一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及弱溶剂喷墨色浆技术

本发明专利技术涉及弱溶剂喷墨色浆技术领域，提供了一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及弱溶剂喷墨色浆。本发明专利技术利用主链锚定单体和羧基单体的聚合形成含有锚定基团和羧基基团的主链，聚醚胺大分子单体与主链上的羧基基团进行酰胺反应，形成梳齿，得到本发明专利技术的梳状分散剂。本发明专利技术提供的梳状分散剂适用于弱溶剂喷墨色浆，梳状分散剂中的溶剂化链由聚醚胺大分子单体形成，其可以在弱溶剂喷墨色浆中完全伸展，形成有效空间位阻障碍，进而提高弱溶剂喷墨色浆分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。利用本发明专利技术的梳状分散剂制备弱溶剂喷墨色浆分散性好、稳定性好，不易沉降和絮凝，符合喷墨打印的要求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及弱溶剂喷墨色浆


[0001]本专利技术涉及弱溶剂喷墨色浆
，尤其涉及一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及弱溶剂喷墨色浆。

技术介绍

[0002]传统溶剂墨水使用低沸点的酮类、酯类、烷类或芳香烃类溶剂作为色料的分散媒。这类溶剂的优点在于快干、价格低廉、润湿性好，但明显的缺点就是挥发性强、溶剂VOC大、气味刺鼻，对人体及环境危害大。因此，为了改善VOC污染问题，改用高沸点、对人体及环境亲和性好的溶剂是溶剂墨水的发展趋势。相对于传统溶剂墨水，新型环保墨水(称为弱溶剂墨水)采用的弱溶剂为分散媒，弱溶剂一般为二醇类衍生物，具有生物易分解、沸点高、刺激性低的特性，同时气味小，能够有效降低墨水的VOC释放量，提高环境亲和力及作业环境的舒适感。
[0003]有机颜料色浆的用途广泛，可用于涂料、油墨、喷墨墨水等。但始终存在色浆不稳定，容易分层或浮色的问题。原因是有机颜料不容易在溶剂中稳定分散，颜料容易析出聚集造成沉降。根据热力学定律可知，物质会自发性地趋向最低能量，因此，颜料会自发性聚集成大颗粒，以降低其表面能量。而颗粒越小，比表面积越大，分子间吸引力越强越易团聚，因此更加难分散开。为了避免颜料在溶液中团聚，往往会添加分散剂作为颜料与溶剂间的桥梁，使得颜料能够稳定分散在溶剂中。分散剂是利用锚定基团的亲颜料性吸附至颜料表面，再利用可溶化基团的静电斥力或空间位阻障碍抑制颜料颗粒间的吸引。但是，目前的分散剂仍然无法很好的解决有机颜料聚集沉降的问题，并且目前的分散剂一般是用于传统溶剂墨水中，对弱溶剂喷墨色浆的适用性差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及弱溶剂喷墨色浆。本专利技术提供的梳状分散剂分散稳定性好，梳状分散剂的溶剂化链(梳齿)在弱溶剂喷墨色浆中能够完全伸展，形成有效的空间障碍，进而提高弱溶剂喷墨墨色浆的分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印头堵塞。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、羧基单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；
[0007]所述主链锚定单体、羧基单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(5～50):(200～600)；
[0008]所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；
[0009]所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)
n
(C2H4O)
m
CH3，其中n+m＝10～100，m/n＝0～3。
[0010]优选的，所述含芳香基团的单体包括苯乙烯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙
基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯中的一种或几种；
[0011]所述含胺基基团的单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺中的一种或几种；
[0012]所述羧基单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸和丁烯二酸中的一种或几种。
[0013]优选的，所述聚醚胺大分子单体的亲疏水平衡值≤12。
[0014]优选的，所述引发剂包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二氰基戊酸中的一种或几种；所述引发剂的用量为主链锚定单体和羧基单体总质量的1～10％；
[0015]所述有机溶剂包括1,4
‑
丁内酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇碳酸酯中的一种或几种。
[0016]所述主链锚定单体和羧基单体的总质量与有机溶剂的质量比为(20～70):(30～80)。
[0017]本专利技术还提供了上述方案所述梳状分散剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将主链锚定单体、羧基单体、引发剂和有机溶剂混合进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液；
[0019]将聚醚胺大分子单体和所述主链预聚物溶液混合进行第二聚合反应，得到梳状分散剂。
[0020]优选的，所述第一聚合反应具体包括：将主链锚定单体和羧基单体混合，得到预混液A；将引发剂和部分有机溶剂混合，得到预混液B；将所述预混液A和预混液B加入剩余有机溶剂中进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液。
[0021]优选的，所述第一聚合反应的温度为60～90℃，时间为2～7h；所述第二聚合反应的温度为50～100℃，时间为0.5～3h。
[0022]本专利技术还提供了上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂在弱溶剂喷墨色浆中的应用。
[0023]本专利技术还提供了一种弱溶剂喷墨色浆，包括以下质量份数的制备原料：颜料10～40份，梳状分散剂3～40份，弱溶剂30～80份；所述梳状分散剂为上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂。
[0024]优选的，所述弱溶剂包括1,4
‑
丁内酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚和丙二醇碳酸酯中的一种或几种。
[0025]本专利技术提供了一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、羧基单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；所述主链锚定单体、羧基单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(5～50):(200～600)；所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)
n
(C2H4O)
m
CH3，其中n+m＝10～100，m/n＝0～3。本专利技术采用含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体为主链锚定单体，通过主链锚定单体和羧基单体的自由基聚合得到含锚定基团和环氧基团的主链，聚醚胺大分子单体则可以与主链上的羧基基团进行酰胺反应，形成梳齿，最终得到梳状结构分散剂。本专利技术提供的梳状分散剂适用于弱溶剂喷墨色浆，梳状分散剂中的溶剂化链(梳齿)由聚醚胺大分子单体形成，聚醚胺大分子单体由不同比例聚氧乙烯醚与聚氧丙烯醚随机或嵌段结构组成，具有不同的亲疏水平衡值，其作为溶剂化链可以在弱溶剂喷墨色浆中完全
伸展，形成有效空间位阻障碍，进而提高弱溶剂喷墨色浆分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。
[0026]本专利技术还提供了上述方案所述梳状分散剂的制备方法，本专利技术提供的制备方法步骤简单，容易操作。
[0027]本专利技术还提供了一种弱溶剂喷墨色浆，本专利技术提供的分散剂适用于弱溶剂体系，利用本专利技术的梳状分散剂制备弱溶剂喷墨色浆，所得弱溶剂喷墨色浆分散性好、稳定性好，长时间放置后不会发生沉降析出，且墨水的粘度、粒径和表面张力等都符合喷墨打印的要求。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、羧基单体、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梳状分散剂，其特征在于，制备原料包括主链锚定单体、羧基单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；所述主链锚定单体、羧基单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(5～50):(200～600)；所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)
n
(C2H4O)
m
CH3，其中n+m＝10～100，m/n＝0～3。2.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述含芳香基团的单体包括苯乙烯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯中的一种或几种；所述含胺基基团的单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺中的一种或几种；所述羧基单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸和丁烯二酸中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述聚醚胺大分子单体的亲疏水平衡值≤12。4.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述引发剂包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二氰基戊酸中的一种或几种；所述引发剂的用量为主链锚定单体和羧基单体总质量的1～10％；所述有机溶剂包括1,4
‑
丁内酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明辉，黄健彬，
申请(专利权)人：珠海中墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：