[发明专利]一种改性聚酰胺结构流变剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及流变剂技术领域，特别涉及一种改性聚酰胺结构流变剂及其制备方法和应用。

背景技术

常用的流变剂有气相二氧化硅、膨润土、聚酰胺、氧化乙烯和脲改性聚氨酯类等，但都有一定的缺陷，如一般气相二氧化硅和膨润土偏增稠，同样的抗流挂效果下黏度太高，防沉作用差并且容易形成硬沉降；氧化乙烯类只适合于溶剂型体系，不适合于水性体系；现有的聚酰胺流变剂技术一般都可以形成良好的触变体系，但其只能用于中极性体系，并且必须要通过严格的工艺才能活化使用，如不能活化完全或者活化过度都会引起反粗问题，进而使涂料表面性能下降，不仅如此，活化都需要很高的温度从而引起溶剂的挥发和生产时间的延长；脲改性聚氨酯类无须活化，但对体系的极性非常敏感很容易出现颗粒问题。

由于聚酰胺能够形成良好的触变体系，故在这个领域有诸多研究，如美国专利No.761870和美国专利No.5723653研究了聚酰胺类与氧化乙烯混合的情况；日本专利JP2002146336研究了聚酰胺类在溶剂中的活化；欧洲专利No.06292039.2研究了聚酰胺类在PPG和DIUP中的活化问题；DE10039837.5研究了脲改性氨酯类触变剂的合成；DE102005049301.7介绍了一种用硫酸酯或磷酸酯改性酰胺的方法，但是其都不能得到在各体系如低极性、中极性以及高极性体系中都有很好的兼容性的聚酰胺流变剂。

CN102746501的发明专利公布了一种分散剂及其制备方法，其制备方法包括将羟基羧酸与聚乙烯胺混合，反应后获取带有羟基的聚酰亚胺，对获取的聚酰亚胺进行溶剂化链的嫁接，最后再与磷酸酯或酸酐混合反应制备分散剂。但是聚酰胺与环氧基团或者异氰酸酯基团反应，并作为流变剂的情况还鲜有报道。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的第一个目的是提供一种活化容易且具有极好兼容性的改性聚酰胺结构流变剂及其制备方法，本发明的第二个目的是提供此改性聚酰胺结构流变剂在涂料中的应用方法。

为了实现第一个目的，本发明采用的技术方案为：

一种改性聚酰胺结构流变剂的制备方法，包括：

步骤(α)：将含羧基的组分A、含氨基的组分B和催化剂混合，使得羧基和氨基反应后生成聚酰胺；其中，组分A为羟基羧酸或者羟基羧酸与烷基羧酸的混合物，组分B的结构式为：H-(NH-CH₂-CH₂)_n-NH₂，n＝1-5；

步骤(β)：将步骤(α)所得的聚酰胺与带有环氧基团或者异氰酸酯基团的聚合物混合，使聚酰胺中仲胺上的活泼氢与环氧基团或者异氰酸酯基团反应，制备成改性聚酰胺结构流变剂，所述活泼氢为聚酰胺分子中氮原子上的氢。

其中，所述步骤(α)中反应的反应温度为150-230℃，反应时间为4-10小时，反应后还在180-230℃抽真空1小时。

其中，所述组分A和组分B的摩尔比为2：1；所述步骤(α)中催化剂占组分A和组分B质量的1.4-1.7％。

其中，所述羟基羧酸为蓖麻油酸或者十二羟基硬脂酸，所述烷基羧酸为月桂酸，所述结构式为H-(NH-CH₂-CH₂)_n-NH₂的物质为二乙烯三胺，所述催化剂为二丁基氧化锡或者单丁基氧化锡；

其中，所述羟基羧酸与烷基羧酸的混合物为十二羟基硬脂酸与月桂酸组成的混合物，所述混合物中十二羟基硬脂酸与月桂酸物质的量之比为1：1。

其中，所述组分B与步骤(β)中聚合物的物质的量之比为(0.8-2.5)：1；所述步骤(β)中的反应温度为：80-85℃，反应时间为：2-4小时。

其中，所述带有环氧基团的聚合物为平均分子量为500的聚乙二醇二缩水甘油醚或者平均分子量为1000的端单环氧封端基聚丙烯酸丁酯；所述带有异氰酸酯基团的聚合物为：3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯。

一种由所述的改性聚酰胺结构流变剂的制备方法制备的改性聚酰胺结构流变剂。

为了实现第二个目的，本发明将制备的改性聚酰胺流变剂应用于涂料中，具体采用的应用技术方案有2种，分别为：

1、一种改性聚酰胺结构流变剂在涂料中的应用，其具体应用方法为：

(11)将二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)按照质量比为1:1:1混合均匀，制得混合溶剂a₁；将醋酸丁酯和PMA按照质量比为1:1混合均匀，得到混合溶剂a₂；