一种水溶性聚合物分散剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种水溶性聚合物分散剂及其制备方法和应用，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、丙烯酸类单体、乙烯基苯类单体和活性大单体聚醚；所述活性大单体聚醚由聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐反应制得。本发明专利技术提供的水溶性聚合物分散剂具有多点锚固基团、多亲水聚醚链段基团，在分散时，其可以快速的润湿无机氧化铁颜料颗粒、提高研磨效率，降低体系中聚合物分散剂的加入量，增加色浆体系中颜料含量，分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。的最终使用性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性聚合物分散剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于色浆助剂
，涉及一种水溶性聚合物分散剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]分散剂作为水性化涂料、油墨的重要原料，其质量的好坏完全决定了涂料中着色剂、有机颜料、无机颜料等能否在体系中均匀分散且保持稳定，决定了涂料的屈服值和涂膜的光泽、遮盖力等。
[0003]氧化铁红颜料不溶于水，具有好的耐光、耐高温、耐酸碱、防锈、分散性好、着色力和遮盖力强、不透油、不透水、无毒等特点。氧化铁红颜料用于各种涂料的着色和保护，包括水性内外墙涂料、粉末涂料等。氧化铁红作为一种无机金属氧化物颜料，传统的表面活性分散剂在制备水性氧化铁红浆料时，不仅加入量过高，而且成品色浆储存易出现析水及沉底现象。
[0004]CN113292887A公开了一种凹凸棒石基氧化铁红复合颜料及其制备方法，按质量百分比计，包括以下原料：0.02％～0.4％分散剂，0.2％～1％消泡剂，5％～10％氧化铁红，0.5％～10％凹凸棒石，余量为去离子水。通过控制凹凸棒石与氧化铁红的比例，分散剂的含量，分散及研磨速率等条件，来获得颜色性能和稳定性更佳的颜料。该专利技术所提供的复合颜料制备方法可以有效的改善氧化铁红颜料的分散性与均一性，并且具有颜料性能优越、方法简单、操作简单等优点，为生产氧化铁红复合颜料提供了更高效环保便捷的方法。但该专利技术基于控制凹凸棒石与氧化铁红的比例，分散剂的含量，分散及研磨速率等条件，来获得颜色性能和稳定性更佳的颜料，而仅使用分散剂并不能实现氧化铁红颜料的均匀分散。
[0005]因此，在本领域中期望开发一种应用于氧化铁红颜料分散的分散剂。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种水溶性聚合物分散剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的水溶性聚合物分散剂含亲水性质的聚醚链段、极性的酰胺基团、离子性的羧酸基团、疏水性的脂溶性苯环基团，具有对颜料润湿性、极好的沉性、防絮凝等特性。可用于分散有机颜料、无机颜料，尤其是氧化铁红颜料。通本专利技术提供的水溶性聚合物分散剂，可通过调整各特征聚合单体的比例，来调控水溶性聚合物分散剂官能团的结构类型、占比、分布密度等，来控制聚合物分散剂微观离子基团静电排斥作用、多点吸附能力、聚醚亲水链段溶剂化链作用和空间位阻能力，以此保证聚合物的润湿性、防沉性、防絮凝等性能。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种水溶性聚合物分散剂，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、丙烯酸类单体、乙烯基苯类单体和活性大单体聚醚；
[0009]所述活性大单体聚醚由聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐反应制得。
[0010]本专利技术提供的水溶性聚合物分散剂为一种具有梳型结构的聚合物，以大单体聚醚的聚醚链段作为梳型聚合物结构中侧链亲水基团，以酰胺类单体的酰胺基团作为极性吸附基团、丙烯酸类单体的羧基作为离子化基团、乙烯基苯类单体的苯环作为颜料亲和基团；以油溶性引发剂引发，采用本体自由基聚合方式合成的一种新型结构的高分子聚合物。本专利技术通过调控聚醚亲水链段、极性酰胺基团、羧基类基团、苯环类基团的比例，获得具有多点锚固基团、多亲水聚醚链段基团的特殊结构的高分子聚合物。在分散时，其可以快速的润湿无机氧化铁颜料颗粒、提高研磨效率，降低体系中聚合物分散剂的加入量，增加色浆体系中颜料含量，分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。
[0011]优选地，所述聚醚胺与所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.5
‑
1.5):1，例如0.5:1、1:1或1.5:1等，优选为1:1。
[0012]优选地，所述聚醚胺为单醇作起始剂引发环氧乙烷自聚或引发环氧乙烷与环氧丙烷共聚而得到的末端羟基转为胺的单伯氨基聚醚。
[0013]优选地，所述聚醚胺的重均分子量为500～2500g/mol，例如500g/mol、800g/mol、1000g/mol、1300g/mol、1500g/mol、1800g/mol、2000g/mol、2300g/mol或2500g/mol等。
[0014]优选地，所述聚醚胺包括JEFFAMINE M
‑
2070、JEFFAMINE M
‑
1000或JEFFAMINE M
‑
600中的任意一种或至少两种的组合。
[0015]优选地，所述活性大单体聚醚具有如下式I所示结构：
[0016][0017]其中，R1为氢或甲基，R2为甲基、乙基、丙基或丁基，m为10～60的整数，例如10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60等，n为0～15的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15。
[0018]优选地，所述酰胺类单体包括N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基烯丙基胺或甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯中的任意一种或至少两种的组合，优选乙烯基吡咯烷酮和/或二甲基烯丙基胺。
[0019]优选地，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2
‑
氟丙烯酸、2
‑
氯丙烯酸或2
‑
溴丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述乙烯基苯类单体包括苯乙烯、β
‑
甲基苯乙烯、烯丙苯、3
‑
甲基苯乙烯、2
‑
甲基苯乙烯或2
‑
异丙烯基甲苯中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述酰胺类单体、丙烯酸类单体、乙烯基苯类单体和活性大单体聚醚的质量比为(3～5):(10～25):(2～10):(40～60)，例如3:10:2:40、5:25:10:60或4:20:8:50等。
[0022]优选地，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料还包括引发剂、去离子水和pH调节剂。
[0023]优选地，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、偶氮二环己基甲腈或过氧化苯甲酰中的任意一种或至少两种的组合。
[0024]优选地，所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇或N,N
‑
二甲基乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合，优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0025]优选地，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0026][0027][0028]优选地，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料按照重量份数计，酰胺类单体的用量可以为6份、7份、8份、9份或10份等。
[0029]优选地，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料按照重量份数计，丙烯酸类单体的用量可以为20份、25份、30份、35本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚合物分散剂，其特征在于，所述水溶性聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、丙烯酸类单体、乙烯基苯类单体和活性大单体聚醚；所述活性大单体聚醚由聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐反应制得。2.根据权利要求1所述的水溶性聚合物分散剂，其特征在于，所述聚醚胺与所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.5
‑
1.5):1，优选为1:1；优选地，所述聚醚胺为单醇作起始剂引发环氧乙烷自聚或引发环氧乙烷与环氧丙烷共聚而得到的末端羟基转为胺的单伯氨基聚醚；优选地，所述聚醚胺的重均分子量为500～2500g/mol；优选地，所述聚醚胺包括JEFFAMINE M
‑
2070、JEFFAMINE M
‑
1000或JEFFAMINE M
‑
600中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的水溶性聚合物分散剂，其特征在于，所述活性大单体聚醚具有如下式I所示结构：其中，R1为氢或甲基，R2为甲基、乙基、丙基或丁基，m为10～60的整数，n为0～15的整数。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的水溶性聚合物分散剂，其特征在于，所述酰胺类单体包括N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基烯丙基胺或甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯中的任意一种或至少两种的组合，优选乙烯基吡咯烷酮和/或二甲基烯丙基胺；优选地，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2
‑
氟丙烯酸、2
‑
氯丙烯酸或2
‑
溴丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述乙烯基苯类单体包括苯乙烯、β
‑
甲基苯乙烯、烯丙苯、3
‑
甲基苯乙烯、2
‑
甲基苯乙烯或2
‑
异丙烯基甲苯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酰胺类单体、丙烯酸类单体、乙烯基苯类单体和活性大单体聚醚的质量比为(3～5):(10～25):(2～10):(40～60)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，郭永江，朱广东，陈占，吴峰，臧冰，
申请(专利权)人：宇昂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：