[发明专利]一种水性涂料用超分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料化工领域，涉及水性涂料用超分散剂及其制备方法。

技术背景

涂料是指用特定的施工方法涂覆在物体表面后，经固化在物体表面形成有一定强度的连续保护膜，或者形成有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品。

涂料一般由成膜物质、溶剂、颜料和助剂组成。成膜物质又称基料，是使涂料牢固附着在被涂覆物体表面上形成连续薄膜的主要物质；溶剂是挥发成分，主要有有机溶剂和水；颜料是分散在漆料中的不溶性细微颗粒，可分为着色颜料和体质颜料，主要是用于着色、提供保护、装饰和降低成本；助剂在涂料配方中所占的份额很小，但却起着关键的作用。助剂涂料的存储、施工、成膜和耐受性能都有着最重要的作用。涂料中常见的助剂有：流平剂、增稠剂、表面活性剂、颜料分散剂、增塑剂、催干剂、固化剂及杀菌剂、防霉剂等。

颜料分散剂也成为润湿分散剂，常用的颜料分散剂主要有无机类、表面活性剂类及高分子类，效果较好的是高分子类，故高分子类分散剂也常称为超分散剂。高分子类包括天然高分子，主要用于溶剂性涂料；合成高分子有聚羧酸盐、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、马来酸-异丁烯(或苯乙烯)共聚物盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚衍生物等。

在专利CN2008102009611中介绍了一种以水杨酸衍生物为基础的颜料用分散剂及其制备方法和应用；专利CN201110235613X中介绍了一种分散剂及其制备方法，其方法是采用腰果酚和氧化苯乙烯在醇钠的作用下开环聚合，得到中间产物后再同环氧乙烷聚合，制备出了一种颜料用超分散剂；专利CN2012105602412公布了一种水性颜料分散剂，其以苹果酸与聚环氧乙烷反应的产物为基础进一步缩聚而得。专利CN2007100241525介绍了一种以甲基正丁酮为溶剂，用各类二异氰酸酯、支化聚酯和聚醚为原料超支化非离子水性分散剂；专利CN2005800303658介绍了一种以衣康酸、柠檬酸的聚氧乙烯酯和(甲基)丙烯酸为原料，通过自由基共聚而制备的分散剂，但是此分散剂主要用在水泥分散和混凝土减水剂领域；专利CN2007100241525介绍了一种超支化非离子分散剂的制备方法，其所用原材料为超支化聚酯、二异氰酸酯化合物及聚醚等；

CN201080054508介绍了一种阳离子型水性涂料分散剂的制备方法。其具体方法是由聚丙烯酸-马来酸共聚物与亲水性伯胺反应制得；CN201110119702.8报道了一种利用丙烯酸、甲基丙烯酸及甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等单体进行共聚得到的水性涂料分散的制备方法；CN2007800190165报道了一种利用各种不饱和单体，如：马来酸聚醚单酯、丙烯酸、马来酸酐等进行自由基共聚得到的一种非离子性水性涂料分散剂。

专利201511016207.9介绍了一种利用环氧树脂、烷基醇胺和三氯氧磷所制备的水性颜料色浆用超分散剂。

本发明研究提供一种水性涂料用超分散剂及其制备方法。本发明与已有技术相比具有以下优势：

本发明首先是以长碳链(碳数大于6)的叔胺(如：三己胺、三辛胺、双十二烷基甲基胺、N，N-二甲基癸胺，N，N-二甲基十二胺，N，N-二甲基十四胺等)相转移催化剂和萃取剂，将环氧树脂(双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂)和氨基磺酸化合物(对氨基苯磺酸或牛磺酸)进行反应，制备超分散剂。此超分散剂制备方法简单，操作安全，成本低廉，性能优异。

以环氧树脂由其作为疏水性部分，其树脂中的多苯环结构可以提供足够多的“锚点”与颜料颗粒结合，进一步将环氧树脂和氨基磺酸钠化合物反应，提高大分子的亲水性和水化能力，作为水溶性基团。采用此分散剂所制备的水性涂料，能得到固含量高，流动性好，稳定性高，颜色鲜艳；本产品原料便宜易得，制备工艺简单，反应可以在较低温度下进行，基本无废水废气排放。

发明内容

本发明提供一种水性涂料用超分散剂及其制备方法。

本发明提供的超分散剂所用的主要原料为环氧树脂和氨基磺酸钠化合物为主要原料，所采用的相转移催化剂和萃取剂长碳链的叔胺。

优选的，所述环氧树脂可以是双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂。其中，

所述双酚A环氧树脂结构式为：

所述双酚F环氧树脂结构式为：

优选的，所述氨基磺酸化合物为对氨苯磺酸和牛磺酸，其中，

所述对氨苯磺酸结构式为：

所述牛磺酸结构式为：