[发明专利]一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用，所述含磷酸基水性分散剂的制备原料包括：丙烯酸酯单体、三元胺、环氯磷酸烃酯，所述丙烯酸酯单体至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羟基的丙烯酸酯。本发明的分散剂不仅引入了磷酸基团，提高了分散剂与水的相容性，降低了界面表面张力，而且通过除去分散剂中甲基丙烯酸叔丁酯的叔丁基，使得该分散剂含有大量的羧酸根负离子。相对于酯基的锚固作用，羧酸根负离子与无机颗粒之间可以形成了更加良好的锚固作用，有利于提高分散稳定性以及研磨效率。该水性分散剂适用于陶瓷釉料墨水的分散，提高了陶瓷墨水的防沉性能、研磨效率等。

技术领域

本发明涉及分散剂技术领域，具体涉及一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用。

背景技术

传统陶瓷墨水通常分散在非水相介质中，由于有机溶剂存在的环保问题，迫使油墨行业减少挥发性有机溶剂的使用，逐渐寻求采用水相介质进行分散的技术。在水相介质中制备陶瓷粉体悬浮液，虽然在安全性和环境方面都能够达到人们的预期，但由于水是极性质子溶剂，具有显著的氢键、毛细管力和高表面张力，这些都使水在分散粉末时形成强大的液体桥，使陶瓷粉体在水相中形成严重团聚的趋势。因此，开发出更加高效的水性陶瓷墨水分散剂，减少陶瓷分体在水相中的团聚是人们关注的热点。

在陶瓷墨水中加入聚合物分散剂对颜料颗粒的分散和稳定具有重要意义。聚合物分散剂在超细粉碎过程中起着重要作用。加入少量分散剂可在短时间内降低颜料颗粒的粒径，控制悬浮液的粘度，提高悬浮液中颗粒的分散性能。在不同溶剂体系中，颜料的稳定机理也不尽相同。有机溶剂型墨水中颜料颗粒的稳定是通过空间稳定机理实现的，而在水性墨水中是以电稳定为主。

最具代表性的水基陶瓷墨水分散剂是改性丙烯酸聚合物分散剂，它可以吸附在粒子表面产生粒子间静电斥力和空间位阻能，从而分散和稳定水悬液中的超细颜料粒子。

发明内容

本发明的发明目的在于克服上述现有技术的不足，为此，本发明提出一种含磷酸基水性分散剂，能够很好地提高颗粒在水相中的分散稳定性。

同时，本发明还提供所述含磷酸基水性分散剂的制备方法和应用。

具体地，本发明采取的技术方案如下：

本发明的第一方面是提供一种含磷酸基水性分散剂，所述含磷酸基水性分散剂的制备原料包括：丙烯酸酯单体、三元胺、环氯磷酸烃酯，所述丙烯酸酯单体至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羟基的丙烯酸酯。

根据本发明第一方面的含磷酸基水性分散剂，至少包括如下有益效果：

本发明的分散剂中，利用含羟基的丙烯酸酯与环氯磷酸烃酯进行亲核取代反应，可在分散剂中引入磷酸基；在磷酸基的基础上引入了含叔丁基的丙烯酸酯，不仅可以利用磷酸基在水中电离成离子，吸附在被分散粒子表面形成双电层，通过静电排斥被分散无机粒子团聚，从而提高分散剂与水的相容性，降低界面表面张力，而且含叔丁基的丙烯酸酯在脱去叔丁基后可生成羧酸根离子(其他丙烯酸酯难以脱去烷基形成羧酸根离子)，羧酸根离子与被分散无机粒子形成良好的锚定作用，进一步提高被分散无机粒子的稳定性。

在本发明的一些实施方式中，所述含磷酸基水性分散剂的重均分子量≤10000。

在本发明的一些实施方式中，所述含磷酸基水性分散剂的重均分子量为6000～9000。

在本发明的一些实施方式中，所述含磷酸基水性分散剂的制备原料还包括含乙烯基的线性聚乙烯亚胺。线性聚乙烯亚胺中含有乙烯基双键，能够发生自由基聚合。且线性聚乙烯亚胺中含有胺基，可进一步提高分散剂对被分散无机粒子的锚定作用；同时，聚乙烯亚胺溶于水，不会影响分散剂在水性介质中的溶解度。