[发明专利]一种分散剂及其制备方法和在UV喷墨色浆中的应用

说明书

本发明属于分散剂领域，公开了一种分散剂及其制备方法和在UV喷墨色浆中的应用。该分散剂，包括锚定基团和聚醚胺结构；锚定基团包括芳香族基团和胺基结构。本发明通过两段式聚合方式，先以单体聚合得到含锚定基团及环氧基团的丙烯酸酯主链，再选用聚醚胺分子单体与丙烯酸酯主链中的环氧基团进行开环聚合，最终得到梳状结构的分散剂。该分散剂可提高色浆或墨水分散稳定性，有效抑制有机颜料沉降，防止打印喷头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。

技术领域

本发明属于分散剂领域，特别涉及一种分散剂及其制备方法和在UV喷墨色浆中的应用。

背景技术

有机颜料色浆的用途广泛，例如在涂料、油墨、喷墨墨水等中应用。但始终存在色浆不稳定，容易分层或浮色的问题。原因是有机颜料不容易在溶剂中稳定分散，有机颜料容易析出聚集造成沉降。常见的有机颜料结构大多为偶氮类、酞菁类、蒽醌类、靛类、喹吖啶酮类、二恶嗪等多环类或芳甲烷类。这些有机颜料普遍存在亲油性的苯环或杂环结构。根据热力学定律可知，物质会自发性地趋向最低能量。因此，有机颜料会自发性聚集成大颗粒，以降低其表面能量。而颗粒越小，比表面积越大，分子间吸引力越强越易团聚，因此更加难分散开。为了避免有机颜料在溶液中团聚，往往会添加分散剂作为有机颜料与溶剂间的桥梁，使得有机颜料能够稳定分散在溶剂中。分散剂的分散原理，一般是利用分散剂中的锚定基团的亲有机颜料性吸附至有机颜料表面，再利用可溶剂化基团将静电斥力或空间位阻障碍伸展至色浆或墨水溶液相，抑制有机颜料颗粒间的吸引。在涂料及油墨行业，使用大量高黏度树脂作为研磨载体，用来分散有机颜料使有机颜料不易沉降。但喷墨喷头的功能限制，无法使用高黏度树脂，不然，易引起打印过程中喷头堵塞情况。故喷墨墨水使用的色浆一般是无树脂研磨载体，无法利用树脂黏度进行分散。因此，目前的分散剂仍然无法很好的解决有机颜料聚集沉降的问题。

因此，亟需一种合适的分散剂，用于分散有机颜料，使得该有机颜料在墨水中具有良好的稳定性，从而可应用在喷墨打印中，使得打印过程流畅。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分散剂及其制备方法和在UV喷墨色浆中的应用，本发明所述分散剂能使得有机颜料在色浆或在墨水中稳定分散，从而使得墨水在喷墨打印过程中打印流畅，不易出现打印喷头堵塞的情况。

本发明的发明构思：本发明通过两段式聚合方式，先以单体聚合得到含锚定基团及环氧基团的丙烯酸酯主链，再选用聚醚胺分子单体，使其与丙烯酸酯主链中的环氧基团进行开环聚合，最终得到梳状结构的分散剂。其中，聚醚胺分子单体是由不同比例聚氧乙烯醚与聚氧丙烯醚随机或崁段结构组成，具有不同亲疏水平恒值(HLB)，可促使聚醚胺分子单体在色浆中，完全伸展形成有效空间位阻障碍，进而提高色浆或墨水分散稳定性，有效抑制有机颜料沉降，防止打印喷头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。色浆老化试验环境的长时间放置，其分散性、墨水粘度和粒径、表面张力等稳定性良好。

此外，本发明采用的两段式聚合方式，改善聚醚胺分子单体反应速度慢导致聚合度差的问题。分散剂主链采用低分子单体进行第一段聚合，可有效改善聚合度分布，GPC(凝胶渗透色谱)检测可以得到分子量为单波峰窄分布的分散剂主链。再通过第二段聚合，将聚醚胺分子单体接枝到分散剂主链中，形成分子量分布窄的梳状分散剂。相对于直接使用聚醚胺分子单体聚合得到的分子量为多波峰及宽分布的分散剂，在稳定性方面有显著改善。

本发明的第一方面提供一种分散剂。

具体的，一种分散剂，包括锚定基团和聚醚胺结构；

所述锚定基团包括芳香族基团和胺基结构。

所述锚定基团对有机颜料表面进行稳定吸附。

所述聚醚胺结构属于可溶剂化基团，可将聚醚链段的空间位阻障碍伸展至色浆或墨水溶液相，抑制有机颜料颗粒间的吸引，进而提高有机颜料在色浆或墨水中的分散稳定性。