[发明专利]一种梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚物分散剂，具体的说是一种梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂及用途，属于新材料领域的发明技术。 

背景技术

聚合物分散剂对被分散物质起着分散和稳定的作用，广泛应用于颜料、染料、水溶液煤浆、农药等行业都。传统小分子分散剂的缺点是：在固体颗粒表面吸附不牢固，容易从表面解离导致重新聚集或沉淀。羧酸盐类共聚物分散剂通过空间位阻作用及静电斥力作用可使体系稳定，其对体系的温度、pH 值和离子强度不敏感，可显著降低体系的粘度。在水性体系中能最大程度发挥分散能力.比小分子分散剂具有更好的分散效果。此类共聚物用作分散剂时分子量较低，一般在几千到几万之间，分子量的大小对分散剂的分散能力至关重要。由于制备此类共聚物所用单体的聚合活性比较高，聚合物分子量的控制成为此类分散剂制备的关键技术。本发明人以前在聚合物分子量控制方面已经做了大量工作，如中国专利CN200810201806.1（任天瑞 、陈军等人以丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、丙烯酸羟丙酯的三元共聚物）CN201110055926.7(任天瑞、秦跃军等人的甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯三元共聚)、CN201110440872.6(任天瑞、彭彤等人的甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物分散剂及其制备方法和应用)、CN 201110440854.8(任天瑞、彭彤等人的甲基丙烯酸、苯乙烯、马来酸酐的三元共聚物)、CN 201210014503.5(任天瑞、秦跃军等人甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂、制备工艺和应用)，除此之外，本技术领域内控制聚合物分子量大小的方法还有：使用巯基化合物作为链转移剂控制聚合物分子量，EP1304314；采用金属盐作为分子量调节剂，专利文献 CN1085570；在水-异丙醇混合溶剂中聚合反应达到控制聚合物分子量的目的，如文献 US4301226等等。这些方法的缺点是：产物中引入了刺激性气味的物质，污染环境，增加了后处理的难度，并且生产成本昂贵。 

现有技术羧酸盐类共聚物分散剂的应用越来越广泛，但是这类分散剂的合成工艺还存在着分子量大小难以控制、体系粘度高、对部分农药分散效果不理想等难以克服的技术问题。所以发明一种具有新结构、优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的羧酸盐类三元共聚物分散剂及其制备工艺是十分必要的。 

发明内容

本发明的目的是发明一种具有新结构、优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的羧酸盐类三元共聚物分散剂及其制备工艺。所述羧酸盐类三元共聚物分散剂的合成路线如下所示： 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

1．一种梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂，由下列重量比的物质组成：

丙烯酸酯                              10～50份

丙烯酸同系物                          10～80份

马来酸单聚乙二醇单甲醚酯              10～50份

2.按照权利要求1中，丙烯酸同系物包括：丙烯酸、甲基丙烯酸；丙烯酸酯包括：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯。

3. 一种梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂的制备工艺，步骤如下： 

a) 在反应瓶中加入一定量的单体和表面活性剂配成50%的微乳液，搅拌、加热至60～90℃；

b) 向上述溶液中，滴加引发剂溶液，数小时内滴加完毕，保温反应2～10小时；

c) 将步骤b所得溶液搅拌、冷却至室温，用碱中和体系中的羧酸，中和量为羧基摩尔数的50～100 %；

4. 根据权利要求3所述的梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠 十六烷基三甲基溴化铵，木质素磺酸钠，用量为单体总质量的0.5～10 %。

5. 根据权利要求3所述的梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵，过硫酸钾、过氧化氢中的一种用量为单体总质量的2～16 %。 

6. 根据权利要求3所述的梳型羧酸盐类三元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水溶液、三乙胺、三乙醇胺中的一种或两种，中和量为羧基摩尔数的50～100 %。 

本发明的要点在于：以丙烯酸酯、丙烯酸同系物、马来酸聚乙二醇酯为主要原料，以链转移剂、引发剂、碱为辅助原料，在60～90℃条件下反应，然后冷却、用碱中和，制得目标分散剂溶液；分散剂溶液的固含量为20～50 %。