将步骤(2)得到的第二溶液在2-4小时内匀速的加入到第一溶液中；加完后，保温4-6小时，加入剩余的引发剂和有机溶剂，升温至70-100℃，继续保温4-24小时，得到分散剂溶液，加入体积为分散剂溶液5-20倍的沉淀剂将聚合反应产物沉淀分离，离心，真空干燥，即得到丙烯酸三元共聚物分散剂。所述沉淀剂选自甲醇、正己烷、石油醚、二氯甲烷中的一种。实施例1(1)将占2,2’‐偶氮二异丁腈总量(0.5重量份)35wt％的2,2’‐偶氮二异丁腈溶于占乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，包括如下重量份的组分制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，包括如下重量份的组分制备而成：其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。2.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述的单体A选自(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种。3.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述的单体B选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种。4.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述单体C选自(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的一种。5.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述引发剂选自2,2’‐偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种。6.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述链转移剂选自十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种。7.根据权利要求1所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其特征在于，所述有机溶剂为酯类、酮类、醚酯类溶剂中的一种或多种按任意配比混合组成；所述的酯类溶剂选自乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一种或多种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：施丹，王锋，
申请(专利权)人：上海优卡化工科技有限公司，施丹，王锋，
类型：发明
国别省市：上海,31