[发明专利]一种梳形改性苯乙烯-羧酸共聚物及其应用

说明书

本发明公开了一种梳形改性苯乙烯‑羧酸共聚物及其应用，所述梳形改性苯乙烯‑羧酸共聚物，包括苯乙烯单元和马来酸接枝改性单元，在固体酸的催化下，于温度为40‑90℃水中，主链聚合物聚苯乙烯马来酸酐树脂(SMA)与N,N‑二烷基聚醚胺和N,N‑二烷基取代二元胺中的一种或两种反应得到，或者与其中一种和胺基醇、端胺基聚醚中的一种反应得到，所述梳形改性苯乙烯‑羧酸共聚物作为分散剂应用于分散阴极电泳漆的色浆中，所述分散剂与色浆混合后再与主树脂乳液混合，得到的涂料ζ电位为正值。

技术领域

本发明涉及共聚物技术领域，特别是涉及一种梳形改性苯乙烯-羧酸共聚物及其应用。

背景技术

梳形共聚物是指多个线型支链同时接枝在一个主链之上所形成的像梳子形状的聚合物，是一种特殊的接枝聚合物。梳形聚合物具有良好的润湿作用和分散作用，专利CN101600740中，公开了基于任选取代的苯乙烯/马来酸酐共聚的梳形共聚物，包含多种结构，润湿及分散效果较好。

但这些聚合物在一些特殊施工条件下并不是适用，如阴极电沉积涂装工艺中，这些涂装系统处于电场作用下，为了实现涂料体系整体实现对阴极迁移并沉积，需要是整个涂料胶体带上正电荷，表现出ζ电位为正值；专利CN101600740表述的酰亚胺改性物虽然显示了正电型，但是这种聚合物对无机颜料高岭土和钛白粉处于外电场中的分散稳定性并不好，而马来酸酐使用烷基取代二元胺部分中和物,由于分子中含有未反应羧基，致使体系存在等电点问题，当这种分散剂制成的色浆与涂料的主树脂乳液混合时会出现电荷中和幅度过大，导致涂料分层或者涂料表现出ζ电位为负值，不能实现向阴极迁移的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种苯乙烯-马来酸酐梳形改性物作为分散剂，这种分散剂和色浆和主树脂乳液中和后带正电荷，该分散剂与色浆混合后降低了色浆的ζ电位，但色浆仍然带绝对值低于主树脂乳液胶体电荷值的负电荷，这样的色浆与主树脂乳液混合时电荷中和幅度得以控制，依然保证涂料表现出ζ电位为正值，以便实现向阴极迁移的目的。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种梳形改性苯乙烯-羧酸共聚物，包括苯乙烯单元和马来酸接枝改性单元，其结构片段表示如下：

苯乙烯单元为：

马来酸接枝改性单元为：

其中：表示高分子链连接；

R₁为R₃为H或CH₃，n＝1-70，或者R₁为主链C数为2-5的饱和或不饱和的碳氢链；X₁为R₅和R₆均可为H或C₁-C₃的烷基；

R₂为或R₂为主链C数为3-6的饱和或不饱和的碳氢链；当R₂为时，X₂为H或CH₃或当R₂为主链C数为3-6的饱和或不饱和的碳氢链时，X₂为

苯乙烯单元与马来酸接枝改性单元的摩尔比为(1-8):1；

所述共聚物的主链的平均分子量为：M_n＝1500-3500。

在上述技术方案中，所述共聚物通过以下步骤制备：

在固体酸的催化下，于温度为40-90℃水中，主链聚合物聚苯乙烯马来酸酐树脂(SMA)与N,N-二烷基聚醚胺和N,N-二烷基取代二元胺中的一种或两种反应得到；

在固体酸的催化下，于温度为40-90℃水中，主链聚合物聚苯乙烯马来酸酐树脂(SMA)与N,N-二烷基聚醚胺和N,N-二烷基取代二元胺中的一种和胺基醇反应得到，