[发明专利]一种梳型超分散剂、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种梳型超分散剂，属于新材料及化学工业技术领域。本发明还公开了该超分散剂的制备方法，包括聚酯型溶剂化链或者聚酰胺型溶剂化链的合成，及其与锚固基团的接枝反应，以二氧六环或四氢呋喃为溶剂，加入接枝反应催化剂，将所制备的聚酯或聚酰胺型溶剂化链与马来酸酐类共聚物接枝反应，反应温度为60‑180℃，反应时间为2‑72h。还提供了所述梳型超分散剂在涂料、油墨、电池导电浆液和聚合物体系中作为颜料的应用。同时提供了超分散剂在涂料、油墨、电池导电浆液和聚合物体系中作为填料的应用。本发明超分散剂可满足不同无机颗粒在不同有机体系中的分散需要，从而推广了改性粉体的使用范围。

技术领域

本发明涉及新材料及化学工业技术领域，具体涉及一种分散剂，以及分散剂的制备方法和应用。

背景技术

在涂料、油墨、陶瓷、橡塑等领域中，为了降低产品成本并提高产品性能，通常会采用超细无机颗粒如碳酸钙、二氧化钛、滑石粉、云母、高岭土等作为颜料、填料或功能材料。然而由于超细无机颗粒的极大的比表面积和特殊的表面状态使它在生产和应用过程中均不可避免地会碰到分散难题，分散效果的好坏不仅影响生产效率、能耗，而且直接关系到产品的最终质量，因此解决超细粉体的分散问题已经成为影响产品性能的关键技术之一。因此需要通过对具有特殊功能的无机材料的表面改性，提高其在介质中的分散性、稳定性及实现复合材料的功能化。

作为超细颗粒改性常用的分散剂主要有表面活性剂和偶联剂，但是这些常规的表面改性剂对粉体的改性效果的持久性都很难真正达到生产需求。为了克服传统分散助剂的不足，近年来发展了一类高效的高分子聚合物分散剂，称之为超分散剂。与传统分散剂相比，超分散剂分子结构包括了锚固基团和溶剂化链两个主要部分，其中锚固基团可以无机颗粒表面牢固结合，溶剂化链提高空间位阻作用使得颗粒在介质中均匀分散。公开号CN101385958的发明专利申请公开了一种聚酯型两亲性超分散剂及其制备方法。该方法采用胺基和醇羟基进行锚固，锚固能力较弱，再分散过程中易发生解析。公开号CN 103071426的发明专利申请公开了一种超分散剂及其制备方法。该方法合成了一种梳型分散剂，但是溶剂化链最长仅为8个炭的烷烃链，不能形成有效的空间位阻作用，导致分散效果不佳。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，针对以上现有技术存在的问题，设计和合成了一种新型梳型分散剂，该产品具有独特的分子结构，对无机颗粒具有超强的分散能力，可用于涂料、油墨、电池导电浆液、聚合物体系中。

本发明的技术方案是，式(Ⅰ)所示的梳型超分散剂，

其中，R为氢或甲基；R₁为苯基、羧基、C₂-C₂₀的烷基或COOR’，所述R’为C₁-C₁₈的烷基；R₂选自氢、聚酯或聚酰胺中的一种，R₃选自氢、聚酯或聚酰胺中的一种，且式(I)中至少含有1个聚酯或聚酰胺基团；x、y为1-100的整数。

根据本发明的一种梳型超分散剂，优选的是，x:y的比值为1:0.1～1：10。

本发明还提供了上述梳型超分散剂的制备方法，所述制备方法包括：a.合成聚酯型溶剂化链段或合成聚酰胺型溶剂化链段，以及b.锚固基团的接枝聚合；

所述合成聚酯型溶剂化链段的工艺步骤为：将己内酯、伯醇单体混合，加入开环聚合催化剂，反应温度为60-180℃，反应时间为2-48h；或者将12-羟基硬脂酸和伯醇混合，加入催化剂，反应温度为60-180℃，反应时间为2-48h；

所述合成聚酰胺型溶剂化链段的工艺步骤为：以水为引发剂，将己内酰胺、伯醇混合，反应温度为180-300℃，反应时间为2-72h；