[发明专利]嵌段聚硅氧烷聚合物及包括该聚合物的颜料分散剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌段聚硅氧烷高聚合物，及包含该聚合物的颜料分散剂。

背景技术

有机颜料被广泛的应用在涂料、塑料、油墨等产业中，其中，颜料的优异分散性是影响使用性能的重要因素。有机颜料与应用体系往往形成一种固-液的分散体，呈高度的热力学不稳定性，在分子间作用力的作用下，有机颜料颗粒容易发生团聚的现象，影响产品的应用性能。因此，为了得到均一稳定的分散体系，往往需要使用分散剂。

高分子颜料分散剂是新一代的高效颜料分散剂，对于改善有机颜料的分散有明显的效果，此外，还能改善颜料的其他一些性能。嵌段聚硅氧烷高分子聚合物是由具有柔韧性的硅氧键，有利于其在介质中充分伸展，在颜料颗粒的表面形成保护层，其中，引入的溶剂化链有利于在水性体系中形成一定的空间位阻，引入的一些锚固基团，在离子键、共价键、氢键及范德华力的作用下，有利于与颜料颗粒牢劳吸附，防止脱附。另外，聚硅氧烷聚合物的表面张力较低，因此吸附在颜料颗粒表面的聚硅氧烷聚合物可以降低颗粒与介质的表面张力，从而使颜料具有更好的润湿性和流动性。

CN101862619A公开了一种嵌段高分子分散剂及其制备方法，其中以聚铵基丙烯酸酯作为锚固嵌段，用于分散有机溶剂中的有机颜料，但是对于分散水性体系中的有机颜料效果不理想。

随着环保意识的增强，有机颜料被越来越多的应用在水性体系中，因此开发一款在水性体系中，具有优异分散效果的颜料分散，同时又不影响有机颜料的色光、着色力的高分子有机颜料分散剂是迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是弥补上述的不足而提供了一种嵌段聚硅氧烷高分子聚合物颜料分散剂，经测试，该高分子颜料分散剂在水性体系中既能有效分散有机颜料还不影响有机颜料的色光和着色力。

本发明第一方面是一种嵌段聚硅氧烷聚合物，其结构如式(I)所示：

其中，n为5-100，m为10-200，R₁为H、-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃，R₂为H、-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃，R₃为H或C₁-C₂₀的烷烃或含羟基的C₁-C₂₀的烷基。

本发明第二方面提供一种制备所述的嵌段聚硅氧烷聚合物的方法，包括：

(1)中间体烯丙基聚氧乙烯醚的合成

烯丙基氯、聚氧乙烯醚在碱、催化剂存在下，在有机溶剂中进行相转移反应得到烯丙基聚氧乙烯醚，反应通式如下：

及

(2)目标聚合物的合成

在惰性气体的保护下，以铂的络合物为催化剂，将端含氢聚硅氧烷、步骤(1)中得到的烯丙基聚氧乙烯醚、及丙烯酸或丙烯酸酯类在有机溶剂中反应得到所述嵌段聚硅氧烷聚合物，反应通式如下：

本发明第三方面还提供包括所述的嵌段聚硅氧烷聚合物的有机颜料分散剂。

本发明的优点是：1)上述嵌段聚硅氧烷聚合物中的丙烯酸或甲基丙烯酸酯嵌段为锚固链段，在氢键、酸碱作用、共价键的作用下，可以吸附在有机颜料颗粒的表面；2)在水性体系中，结构中的聚醚嵌段作为溶剂化链，可以很好的溶解在分散介质中，其空间位阻能防止颜料颗粒的凝絮，还能快速润湿有机颜料颗粒，缩短研磨时间；3)结构中的聚硅氧烷链能有效改善颜料的流动性和着色力；4)本专利合成的聚醚嵌段作为溶剂化链的分散剂，在水性体系中，对颜料也有良好的分散效果。

具体实施方式

本发明合成嵌段聚硅氧烷聚合物包括如下(1)和(2)步骤。

(1)中间体烯丙基聚氧乙烯醚的合成。

其反应通式可表示为：

其中n为5-100，优先10-100，更优选20-50；R₁为H、CH₃、乙基或丙基。

烯丙基氯、聚氧乙烯醚、碱、催化剂及有机溶剂(例如二氯甲烷)进行相转移反应得到烯丙基聚氧乙烯醚。