[发明专利]含酰胺聚合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成聚合物，尤其涉及一种含酰胺聚合物，及其在颜 料、粉末及纤维等中用于分散剂和分散体稳定剂。

背景技术

为了将颜料、固体粉末或纤维均匀地分散到流体中，一般需要强机械剪 切搅拌。在分散操作之后，由于被分散的粉体物质粒度小，表面能大，表现 出强烈的团聚现象，导致体系粘度增大和流动性降低等现象，严重时导致无 法继续使用。要解决这一问题就需要在产品的生产过程中添加分散剂，它不 仅能使分散工艺简单化，还可以改变颗粒物表面的物理状态，使流体在储存 运输过程中保持良好的稳定性，防止使用前絮凝和沉淀现象的发生。

目前，许多物质都被用来作为颜料和填料的分散剂，许多公司在该领域 申请了大量的专利。适合作为颜料、粉末或纤维的分散剂和/或分散稳定剂 的胺类、酰胺类分散剂更是不胜枚举。EP158406、EP208041和EP0713894中 使用了基于多胺和聚内酯的含酰胺官能团的胺基聚合物，GB0009798也公开 了以支链脂肪族酸类或醇类与羟基羧酸或内酯反应作为溶剂化链，以多胺为 锚基的含多胺和酰胺结构的分散剂。EP0154678和EP0438836公开了基于多 异氰酸酯的含酰胺的分散剂。DE102004022753和DE102006012999则公开了 基于脲二酮的含酰胺结构的碱性或中性分散剂。EP0311157则描述了基于丙 烯酸酯的胺官能分散剂，用于分散有机和无机颜料。这些分散剂大多被用作 颜料和油墨等粉体在流体中的分散和稳定剂。

所述这些专利公开的分散剂在开发时，往往考虑其广泛的适用性，要求 其能在大部分常用的树脂体系中适用于大部分的颜料和填料。这样，就不可 避免地造成其工艺的复杂性和原料相对昂贵，并且在使用时会存在对特定颜 料选择吸附性差，或被体系中的极性溶剂或存在于体系中的其他极性基团将 吸附的锚基从颗粒表面置换出来，导致无效分散，最终使体系再次絮凝和团 聚。

因此，对于特定体系和特定的被分散物质，仍需开发特定的分散剂，特 别是生产工艺简单和原料廉价的分散、稳定剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种含酰胺聚合物，由具有反应活性氨基或亚氨基的 单体与具有羧基或羧基衍生物的单体聚合而成。所得聚合物再与α，β-不饱和羰 基化合物、脂肪酸及其衍生物或环氧化物一种或多种单体再聚合，得到的聚合 物在聚氨酯树脂体系、丙烯酸树脂体系、醇酸树脂体系和三聚氰胺树脂体系中 用于颜料、粉末及纤维等的分散剂和分散体稳定剂。

本发明所述的含酰胺聚合物，由单体A和单体B聚合而成。

单体A如结构式I所示：

其中，Y为具有氨基或亚氨基的脂肪胺基团；R选自于大于2个碳原子的 烷基、大于3个碳原子的环烷基和烷基取代的芳基，以及聚氧化乙烯基团和/ 或聚酯基团的二羰基基团；n为0-50的整数。

单体B如结构式II所示：

X-R₁-X                  (II)

其中，X为羧基或其衍生物(如：酰胺基、酰卤基、酯基或氰基)；R₁是含6个碳原子以上的直连或支链的烷基、环烷基、烷基取代的芳基和/或芳 基，R₁还可以为平均重量分子量大于200Da的含有烷氧基的聚氧化乙烯基和/ 或含有烷基的聚酯基。

本发明所述的单体A中的氨基或亚氨基Y与所述单体B中的X基团进行反 应得到含酰胺基团的聚合物。将得到的含酰胺基团的聚合物和单体C、D和/ 或E中的一种或几种进行进一步的反应，与单体A上氨基或亚氨基充分反 应，得到能够稳定储存的分散稳定剂。

单体C如结构式III所示：

其中，当X₁为氧时，则R₄不存在，R₂为C₁-C₂₂的直链或支链烷基；当 X₁为氮时，则R₂和R₄独立地选自于氢或C₁-C₂₂的直链或支链烷基。R₃独立 地选自于甲基或氢。在与单体A和B反应得到的聚合物再聚合过程中，优选 以迈克尔加成的方式与氨基或亚氨基上氢反应的单体C。

单体D如结构式IV所示：