[发明专利]一种聚酯型超支化聚合物颜料分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及颜料分散剂及制备方法，特别涉及一种聚酯型超支化聚合物颜料分散剂及其制备方法。 

背景技术

颜料主要是以聚集体、凝聚体或絮凝体等形态存在，颗粒粗且分布不均匀，导致颜料的颜色亮度和鲜艳度较差。颜料作为着色剂，只有均匀、稳定地分散在介质中，才能很好的发挥其着色作用。为解决上述问题，目前普遍采用非离子、阴离子、阳离子表面活性剂和一些低分子或高分子物质对颜料表面进行改性。通过在颜料表面上沉积或包覆单分子或多分子的物质表面活性剂、改性剂等，可以改变颜料的表面极性。本发明为一种聚酯型超支化聚合物颜料分散剂，这种超支化结构的聚合物呈高度支化的结构，呈三维立体状，分子外围存在大量的端基官能团。高度支化的结构，使超支化聚合物难以结晶，无链缠绕，因而溶解性大大提高，与相同相对分子质量的线性聚合物分子相比，黏度较低，因此用超支化聚合物分散颜料可获得含固量高、流动性好、稳定性高的分散体系。本发明属于化工领域。 

发明内容

本发明的目的在于通过高分子的分子设计，用商品化的B_y(B代表羟基，y≥2)型多羟基化合物与AB_x(A代表羧基，x≥2)型多羟基酸进行缩聚反应，合成末端为羟基的超支化聚酯型聚合物，然后该超支化聚酯与脂肪酸发生酯化反应进行表面改性，最后再与酸酐进行酯化反应，合成一种新型的具有二亲性的聚酯型超支化聚合物颜料分散剂。 

一种聚酯型超支化聚合物颜料分散剂的制备方法，按以下步骤进行：第一步是将B_y型多羟基化合物和AB_x型多羟基酸在真空条件下进行熔融缩聚反应，反应温度控制在140℃至220℃，真空度控制在5kPa至10Pa，反应时间在1小时至30小时，得到一种粘稠状至固体状、末端为羟基的聚酯型超支化聚合物，其中AB_x单体与B_y单体的摩尔比为 其中y为B_y单体的官能团数，x为多羟基酸的羟基官能团数，n为1至5的自然数，它也代表超支化树脂的代数，B_y型多羟基化合物为核分子，B 代表羟基，且其羟基官能团数y≥2，AB_x型多羟基酸为发散分子，其中A代表分子中含有一个羧基官能团，B代表分子中的羟基官能团且其羟基官能团数x≥2；第二步是在第一步所得的末端带羟基的超支化聚酯型产物中加入脂肪酸，脂肪酸的用量为原料AB_x型多羟基酸摩尔数的1％-50％，并在真空条件下进行熔融缩合反应，反应温度控制在140℃至220℃，真空度控制在5kPa至10Pa，反应时间在1小时至30小时；第三步是将第二步得到的产物加入溶剂中溶解，再在80℃至200℃的温度和常压条件下与酸酐进行酯化反应，反应时间在10分钟至10小时，加入的酸酐量为原料AB_x型多羟基酸摩尔数的5％-40％，最后得到一种聚酯型超支化聚合物颜料分散剂。该分散剂的分子中含有一定量的长链碳链的亲油基以及大量的能牢固地物理吸附在颜料表面基团上的羟基和羧基，所以是一种两亲型聚合物。该聚合物是用于油漆与油墨中的一种性能优异的颜料分散剂。 

本发明中使用的B_y型多羟基的化合物为乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇或季戊四醇。 

本发明中使用的AB_x型多羟基酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或多羟基脂肪酸，或由等摩尔的苯酐、戊二酸酐或丁二酸酐与二异丙醇胺或二乙醇胺反应形成的二羟基酸。 

本发明中所用的脂肪酸为己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、十六碳酸、十八碳酸、豆油酸、亚麻油酸、松浆油酸、椰子油酸、脱水蓖麻油酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、桐油酸、花生酸或山榆酸。 

本发明所用的溶剂为各种有机纯溶剂或由这些溶剂中的二种与二种以上溶剂的混合物。它包括芳烃溶剂苯、甲苯、二甲苯；酯类溶剂乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丙醇酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯；酮类溶剂丁酮、甲基正丁酮、甲基异丁酮、环己酮以及二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、四氢呋喃等极性溶剂的一种或二种以上混合溶剂。 

本发明所用的酸酐有丁二酸酐、戊二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐或偏苯三酸酐。