[发明专利]一种超分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，更具体的说涉及一种超分散剂及其制备方法。

技术背景

在颜料、涂料、油墨、填充塑料的生产过程中往往涉及到有机或无机固体颗粒在介质中的分散问题。由于这些固体颗粒在介质中的分散性不仅影响产品的产率、能耗以及原料消耗，而且会影响到产品的最终质量，如光泽、着色强度、拉伸强度等，因此为了使固体颗粒在介质中很好的分散，在上述生产过程中需要使用分散剂。超分散剂又名超级分散剂，一种特殊的表面活性剂，分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团，其中一个是较短的极性基，称为亲水基，其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上，降低界面张力，对水性分散体系有很好的分散效果。

超分散剂的分子结构一般包括两部分：一部分为锚固基团，常见的有多元胺、多元醇及聚醚等，锚固基团可通过离子对、氢键、范德华力等作用紧密地结合在颗粒表面，防止超分散剂解吸；另一部分为溶剂化链，常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚氯乙酰胺酯等，溶剂化链是可以被介质溶剂化的聚合物链，可以通过空间位阻效应对颗粒起分散稳定的作用。

发明内容

本发明在吸取了前人研究经验的基础上，致力于提供一种超分散剂，旨在解决传统分散剂分散能力不强的问题；另一目的在于提供其制备方法，便于工业化生产。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有超分散剂的溶剂化链，如聚酯、聚醚等，其端基通常为有反应活性的基团。该有反应活性的基团在空气中会被氧气氧化形成新的基团，新的基团会继续跟其他该有反应活性的基团反应，从而导致超分散剂的结构发生改变，结构的变化导致性能发生改变。这不但不利于超分散剂的贮藏，还会导致在生产使用中出现由于超分散剂性能变化引起的超分散剂凝胶，沉降等现象。

本发明通过下述技术方案实现的。

本发明提供了一种超分散剂，所述超分散剂的结构如下式(I)所示：

式(I)中，m、n在10～100之间。

本发明进一步提供了上述超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在室温下，取0.5～1.5mol硅烷偶联剂A172放入容器内，得到溶液A；

(2)将0.03～0.12mol偶氮二异丁腈以及0.02～0.05mol异丙醇溶于1～4mol苯乙烯中，得到溶液B；

(3)将溶液B滴加到溶液A中，搅拌0.5～1h，得到溶液C；

(4)将盛装甲苯溶液的容器置于70～90℃的水浴中加热，在N₂保护环境以及300转/分钟搅拌状态下，将步骤(3)得到的溶液C在2～4h内逐滴加入到甲苯溶液中，滴加完成后保温4～6h；将产物过滤、洗涤、干燥后得到超分散剂，制备的超分散剂的化学结构式为(I)；其中，所述溶液A与甲苯溶液的体积比1：(5～10)。

优选地，所述硅烷偶联剂A172、苯乙烯的摩尔量比为1：4。

优选地，所述偶氮二异丁腈的加入量为单体总摩尔量的0.1～1.5％。

优选地，在步骤(4)中，所述保温时间为5h。

优选地，在步骤(4)中，所述过滤为用孔径为30～50μm的滤纸进行减压过滤；所述洗涤为将过滤物分别用丙酮和无水乙醇洗涤2～3次；所述干燥过程为将洗涤产物在60℃下真空干燥22～26h。

所述的超分散剂在工业涂料、汽车漆、油墨中分散有机颜料、炭黑的应用。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：本发明提供的超分散剂可以很好的吸附于固体颗粒表面；由于溶剂化链与大部分介质的相容性都很好，可以在介质中充分伸展，提供空间阻位，降低介质粘度。因此本发明实施例提供的超分散剂不仅具有良好的分散性能，而且本身性能稳定，保质期长，便于贮藏及运输。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

(1)在室温下，向容器中加入0.5mol硅烷偶联剂A172，得到溶液A；

(2)将0.03mol偶氮二异丁腈以及0.02mol异丙醇溶于1mol苯乙烯中，得到溶液B；

(3)将溶液B滴加到溶液A中，搅拌0.5h，得到溶液C；