[发明专利]一种梳状苯-马聚合物水性分散剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种梳状苯‑马聚合物水性分散剂的制备方法及应用，可生物降解、不含烷基酚；本发明制得的梳状苯‑马聚合物水性分散剂，具有阴非离子‑梳状结构，分子结构中含有芳环、叔碳烷基、羧基、羟基、胺基及聚醚等多个颜料吸附基团，具有极佳的润湿分散性，优异的耐化品性、耐水性、耐老化性，提高光泽和着色力，提高颜含量，极佳的体系相容性，低泡性，优异的低粘稳定性，防止浮色和发花，可制备无树脂/树脂体系的高固低粘颜料浓缩浆分散体，如有机红、黄、紫色颜料、无机颜料、消光粉，特别适合碳黑、酞菁类颜料的分散；也可用于有机颜料、防锈颜料及填料的混合研磨，适用于水性色浆、水性工业涂料、水性油墨、水性防腐防锈底漆等水性体系。

技术领域

本发明涉及一种水性分散剂，尤其涉及到一种梳状苯-马聚合物水性分散剂的制备方法及应用，属于聚合物分散剂技术领域。

背景技术

在涂料油墨生产中，颜料分散是一项至关重要的环节，选择合适的分散剂能够较易获得颜料分散均一、储存稳定的涂料，尽管传统的分散剂在水性分散介质中显示出有效的分散稳定作用，但由于它们在颜料粒子表面的吸附不十分牢固，容易从粒子表面上解吸从而导致被分散的粒子重新聚集或沉淀，体系的长期稳定性欠佳，对漆膜外观、硬度及耐老化等性质也有不利影响，尤其是分散剂针对性强的特点，同一分散剂不能广泛适用于不同有机颜料的分散，导致用户生产成本提高。

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，可均一分散难溶于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时防止固体颗粒的沉降和凝聚。随着人们对健康环保要求的提高，水性环保涂料成为建筑装饰领域的新宠，在涂料制作工艺中，颜料在研磨剪切力下以微小的颗粒均匀分散于漆料中，由于颜料粒子表面极性低，但水的表面张力要比有机溶剂大很多，就需要添加一些助剂降低水的表面张力，增强对颜料颗粒的润湿作用，使得在配制水性涂料油墨时，分散稳定性问题难于解决，缩小了其使用范围；因此，必须对颜料表面进行改性使颜料粒子表面覆盖某种分散剂，从而达到改善颜料应用性能的目的。

苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)分子链中既含有疏水性苯乙烯链段，又含有亲水性马来酸酐链段，其水解产物是一种常用的高分子分散剂；同时，SMA分子链中的酸酐单元可进行酰胺化、酯化、阳离子化等改性，苯环单元可进行磺化等改性，从而获得性能优异的高分子分散剂。这类高分子分散剂对具有极大表面积和较高比表面能的超细固体颗粒(如颜料、无机粒子等)能起到良好的分散稳定作用，因此被称为苯乙烯-马来酸系超分散剂。苯乙烯-马来酸系超分散剂在国内外被广泛应用于颜料、染料、涂料、印刷、造纸、建筑等领域。

Zhang.L等使用可逆加成－断裂链转移(RAFT)控制聚合反应，合成了苯乙烯－马来酸酐共聚物，研究了其水解共聚物的分散能力，发现对有机酞菁蓝颜料具有良好分散性能。Xu Y,Liu j等合成了一种超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物(BPSMA)，并将该产物应用于水性体系中炭黑分散，结果表明，相比于线性苯乙烯-马来酸酐共聚物(LPSMA)，BPSMA对炭黑颜料分散体具有较小的粒径、更窄的粒度分布和更高的稳定性。

王平等采用研磨分散法制备了超细分散红60，并研究了聚苯乙烯-马来酸酯化物PSMA和脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)协同作用对分散染料分散稳定性能的影响。关有俊等则以苯乙烯、部分酯化的马来酸酐和马来酸酐为单体，合成了一种水溶性高分子超分散剂—部分酯化的SMA，并探讨了各种工艺参数对共聚物分散性能的影响。周家达等则利用2、3-环氧丙基三甲基氯化铵对进行阳离子化改性，制备了部分酯化接枝季铵盐的阳离子表面活性剂，研究发现该聚合物对颜料黄14的分散稳定性较好。

林圣森等制备了3种梳型两亲聚合物，聚(苯乙烯-co-马来酸酐)-g-(聚乙二醇单甲醚)(A)、聚(苯乙烯-co-马来酸酐)-g-C₁₂H₂₅OH)(B)和聚(苯乙烯-co-马来酸酐)-co-(聚乙二醇单甲醚+C₁₂H₂₅OH)(C)。发现3种梳型两亲聚合物用作做炭黑的分散剂时，在相同条件下，3种样品对炭黑的分散性能依次为B＞C＞A。