[发明专利]一种接枝分散剂及其制备方法和在水性喷墨色浆中的应用

说明书

本发明属于分散剂领域，公开了一种接枝分散剂及其制备方法和在水性喷墨色浆中的应用。该分散剂，包括锚定基团和聚醚胺结构；锚定基团包括芳香族基团；进一步的，锚定基团还包括胺基结构；该分散剂还包括含羧基的结构。本发明先以单体聚合得到含锚定基团及羧酸基团的丙烯酸酯主链，再选用聚醚胺分子单体，使聚醚胺分子单体与丙烯酸酯主链中的羧酸基团进行酰胺接枝反应，最终得到具有接枝结构的分散剂。该分散剂可提高色浆或墨水分散稳定性，有效抑制色料沉降，防止打印喷头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。

技术领域

本发明属于分散剂领域，特别涉及一种接枝分散剂及其制备方法和在水性喷墨色浆中的应用。

背景技术

传统水性喷墨具有低毒性，对环境亲和性好，色彩鲜艳逼真，价格低廉等特性。水性喷墨广泛的运用在家庭、工作室、办公行号、政府机关、工业及商业等有打印需求的地方。然而，传统的含染料的墨水有以下缺点：第一，不耐水，遇水易晕染溶解；第二，不耐光，在日光照射下，紫外线及臭氧会裂解染料，造成影像褪色失真。为了解决这些缺点，含颜料的墨水被开发出来。由于颜料本身不溶于水，故耐水好；而且颜料化学性质稳定，不容易受紫外线及臭氧的侵蚀，所以耐光性强。但因为颜料不溶于水，故颜料是以微粒形式分散于墨水中。因此，如何确保颜料微粒稳定分散于墨水中，便成为水性喷墨颜料色浆的重要课题。传统使用非结构化分散剂，例如传统小分子分散剂或大分子分散剂，其锚定基团对颜料的吸附点太少或太弱，且溶剂化链无效伸展，无法产生有效空间障碍。因此无法得到强分散、高稳定性的水性喷墨颜料色浆，容易导致颜料析出、沉降，进而堵塞喷头。早期为了改善水性喷墨堵喷头断线问题，采用多次扫描补插点之多通道(multi-pass)打印方式克服。但随着快速打印的需求，高速打印机都改用单通道(one-pass)打印方式。因此，需要稳定性好，不易沉降、析出的墨水。

因此，亟需一种合适的分散剂，用于分散颜料或染料，使得该颜料或染料在墨水中具有良好的稳定性，不易沉降、析出，从而可应用在喷墨打印中，使得打印流畅。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种接枝分散剂及其制备方法和在水性喷墨色浆中的应用。本发明所述分散剂能使得颜料或染料在色浆或在墨水中稳定分散，从而使得墨水在喷墨打印过程中打印流畅，不易出现打印喷头堵塞、断线的情况。

本发明的发明构思：本发明先以单体聚合(也称为第一次聚合反应)得到含锚定基团及羧酸基团的丙烯酸酯主链，再选用聚醚胺分子单体，使聚醚胺分子单体与丙烯酸酯主链中的羧酸基团进行酰胺接枝反应(也称为第二次聚合反应)，最终得到具有接枝结构的分散剂。其中，聚醚胺分子单体是由不同比例聚氧乙烯醚与聚氧丙烯醚随机或崁段结构组成，具有不同亲疏水平恒值(HLB)，可促使聚醚胺分子单体在色浆中，完全伸展形成有效空间位阻障碍。进而提高色浆或墨水分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印喷头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。此外，所述分散剂中的主链中未进行酰胺化接枝反应所残留的羧酸基团可通过碱化形成阴离子羧酸盐，提供静电斥力，有助于提高色浆或墨水的分散稳定性。

另外，本发明采用的两次聚合方式，改善聚醚胺分子单体反应速度慢导致聚合度差的问题。分散剂的主链采用低分子单体进行第一次聚合，可有效改善聚合度分布，GPC(凝胶渗透色谱)检测可以得到分子量为单波峰窄分布的分散剂主链。再通过第二次聚合，将聚醚胺分子单体接枝到分散剂主链中，形成分子量分布窄的具有接枝结构的分散剂。相对于直接使用聚醚胺分子单体聚合得到的分子量为多波峰及宽分布的分散剂，在稳定性方面有显著改善。

本发明的第一方面提供一种分散剂。

具体的，一种分散剂，包括锚定基团和聚醚胺结构；

所述锚定基团包括芳香族基团。

优选的，所述锚定基团还包括胺基结构。

优选的，所述分散剂还包括含羧基的结构。

所述锚定基团对颜料表面进行稳定吸附。