[发明专利]一种用于无机颜填料的高分子分散剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种聚合物高效分散剂，特别涉及的是用于无机颜填料的高分子分散剂。

【背景技术】

随着国家建设的不断发展，水性涂料近十几年来发展迅速，产量不断提高。涂料是含有高分子乳液，溶剂，助剂和颜料的多组分体系，组分间的相互作用和每个组分对涂料性质都有一定影响。其中，颜料分散更是涂料质量的关键。颜料能否在体系中均匀分散且能保持稳定，决定着涂料的屈服值和涂膜的光泽，遮盖力等。而且高的分散效率可产生良好的经济效益，并确保采用最实际和经济的方法可使颜料获得最佳的颜色效果。

超分散剂由亲油基(即疏水端)和亲水基(即亲水端)组成。其中常见的亲油基有芳基、烷芳基、烃链等非极性基团，常见疏水端单体多为不饱和烃类，如苯乙烯、乙烯、丁二烯、二异丁烯、甲基乙烯醚、乙酸乙烯酯、α-甲基苯乙烯等；常见的亲水基有羧基、磺酸基、羟基、氨基及长的聚醚链等，常见亲水端单体为丙烯酸(酯)、马来酸(酯)及它们的衍生物。不同亲油—亲水基的组合可得到种类繁多的分散剂。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种具有新型分子结构的高分子分散剂，该分散剂对无机颜填料具有很好的分散稳定性。

一种用于无机颜填料的高分子分散剂，其结构式如下所示：

上述用于无机颜填料的高分子分散剂的制备方法，包括如下步骤：

1)马来酸酐酯化物的合成方法：在带有搅拌装置、冷凝管和温度计的三颈瓶中，按1∶0.1～0.5摩尔比的比例加入马来酸酐和C1～C12的一元醇，然后恒温使马来酸酐酯化0.5～3小时，得到部分酯化的马来酸酐，备用；

2)聚合物的合成：将马来酸酐、苯乙烯和部分酯化的马来酸酐按摩尔比为1∶1∶1取样，引发剂为过氧化二甲苯甲酰，用量为反应物总重量的0.5％～3％，在带有搅拌装置、恒压滴液漏斗、冷凝管和温度计的四口瓶中，将马来酸酐、少于一半的苯乙烯和少于一半的过氧化二甲苯甲酰倒入四口瓶，并且加入50～150ml甲苯作为溶剂，然后在N₂气保护下进行反应，温度控制在50～100℃，等四口瓶有白色小颗粒生成后，把剩余的苯乙烯与过氧化二甲苯甲酰混合后滴加进去，同时开始滴加部分酯化的马来酸酐，滴加完毕后，保持恒温在50～100℃下继续反应2～4小时，最后降温，抽滤，得到粗产品；

3)粗产品的后处理：将抽滤后得到的粗产品用丙酮洗涤，除去不溶物，于50～80℃左右在烘箱中烘干，得到白色粉末状部分酯化的苯乙烯-马来酸酐共聚物；

4)高分子分散剂的制备：在装有回流冷凝管、搅拌装置和温度计的三颈瓶中，加入二甲基乙醇胺水溶液，然后慢慢加入部分酯化的苯乙烯-马来酸酐共聚物，恒温在60℃下使其溶解，直到体系PH值为7～8左右，此时停止加入部分酯化的苯乙烯-马来酸酐共聚物，得到的淡黄色粘度为6.5～7.5厘泊的液体为成品。

本发明的优点：(1)快速充分的润湿颗粒，缩短达到合格颗粒细度的研磨时间；(2)可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量，节省加工设备与加工能耗；(3)分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。

【具体实施方式】

本发明中可采用均相聚合法和非均相聚合法，优先采用非均相聚合法；过氧化二甲苯甲酰的用量为0.5％～3％；反应时间控制在3～6小时；其中本发明主要控制部分是马来酸酐的酯化问题，其酯化可用C1～C12的一元醇，优选正丁醇，在反应中控制酯化度在10～50％。反应式如下所示：

下面的具体实施例是对本发明作进一步说明，并不是对发明内容的限制。

实施例1：

在带有搅拌装置、冷凝管和温度计的三颈瓶中，加入90g马来酸酐(MA)和和10g正丁醇，然后恒温在60℃左右，使马来酸酐(MA)酯化1h左右。

在带有搅拌装置、恒压滴液漏斗、冷凝管和温度计的四口瓶中，把26g马来酸酐、9g苯乙烯和0.5g的过氧化二苯甲酰倒入四口瓶，并且加入100ML甲苯作为溶剂；然后在N₂气保护下进行反应，温度控制在80℃左右，等四口瓶有白色小颗粒生成后，把剩余的18g苯乙烯与1g过氧化二甲苯甲酰的混合液滴加进去，同时开始滴加46g部分酯化的马来酸酐，滴加完毕后，保持恒温在80℃下继续反应一定时间。然后降温，抽滤，得到粗产品。

将抽滤后得到的粗产品用丙酮洗涤，除去不溶物，于70℃左右在烘箱中烘干，得到白色粉末状部分酯化的苯乙烯-马来酸酐共聚物。