[发明专利]润湿剂和分散剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及适宜用作润湿剂和分散剂并适宜用作分散稳定剂的加成化合物及其盐。本发明还涉及制备这些加成化合物的方法，它们作为用于有机和无机颜料以及有机和水性体系中的填料的润湿剂和分散剂及分散稳定剂的应用、以及涂覆有所述润湿剂和分散剂并且能够混入液体体系中的粉末状或纤维状固体。

背景技术

在液体的溶液中或分散液中，润湿剂降低表面张力或界面张力，并以此方式增大了溶液的润湿能力。分散剂通常适合用于稳定粘合剂、油漆、颜料浆、塑料和塑料混合物中的粒状固体，用于降低这些体系的粘度，和用于改善流动性。分散稳定剂通常适合用于稳定已经制得的分散液。

为了能够将固体引入液体介质中，必须要有较高的机械力。通常使用分散剂来降低分散力，并使得粒状固体解絮凝所需输入体系中的总能量最小化，因而也使分散时间最小化。这种类型的分散剂是具有阴离子、阳离子或中性结构的表面活性物质。这些物质以很少的量直接施用于固体或者加入到分散介质中。此外还已知的是，分散操作后，在将聚集的固体完全解絮凝成为一级颗粒之后，还会有再聚集的情况，从而完全或部分地使分散效果失效。由于不充分的分散和/或再聚集所致，会产生有害的效果，例如液体体系粘度增加、油漆和涂料的色调偏移和失去光泽，以及塑料品的机械强度下降。

目前有多种不同的物质被用作颜料和填料用分散剂。除了诸如卵磷脂、脂肪酸及其盐和烷基酚乙氧基化物等简单的低分子量化合物之外，还可以使用例如复杂结构体作为分散剂。这些结构体特别包括氨基官能和酰胺官能体系，其在分散剂中被广泛使用。在EP 158 406和EP 208 041中，例如，为了分散颜料使用基于聚胺和聚己酸内酯的氨基官能和酰胺官能的多聚和低聚共聚物，其中全部反应性氨基已经转化为酰胺基。然而，这些产物构成了复杂的反应混合物，所述反应混合物难以复制、在溶剂中的溶解性极差、而且与粘合剂和其它树脂的相容性不足。

采用基于聚异氰酸酯的聚合分散剂已经实现了良好的结果，正如在例如EP 0 154 678 A1或EP 0 318 999 A2中所描述的。

EP 0 154 678 A1描述了通过单羟基化合物与聚异氰酸酯的加成得到的分散剂。所述单羟基化合物包含至少一个脂肪族、脂环族和/或芳香族基团，该基团具有至少一个-O-和/或-COO-基团。单羟基化合物优选是聚酯。特别是，使用由脂肪族内酯和脂肪族一元醇形成的聚酯。作为与聚异氰酸酯加成的其它化合物，优选使用二官能或三官能的聚乙二醇。

在EP 0 318 999 A2中，由EP 0 154 678 A1已知的加成化合物可以通过额外混入含有硅酮和/或含有氨基甲酸酯的基团而改性。所得的分散剂具有更普遍的相容性。

WO 2006/132910A2描述了基于聚氨酯的分散剂，该分散剂由带有各种可能侧链的线性聚氨酯主链构成。所述化合物的特征在于所述化合物在每个分子中包含至少一个，或优选两个以上的反应性碳碳双键。因而该化合物在分散操作后能够通过聚胺的迈克尔加成或通过自由基反应而交联。

EP 0 335 197 A1公开了作为分散剂的聚异氰酸酯加聚化合物。这些化合物使用聚酯或特别是聚氧化乙烯及其它成分制备。

EP 0 731 148 A2公开了包含亲水性聚醚链的聚异氰酸酯加成产物作为适于将固体混入水性涂料的分散剂的应用。分散剂由5当量％～100当量％(基于异氰酸酯成分的异氰酸酯基)的单羟基醇成分(B)以及适当时的三种其它可选成分与聚异氰酸酯的反应制备。单羟基醇成分(B)由至少一种氧化乙烯单元含量为50重量％～99.5重量％的单羟基聚醚醇构成，该聚醚醇可通过与ε-己内酯(基于单羟基醇的重量，其量可达40重量％)的加成反应而改性。

在EP 0 826 753 A1中，以无溶剂的方式制备了可与EP 0 731 148 A2中的那些相比的分散剂。在该情况中，不同的是，使用0当量％～75当量％的基于氧化乙烯的单官能聚醚成分(B)，适当的时候该成分可由ε-己内酯改性。另外，还存在其它三种可选成分与异氰酸酯成分反应。EP 0 827973 A1中公开的颜料制剂的聚合物还在聚氧化烯部分中包含很高比率的氧化乙烯。

WO 1997/26984A1描述了聚异氰酸酯与成分Y-R-X的反应产物。在成分Y-R-X中，羟基或氨基官能团X经桥R与含氮的杂环Y连接，连接的方式为杂环的氮原子与桥R形成叔胺。叔胺Y-R-X与聚异氰酸酯的加成生成在具有高固体含量的组合物中使用的分散剂。