[发明专利]羧酸盐四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，具体的说是一种羧酸盐类四元共聚物分散剂及其制备工艺。用于农药悬浮液，农药水分散颗粒剂,纳米颗粒悬浮液,染料，油墨，涂料领域。

背景技术

分散剂对被分散物质起着分散和稳定的作用，在颜料、染料、水溶液煤浆、农药等行业都有着重要的应用。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，比小分子分散剂具有更好的分散效果；与传统的木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂相比，羧酸盐类共聚物分散剂对分散体系的离子、pH值和温度等不敏感，可显著降低体系的粘度。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做了大量的工作，如中国专利 CN200810201806.1、CN200810201805.7公开了合成的三元共聚物数均相对分子量为2000-40000，过程工程学报上发表的《丙烯酸类共聚物分散剂的合成及其分散性能》。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、分散效果不理想等难以克服的技术问题。所以发明一种具有优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的羧酸盐类四元共聚物分散剂及其制备工艺是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是一种具有优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的羧酸盐类四元共聚物分散剂及其制备工艺。所述羧酸盐类四元共聚物分散剂的其中之一合成路线如下所示：

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

先用马来酸酐与聚乙二醇单甲醚（n）进行反应,得到不饱和大分子活性单体A，将活性大分子单体A与不饱和羧酸B，不饱和羧酸酸衍生物C，不饱和单体D，在引发剂引发下，链转移剂作用下，进行自由基溶液聚合反应，共聚而成的聚合物，碱中和至pH值6～11，除去溶剂得到最终产品。

上述的分散剂，所述的聚乙二醇单甲醚（n）分子量为200～1500。

上述的分散剂，所述的不饱和羧酸B包括：丙烯酸，甲基丙烯酸。在共聚时加入其中一种使用。

上述的分散剂，所述的不饱和羧酸酸衍生物C包括：丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯。在共聚时加入其中一种使用。

上述的分散剂，所述的不饱和单体D包括：乙烯基芳香族化合物。在共聚时加入其中一种使用。

羧酸盐类四元共聚物分散剂的合成步骤如下：

a) 在反应瓶中加入一定量的双蒸水和10～80份不饱和大分子活性单体A，搅拌、加热至60～90℃；

b) 向上述溶液中，滴加10～50份不饱和羧酸B、10～50份C，10～50份D和引发剂溶液，1～5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 %；

d) 将步骤c制备的羧酸盐类四元共聚物溶液干燥制得目标分散剂粉体，也可以直接使用制成液体。

所述的羧酸盐类四元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述链转移剂为亚硫酸氢钠和异丙醇，用量为单体总质量的0.5～10 %。

所述的羧酸盐类四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或者过硫酸钾，用量为单体总质量的2～16 %。

所述的羧酸盐类四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。