[发明专利]一种丙烯酸类聚合物分散剂及其制备工艺和应用

说明书

技术领域

本发明是涉及一种高分子分散剂及其制备工艺和应用，具体说，是涉及一种丙烯酸类聚合物分散剂及其制备工艺和应用。

背景技术

分散剂在颜料，染料，水煤浆，农药等行业都有着重要的应用，可使被分散物质达到很好的分散效果和稳定性。但传统的小分子分散剂对颗粒表面的吸附不十分牢固，容易从表面解吸而导致重新聚集或沉淀。高分子分散剂依靠自身的空间位阻及静电斥力作用可使体系稳定，分散效果比小分子分散剂有效。目前，高分子分散剂的应用越来越广泛，其主要应用领域有以下几个方面：1)用作水体阻垢分散剂；2)用作水泥混合物分散剂；3)用于石油及采矿业的分散剂；4)用于涂料及油墨中的颜料分散剂；5)用于工程塑料的制造；6)用于洗涤剂的合成；7)用于陶瓷制作；8)用于水分散粒剂农药的制备。但现有高分子分散剂多为均聚物分散剂，存在分散效果不理想或分散稳定性差或制备成本高或污染严重等缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种具有高分散性和稳定性、制备成本低及环保的丙烯酸类聚合物分散剂及其制备工艺和应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的丙烯酸类聚合物分散剂，其特征在于：由丙烯酸、苯乙烯磺酸钠和顺丁烯二酸酐共聚而成，共聚物的数均相对分子量为2000～40000，共聚物的单体配比如下：

丙烯酸                                 50～82％

苯乙烯磺酸钠                           9～38％

顺丁烯二酸酐                           2～13％

以上配比为质量百分比，三者之和为100％。

本发明所述的丙烯酸类聚合物分散剂的制备工艺如下：

a)加入去离子水、链转移剂和苯乙烯磺酸钠，边搅拌边加热；

b)当温度升到60～90℃，加入丙烯酸、顺丁烯二酸酐及引发剂，保温反应1～3小时；

c)自然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7～8；

d)将制备的液体放入真空烘箱中于60～90℃干燥，即得目标分散剂。

所述链转移剂为亚硫酸氢钠，用量为单体总质量的0.3～3.5％。

所述引发剂为过硫酸铵，用量为单体总质量的1～10％。

所述去离子水的用量要使反应溶液的浓度在5～45％。

实验表明：本发明所述的丙烯酸类聚合物分散剂对碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、二氧化钛及农药莠去津水分散粒剂、吡虫啉水分散粒剂、阿特拉津水分散粒剂都有良好的分散效果，可广泛用于农药、颜料、染料和水煤浆等行业。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)因丙烯酸含有功能化的羧酸基团，具有较好的水溶性，同时引入顺丁烯二酸酐单体，进一步增加了聚合物的水溶性，因此由它合成的丙烯酸类聚合物分散剂具有较好的水溶性，且对被分散物质能提供良好的静电斥力稳定作用。

2)因苯乙烯磺酸钠含有功能化的磺酸基团，因此由它合成的丙烯酸类聚合物分散剂热稳定性高、水溶性好。

3)因本发明所述的丙烯酸类聚合物分散剂的pH在7左右，因此对酸碱有良好的适应能力，能够适用于一般的酸碱环境，具有较好的分散稳定性。

4)本发明制备工艺具有操作简单、周期短、绿色环保和成本低廉的优点，适合工业规模化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明：

实施例1

1)分散剂的制备

将3333份去离子水、2份链转移剂亚硫酸氢钠、100份苯乙烯磺酸钠加入到四口烧瓶中，边搅拌边加热；当四口烧瓶中的温度升到60℃时，加入333份丙烯酸、33份顺丁烯二酸酐和5份引发剂过硫酸铵，保温反应2小时；自然冷却到室温，用氢氧化钠水溶液调pH值至7～8；将制备的液体放入真空烘箱中于60℃干燥，即得目标分散剂。

采用水相凝胶渗透色谱(GPC)，以水为流动相，聚丙烯酸钠作标准物，测得所制备的丙烯酸类聚合物分散剂的数均相对分子量为7800～9100。

2)所述分散剂对无机矿物质的分散性测定