一种三元共聚物分散剂及其制备工艺和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高分散性和稳定性、制备成本低及环保的三元共聚物分散剂及其制备工艺和应用。所述三元共聚物分散剂由丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯进行自由基共聚而成，三元共聚物的数均相对分子量为２０００～４００００，具有热稳定性高、水溶性好、对酸碱有良好的适应能力和较好的分散稳定性，对碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、二氧化钛及农药莠去津水分散粒剂、氟虫腈水分散粒剂都有良好的分散效果，可广泛用于农药、颜料、染料和水煤浆等行业。另外，本发明专利技术制备工艺具有操作简单、周期短、绿色环保和成本低廉的优点，适合工业规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种高分子分散剂及其制备工艺和应用，具体说，是涉及一 种三元共聚物分散剂及其制备工艺和应用。
技术介绍
';分散剂在颜料，染料，水煤浆，农药等行业都有着重要的应用，可使被分 散物质达到很好的分散效果和稳定性。但传统的小分子分散剂对颗粒表面的吸 附不十分牢固，容易从表面解吸而导致重新聚集或沉淀。高分子分散剂依靠自 身的空间位阻及静电斥力作用可使体系稳定，分散效果比小分子分散剂有效。目前，高分子分散剂的应用越来越广泛，其主要应用领域有以下几个方面1) 用作水体阻紫分散剂；2)用作水泥混合物分散剂；3)用于石油及釆矿业的分 散剂；4)用于涂料及油墨中的颜料分散剂；5)用于工程塑料的制造；6)用 于洗涤剂的合成；7)用于陶瓷制作；8)用于水分散粒剂农药的制备。但现有 高分子分散剂多为均聚物分散剂，存在分散效果不理想或分散稳定性差或制备 瑪本高或污染严重等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种具有高分散性 和稳定性、制备成本低及环保的三元共聚物分散剂及其制备工艺和应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术釆用的技术方案如下本专利技术所述的三元共聚物分散剂，其特征在于由丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、 丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯共聚而成，三元共聚物的数均相对分子量为 2000~40000，三元共聚物的单体配比如下丙烯酸 30~50%苯乙烯磺酸钠 20~40%丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯 10 ~ 35%以上配比为质量百分比，三者之和为100%。本专利技术所述的三元共聚物分散剂的制备工艺如下a) 加入去离子水、链转移剂和苯乙烯磺酸钠，边搅拌边加热；b) 当温度升到60~90°C,加入丙烯酸、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙 酯及引发剂，保温反应2 5小时；c) 自然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7 8;,d)将制备的液体放入真空烘箱中于60 9(TC干燥，即得目标分散剂。 所述链转移剂为亚硫酸氢钠，用量为单体总质量的0.5~8%。 所述引发剂为过硫酸铵，用量为单体总质量的4~16%。 所述去离子水的用量要使反应溶液的浓度在20~40%。 实验表明本专利技术所述的三元共聚物分散剂对碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、二氧化钛及农药莠去津水分散粒剂、氟虫腈水分散粒剂都有良好的分散效果，可广泛用于农药、颜料、染料和水煤浆等行业。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下1) 因丙烯酸含有功能化的羧酸基团，具有较好的水溶性，因此由它合成 ^J三元共聚物分散剂具有较好的水溶性，且对被分散物质能提供良好的静电斥 i稳定作用。2) 因苯乙烯磺酸钠含有功能化的磺酸基团，因此由它合成的三元共聚物 分散剂热稳定性高、水溶性好。3) 因本专利技术所述的三元共聚物分散剂具有羧酸基团、磺酸基团、羟基基 团的协同作用，因此分散性能优于一般的小分子分散剂和均聚物分散剂。4) 因本专利技术所述的三元共聚物分散剂的pH在7左右，因此对酸碱有良好 的适应能力，能够适用于一般的酸碱环境，具有较好的分散稳定性。5) 本专利技术制备工艺具有操作简单、周期短、绿色环保和成本低廉的优点， 适合工业规模化生产。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细、完整地说明 实施例11)分散剂的制备将1000份去离子水、4份链转移剂亚硫酸氢钠、IOO份苯乙烯磺酸钠加入 到四口烧瓶中，边搅拌边加热；当四口烧瓶中的温度升到70。C时，加入105份丙烯酸、95份丙烯酸羟丙酯和13份引发剂过硫酸铵，保温反应2.5小时； 肖然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7 8;将制备的液体放入真空 缺箱中于7(TC干燥，即得目标分散剂。釆用水相凝胶渗透色谱(GPC),以水为流动相，聚丙烯酸钠作标准物，测 得所制备的三元共聚物分散剂的数均相对分子量为19200。2) 所述分散剂对无机矿物质的分散性测定向100mL具塞量简中加入0.4g此分散剂和50mL水，待分散剂溶解后再 加入l.OOg待分散的固体颗粒，然后加水至100mL，上下颠倒30次，其中上 下颠倒180。再回到原位为1次；将量简垂直放在25"C水洛中，无振动，不要 阳光直接照射，30min后，用吸管移出上层90mL悬浮液，将剩下的10mL悬 浮液及沉积物转移到已经称重的质量为mi表面皿中，并用蒸馏水冲洗量简， 确保量简中的沉降物全部转移到表面皿中，将表面皿放入到烘箱中烘干，并称 重m2,计算不溶物的质量M， M=m2-mi，以测定其悬浮率。悬浮率的测定公式悬浮率=画-M^x酵,。 1.400 9其中M为lOOmL具塞量筒底部10mL液体所含分散剂和固体颗粒的质 量(g), 1.400为lOOmL具塞量简中所含分散剂及固体颗粒的总质量(g)。按上述操作测得用所制备的分散剂配制的二氧化钛悬浮液的悬浮率为 99.15%，用所制备的分散剂配制的氧化锌悬浮液的悬浮率为94.70%。3) 所述分散剂对水分散粒剂农药的分散性测定用所述分散剂配制水分散粒剂农药，然后称取1.0g此水分散粒剂，转移到 烧杯中，加入50ml蒸馏水，然后放置30秒，用玻璃棒搅拌30秒，另外用水 将悬浮液转移至100ml具塞量简中，加蒸馏水使悬浮液达100ml。塞紧量简， lmin内将具塞量简上下颠倒30次；将量筒浸在恒温水洛中至100ml刻度线， 并静置30min,保持恒温水浴中温度为3(TC。30min后，用吸管移出上层90ml悬 浮液，不要摇动或搅起量简里的沉降物，确保管尖总在液面下几毫米处。将剩 下的10ml悬浮液及沉积物转移到已经称重的质量为n^表面皿中，并用蒸馏水 冲洗量简，确保量简中的沉降物全部转移到表面皿中，将表面皿放入到烘箱中 烘干，并称重m2，计算不溶物的质量M (m2-mi),然后计算悬浮率。按上述操作测得用所制备的分散剂配制的氟虫腈水分散粒剂的悬浮率为 70.10%。实施例2将1000份去离子水、8份链转移剂亚硫酸氢钠、IOO份苯乙烯磺酸钠加入 到四口烧瓶中，边搅拌边加热；当四口烧瓶中的温度升到9(TC时，加入105 ，丙烯酸、76份丙烯酸羟丙酯和25份引发剂过硫酸铵，保温反应2.5小时； 自然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7 8;将制备的液体放入真空 烘箱中于8(TC干燥，即得目标分散剂。釆用水相凝胶渗透色谱(GPC),以水为流动相，聚丙烯酸钠作标准物，测 得所制备的三元共聚物分散剂的数均相对分子量为2400。按实施例l所述操作测得用所制备的分散剂配制的二氧化钛悬浮液的悬 浮率为98.14%，用所制备的分散剂配制的氧化锌悬浮液的悬浮率为91.32%， 用所制备的分散剂配制的氟虫腈水分散粒剂的悬浮率为75.12%。实施例3; 将1000份去离子水、6份链转移剂亚硫酸氢钠、IOO份苯乙烯磺酸钠加入 到四口烧瓶中，边搅拌边加热；当四口烧瓶中的温度升到8(TC时，加入105 份丙烯酸、57份丙烯酸羟丙酯和37份引发剂过硫酸铵，保温反应2.5小时； 自然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7 8;将制备的液体放入真空 烘箱中于8(TC干燥，即得目标分散剂。釆用水相凝胶渗透色谱(GPC),以水为流动相，聚丙烯酸钠作标准物，测 得所制备的三元共聚物分散剂的数均相对分子量为13000。按实施例l所述操作测得用所制备的分散剂配制的二氧化钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元共聚物分散剂，其特征在于：由丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯共聚而成，三元共聚物的数均相对分子量为２０００～４００００，三元共聚物的单体配比如下：　丙烯酸　３０～５０％　苯乙烯磺酸钠　２０～４０％　丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯　１０～３５％　以上配比为质量百分比，三者之和为１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任天瑞，陈军，吁松瑞，陈龙，陈桢，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]