一种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聚合物分散剂及其制备方法和应用，所述聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚；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聚合物分散剂具有丰富的疏水、亲水基团，在分散时其可以快速的润湿有机颜料颗粒、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。分散体系的最终使用性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种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
，涉及一种聚合物分散剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机颜料是一类不溶性的、高着色力的有机化合物，具有耐日晒、耐水浸、耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐热等特点，以及在应用介质中具有良好的易分散性等。有机颜料与底物的结合必须借助于胶粘剂或者成膜物质将其固定在底物的表面，广泛的应用于油墨、油漆、橡胶制品、塑料制品、涂料印花色浆等的着色。在油墨、油漆等应用领域，有机颜料的某些性能如鲜艳的色泽、较高的着色力等，不仅需要精细的颜料化加工技术，同时在后端应用时需要极高的分散技术以及性能优异的分散剂才能将其团聚的颜料粒子分散，进而制备成具有一定流动性的悬浮液浆料。
[0003]随着环保意识的不断提升，水性体系的有机颜料浆料越来越受重视，原有制备有机颜料水性浆料通常使用烷基酚聚醚、萘磺酸盐甲醛缩合物、平平加、木质素磺酸钠等原料，在制备水性有机颜料浆料时，这种小分子类型锚固基团、亲水基团单一的分散剂，不仅加入量高，且制备的水性浆料颜料具有含量低、且流动性差、稳定周期短等缺点。
[0004]CN113634191A公开了一种梳型烷基酚聚氧乙烯醚水性分散剂，为非离子型，其分子结构中含锚固基团和亲水基团，所述的锚固基团为烷基酚五聚体链段，所述的亲水基团为聚氧乙烯醚链段，锚固基团与亲水基团的摩尔比为1:60～75。该专利技术制得的梳型烷基酚聚氧乙烯醚水性分散剂，具有优良的着色力和耐水性，稳定色相，降低浮色和发花，可制得稳定的高固低粘水性颜料浓缩浆，可用于无树脂体系中的有机颜料分散，尤其是难分散的碳黑、酞菁类颜料。但该专利技术的分散剂用于分散浆料时用量较多，并且色浆粒径仍然较大。
[0005]因此，在本领域中期望开发一种用于有机颜料分散的聚合物分散剂。

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聚合物分散剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的聚合物分散剂具有丰富的疏水、亲水基团，在分散时其可以快速的润湿有机颜料颗粒、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。
[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聚合物分散剂，所述聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚；
[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]本专利技术提供的聚合物分散剂为一种特殊的梳型结构聚合物，采用过氧化物做引发剂，以自制的活性大单体聚醚、乙烯基苯类单体、酰胺类单体、烯丙基琥珀酸酐四种单体，进行本体自由基聚合获得。本专利技术以聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐反应自制活性大单体聚醚，其所含聚醚链段作为梳型聚合物结构中的侧链亲水基；以酰胺类官能团作为极性锚固基团，
以乙烯基苯类单体的苯环共轭效应提高聚合物对有机颜料离子的亲和吸附性，经水解碱化的酸酐基团赋予聚合物分散剂丰富的羧酸根离子基团，提供足够电荷排斥性以及颜料颗粒润湿能力，提高聚合物对分散体系不溶性有机颜料颗粒的静电排斥保护能力。本专利技术通过调配这些聚合单元的比例以及聚合物的分子量，使得聚合物分散剂具有丰富的疏水、亲水基，在分散时可以让聚合物分散剂快速的润湿有机颜料颗粒、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]在本专利技术中，聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐进行酰亚胺化反应得到的活性大单体聚醚，作为自由基团聚合体系中大分子亲水单体，赋予聚合物分散剂优异的亲水性，同时为聚合物分散剂的侧链基团，为其提供稳定的空间位阻保护效应。
[0012]优选地，所述聚醚胺与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。需要说明的是，此处的烯丙基琥珀酸酐仅包括制备活性大单体聚醚时用到的烯丙基琥珀酸酐，并不包括制备聚合物分散剂时直接用到的烯丙基琥珀酸酐。
[0013]优选地，所述聚醚胺为单醇作起始剂引发环氧乙烷自聚或环氧乙烷、环氧丙烷共聚的产物末端羟基转为胺的单伯氨基聚醚。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]优选地，所述活性大单体聚醚具有如下式I所示结构：
[0017][0018]式I
[0019]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。
[0020]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或N
‑
乙烯基己内酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]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、2
‑
异丙烯基甲苯或4
‑
溴代苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合。
[0022]优选地，所述酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚的质量比为(3～10):(5～15):(1～5):(30～40)，例如等3:5:1:30、10:15:5:40、7:10:3:35或8:13:4:38等。需要说明的是，此处的烯丙基琥珀酸酐仅包括制备聚合物分散剂时直接用到的烯丙基琥珀酸酐，并不包括制备活性大单体聚醚时用到的烯丙基琥珀酸酐。
[0023]优选地，所述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。
[0024]优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或2,2
‑
双(过氧化叔丁基)丁烷中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]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。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物分散剂，其特征在于，所述聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚；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所述的聚合物分散剂，其特征在于，所述聚醚胺与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或N
‑
乙烯基己内酰胺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、2
‑
异丙烯基甲苯或4
‑
溴代苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚的质量比为(3～10):(5～15):(1～5):(30～40)。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的聚合物分散剂，其特征在于，所述聚合物分散剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，郭永江，陈占，朱广东，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：