[发明专利]一种苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种苯乙烯‑丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法，其特征是步骤为：制备苯乙烯磺酸钠水溶液、丙烯酸类混合液、过硫酸盐类引发剂水溶液和亚硫酸氢钠链转移剂水溶液，将苯乙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸类混合液经微混合器混合后加热、再与引发剂水溶液经微混合器再次混合后定点引发聚合、在反应后期经微混合器后定点加入链转移剂水溶液使反应终止，再经后处理，即制得苯乙烯‑丙烯酸类共聚型分散剂。本发明采用微混合器进行反应，在短时间内完成反应后立即终止反应，反应过程易控制，效率高，设备投资小、制备工艺简单，实用性强，制备的苯乙烯‑丙烯酸类共聚型分散剂具有良好的分散效果，适用于农药、颜料、染料等领域。

技术领域

本发明属于高分子有机化合物的制备，涉及一种苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法。本发明制备的苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂适用于农药、颜料、染料等领域。

背景技术

分散剂在农药、颜料、染料等领域有着很重要的应用。传统的小分子分散剂，因容易从固体颗粒表面解离而导致失效。羧酸盐类共聚物分散剂是一种水溶性阴离子聚合物分散剂，主要通过静电斥力稳定作用和空间位阻作用使体系分散稳定，其对体系的温度、pH值和离子强度不敏感，在水性体系中能最大程度发挥分散能力。静电斥力稳定机制是高分子分散剂发生电离而在纳米微粒表面形成双电层，并通过静电斥力使纳米微粒稳定存在于介质中。空间位阻稳定以高分子分散剂在纳米微粒表面形成牢固的吸附并具有足够的吸附层厚度(1-10nm)的完整覆盖层为理论基础。同时，与单锚固基团的小分子分散剂相比，高分子分散剂含多个锚固点，可更有效地吸附于分散粒子表面，吸附量大。一般来说，均聚物不是良好的分散剂，因其是较好的溶剂化链或是较好的锚固基团，而良好的斥力稳定作用需二者兼具，能满足这种要求的多为共聚物，如作为水性体系颜料分散剂的聚合物通常是二者兼具的无规共聚物、接枝共聚物或嵌段共聚物。因此，高分子型的羧酸盐类共聚物，如苯乙烯-丙烯酸类共聚物分散剂，通过电荷作用和空间位阻可使分散体系更加稳定，因而比小分子型分散剂具有更好的分散效果。

传统的共聚物分散剂，通常采用间歇性釜式合成方法，以苯乙烯、丙烯酸类等为原料单体，以水溶性的氧化还原体系为引发剂，以水等作为溶剂，各物料按一定配比、在恒定的温度下通过滴加的方式进料，经保温反应、加终止剂而完成聚合，再经酸碱中和、喷雾干燥等后处理过程最终得到粉状产品。以上合成路线属于自由基聚合机理。自由基聚合的反应过程大多属于快速、强放热的易失控反应，其共性表现为不达到某一条件反应不能引发，而稍高于这一条件则反应极易失控；在自由基聚合反应初期，引发剂缓慢引发而形成初级自由基，初级自由基一旦生成则会迅速引发单体发生聚合反应，这一步骤可以在数秒甚至更短的时间内完成；自由基聚合慢引发、快增长、速终止的特点决定了高分子聚合物在极短的时间内生成，且大多数的自由基聚合反应都是强放热反应，快速的热量释放容易进一步促进反应速度的提高，出现自动加速现象，同时随着反应的进行，反应体系的黏度急剧上升，从而导致反应过程不可控。因此，以上现有技术工艺实施路线存在反应易失控爆聚、安全风险及设备投资偏大、产品批次稳定性较差等自由基聚合传统间歇性釜式反应的问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法。本发明通过将苯乙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸类混合液经微混合器混合后加热、再与引发剂水溶液经微混合器再次混合后定点引发使其聚合、在反应后期经微混合器后定点加入链转移剂水溶液使反应终止，再经后处理，从而提供一种具有优异的分散效果的苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法。

本发明的内容是：一种苯乙烯-丙烯酸类共聚型分散剂的制备方法，其特征是步骤为：

a、制备苯乙烯磺酸钠水溶液：

将100质量份的苯乙烯磺酸钠添加到150～400质量份的水中，经搅拌混合制得浓度为40％～20％的苯乙烯磺酸钠水溶液，置于常温，备用；浓度太低则会导致后续反应速率太慢、步骤f中的聚合停留时间将会成倍延长；浓度太高，则反应过快、水浴温控的效率将无法匹配；

b、制备丙烯酸类混合液：