[发明专利]一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法。

背景技术

环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段聚醚是一种典型的非离子型高分子表面活性剂，由于其具有良好的界面吸附能力、生物相容性和环境友好性，因此被广泛应用于涂料油墨、纺织印染、原油破乳、日用化工等领域。它是一种含有亲水性的氧化乙烯嵌段和疏水性的氧化丙烯嵌段的非离子型表面活性剂，通过更换不同的引发剂、改变PO与EO顺序和嵌段的长度及EO/PO的比例可得到丰富的产品。不同的引发剂起到的引发、增长、交换反应速率不一样，进而改变产物的结构和性能。目前EO/PO嵌段共聚一般用醇、胺为引发剂，制备的EO/PO嵌段共聚物在应用于水性或溶剂型油墨系统中时，有对炭黑及有机颜料分散效果不佳、粘度较大及流动性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法。本发明以氨基醇取代醇或胺作为引发剂，制备了一种新型EO/PO嵌段共聚分散剂，为100％固含，不含挥发性有机溶剂，且在水性或溶剂型油墨系统对炭黑及有机颜料分散性好，粘度较低，流动性好。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种环保型高分子嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

1)在干燥的反应釜A中加入引发剂和催化剂开启搅拌，升温至85-125℃；所述引发剂为二甲氨基乙醇、二乙氨基乙醇、3-二甲氨基丙醇、3-二乙氨基丙醇、二甲氨基异丙醇、二乙氨基异丙醇、二甲氨基正丁醇、二乙氨基正丁醇中的任意一种；所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠中的任意一种；引发剂与催化剂的用量摩尔比为1:0.05～0.1；

2)在滴加釜B中加入环氧乙烷，缓慢滴加环氧乙烷至反应釜A中，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧乙烷滴加速度在60～90min之间将环氧乙烷滴加完毕；滴加结束后继续在85℃～125℃反应2～4h；环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为6～10:1；

3)滴加釜C中加入环氧丙烷，环氧乙烷滴加结束后滴加环氧丙烷至反应釜A中，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为2:8～4:6，滴加过程中保持反应釜A中的反应温度为85℃～125℃，控制环氧丙烷滴加速度在210～240min之间将环氧丙烷滴加完毕；滴加完毕后保温反应3～5h，然后降温至室温后抽真空1h，抽真空1h结束后关闭真空，即得环保型高分子嵌段共聚物；

所述环保型高分子嵌段共聚物的分子结构如式(1)所示：

其中，R₁为CH₃或CH₃CH₂中任意一种，R₂为CH₂CH₂，CH₂CH₂CH₂，CH₂CH₃CH，CH₂CH₂CH₂CH₂中任意一种，R₃为CH₂CH₂，R₄为CH₂CH₃CH，n₁为1～30，n₂为1～30；所述环保型高分子嵌段共聚物的分子量为1000～4000；所述环保型高分子嵌段共聚物的比重为0.75～0.95g/cm³。

作为本发明实施例优选，步骤1)中引发剂为3-二乙氨基丙醇，催化剂为氢氧化钾，引发剂与催化剂的用量摩尔比为1：0.07。

作为本发明实施例优选，步骤2)中环氧乙烷与引发剂用量摩尔比为8:1。

作为本发明实施例优选，环氧乙烷与环氧丙烷的用量摩尔比为1:2。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.用氨基醇替代醇或胺作为引发剂，目前国内外尚无文献报导；

2.本发明为100％固含，不含挥发性有机溶剂；

3.本发明可应用于水性或溶剂型油墨系统中，在分散炭黑和有机颜料时分散性更好，粘度更低，流动性更好。

4.本发明的色度好，与丙烯酸树脂、醇酸树脂的相容性更佳。

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明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。