[发明专利]一种用于水性涂料的两亲聚合物颜料分散剂

说明书

【技术领域】

本发明是一种颜料分散剂，特别涉及一种用于水性涂料的两亲聚合物颜料分散剂，属化工涂料制造业。

【背景技术】

颜料是油墨、墨水、涂料、橡胶及塑料等工业生产中的重要原料，起着举足轻重的作用。而大部分颜料粒子颗粒较小，易通过范德华力粘结在一起，形成聚集体。这些颜料粒子的分散程度直接决定着颜料的应用性能，如着色强度、遮盖力、透明度等。所以在实际应用中，必须对颜料进行有效分散，使其粒径大小、粒径分布以及分散体粘度均成为符合要求的稳定分散体系。

为了得到稳定的颜料分散体，添加分散剂是一种常用的方法。传统的分散剂为两亲的小分子表面活性剂，然而其对多种颜料，尤其是有机颜料的分散效果不够理想。直到上世纪八十年代，聚合物分散剂的出现这种局面才有所改善。聚合物分散剂以其对大部分颜料优异的分散性能从传统的分散剂中脱颖而出，被称为超分散剂。聚合物分散剂对颜料吸附力强，可以有效的吸附到颜料粒子表面，空间位阻作用大，另外离子型聚合物还可以赋予颜料粒子较高的电势，使得颜料粒子之间形成较强的库仑斥力，从而可以对颜料起到稳定分散作用。

本发明通过催化链转移聚合(CCTP)技术得到了末端带有不饱和双键C＝C的大分子单体，其进一步与丙烯酸酯类单体聚合得到了具有主链疏水支链亲水结构的接枝型两亲聚丙烯酸酯类分散剂，其数均分子量范围在1000～200000。由于它的主链的疏水性，所以这类分散剂的主链极易吸附到颜料粒子的表面，从而提高了这类分散剂在颜料粒子表面的吸附。另外由于其支链的亲水性，支链在分散介质中呈伸展状态，赋予了颜料粒子之间较强的静电斥力与位阻斥力，这样使得颜料粒子可以稳定的分散在分散介质中。

另外，考虑到众多颜料粒子表面性质的不同。对于一种特定的颜料，可以根据其特有的表面性质，在聚合物分散剂主链中引入能与其表面发生强相互作用的官能团。从而可以根据颜料的不同，方便的合成出对其有很好分散效果的分散剂，扩大此类分散剂的应用范围。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种用于水性涂料的两亲聚合物颜料分散剂，它是采用催化链转移技术使多种单体发生共聚，获得末端有不饱和双键C＝C的大分子单体，而该大分子单体继续与具有疏水链段的甲基丙烯酸酯类单体、或与具有亲水链段的单体共聚从而得到具有主链带疏水链段、支链带亲水链段的接技型两亲聚丙烯酸酯类分散剂，其数均分子量在1000～200000之间。

一、制备步骤：

1、制备过程：

(一)用异丁酸烷基酯和异丁酸正丁酯单体与带双键的甲基丙烯酸烷基酯在链转移催化剂的催化反应得到末端带有不饱和双健C＝C的大分子单体；

(二)将上述大分子单体与带疏水链段的一种或两种以上的甲基丙烯酸酯类单体聚合，或与由一种或两种以上丙烯酸酯类单体与一种或两种以上带亲水链段的亲水单体共聚合获得；

(三)或将上述大分子单体与带亲水链段的一种或两种以上亲水单体共聚得到，或与由一种或两种以上亲水单体与带疏水链段的一种或两种以上疏水单体共聚合获得；

(四)在上述生成物的疏水链段中引入锚定官能团，锚定官能团包括：A、羧基官能团，B、胺基官能团，C、芳香基团，含有这些官能团的单体在疏水链段中的质量百分含量为1％～50％；

(五)在上述生成物中用无机或有机小分子碱调节溶液pH值；

(六)上述生成物的数均分子量在1000～200000之间。

2、它的第二个制备特点是带疏水链段的丙烯酸酯类单体包括：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸十六酯及(甲基)丙烯酸十八酯；带亲水链段的亲水单体包括：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸、(甲基)丙烯酰胺、丙烯胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯、苯乙烯磺酸以及能够转化成亲水性的疏水单体，如(甲基)丙烯酸叔丁酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。

3、它的第三个制备特点是所采用的链转移催化剂为二水合双(二氟化硼苯二酮肟)合钴(II)。