[发明专利]一种超分散剂的合成方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及分散剂领域，特别涉及一种高分子梳状超分散剂的合成方法及应用。

背景技术

在颜料、涂料、油墨、填充塑料的生产过程中往往涉及到有机或无机固体颗粒在介质中的分散问题。由于这些固体颗粒在介质中的分散性能不仅影响了产品的产率、能耗以及原料消耗，而且会影响到产品的最终质量，如光泽、着色强度、拉伸强度等，因此为了使固体颗粒在介质中很好的分散，在上述生产过程中需要使用分散剂。当固体颗粒所在的介质为非水体系时，一般使用超分散剂。

超分散剂的分子结构一般包括两部分：一部分为锚固基团，常见的有多元胺、多元醇及聚醚等，锚固基团可通过离子对、氢键、范德华力等作用紧密地结合在颗粒表面，防止超分散剂脱附；另一部分为溶剂化链，常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等，溶剂化链是可以被介质溶剂化的聚合物链，可以通过空间位阻效应对颗粒起分散稳定的作用。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有超分散剂的溶剂化链，如聚酯、聚醚等，其端基通常为有反应活性的基团。该有反应活性的基团在空气中会被氧气氧化形成新的基团，新的基团会继续跟其他该有反应活性的基团反应，从而导致超分散剂的结构发生改变，结构的变化导致性能发生改变。这不但不利于超分散剂的贮藏，还会导致在生产使用中出现由于超分散剂性能变化引起的超分散剂凝胶，沉降等现象。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种超分散剂的合成方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种超分散剂的合成方法，所述合成方法包括：

通过环内酯开环聚合反应得到聚酯，使所述聚酯与长链脂肪酸进行酯化反应，得到带长链酯基的聚酯；

使所述带长链酯基的聚酯与聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，得所述超分散剂。

所述通过环内酯开环聚合反应得到聚酯，使所述聚酯与长链脂肪酸进行酯化反应，具体方法包括：

向反应容器中加入环内酯、长链脂肪酸和催化剂，抽真空，通入氮气，升温至150-200℃，反应2-10h；

向反应容器中加入环内酯、长链脂肪酸和催化剂时，具体步骤包括，先向反应器中加入环内酯，边搅拌边升温至70-120℃，减压蒸馏所述反应容器中的水分，当无水分流出时，再加入长链脂肪酸和催化剂；优选，边搅拌边升温至80-100℃，当长链脂肪酸完全溶解以后再升温，优选升温至165-195℃，反应2-8h。

优选，当长链脂肪酸完全溶解以后再升温至150-200℃，反应2-10h。

所述使所述带长链酯基的聚酯与聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，具体方法包括：

将装有所述带长链酯基的聚酯的反应容器内的温度降至100-150℃，加入聚乙烯亚胺，在真空下进行反应，反应至所述反应容器内反应体系的酸值不再变化，停止反应，出料，得所述超分散剂；优选，温度降至125-135℃。

具体地，所述环内酯为环己内酯或环戊内酯，优选ε-己内酯。

具体地，所述长链脂肪酸为含有C8-C14的饱和脂肪族羧酸，优选月桂酸。

具体地，所述聚乙烯亚胺的数均分子量为5000-100000。

具体地，所述环内酯、所述长链脂肪酸及所述聚乙烯亚胺按以下重量份配比：

环内酯70-85份、长链脂肪酸5-20份、聚乙烯亚胺5-10份。

具体地，所述催化剂为正丁醇锆、辛酸亚锡、钛酸四丁酯或醋酸锌中的一种或一种以上组合。

具体地，所述催化剂的用量为所述环内酯与所述长链脂肪酸总质量的1-5%。

另一方面，提供了所述的超分散剂在紫外光固化涂料、UV油墨、胶印油墨及丝印油墨生产过程中的应用。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在终止超分散剂合成反应前，采用长链脂肪酸与溶剂化链一端的羟基反应，生成性能稳定的长链酯基，使溶剂化链的端基由有反应活性的羟基变成性能稳定的酯基，避免了由于端基为有反应活性的基团而导致的超分散剂出现凝胶、沉降等变质现象。

本发明实施例提供的超分散剂由于聚乙烯亚胺含有大量的仲氨基团，对固体颗粒具有良好的锚定作用，可以很好的吸附于固体颗粒表面；由于溶剂化链为聚酯链段，对大部分介质的相容性都很好，可以在介质中充分伸展，提供空间阻力，降低介质粘度。

因此本发明实施例提供的超分散剂不仅具有良好的分散性能，而且本身性能稳定，保质期长，便于贮藏及运输。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。