[發明專利]一種水系無機顏填料分散用高分子電解質及其制備方法

有效

• 申請號: 200710173353.1
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN101469040A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 丁奮;何新照;周賦斌;王宏德
• 申請（專利權）人: 上海涂料有限公司技術中心
• 主分類號: C08F20/06
• 分類號: C08F20/06;C08F2/38;C08F2/44;C09C3/10
• 代理公司: 上海華工專利事務所
• 代理人: 應云平;謝世杰

技術領域

本發明涉及化學工業領域中的高分子材料及其制備方法，具體地說，涉及一種適用于作為水系涂料顏填料分散劑使用的高分子電解質及其一步法制備工藝。?

背景技術

高分子電解質所以成為人們研究的熱點，其原因是它能有效地將無機顏填料穩定的分散在水相中。美國專利USP4517098提出用聚甲基丙烯酸鈉鹽水溶液來解決工業用水中的碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣等粒子的沉積問題。USP2783200指出可以用甲基丙烯酸或甲基丙烯酸鈉鹽來處理鍋爐中泥漿物及沉淀物，USP3083916指出丙烯酸與其他單體共聚可提高分散效率，USP4008164指出用甲基丙烯酸和丙烯酸的共聚物可阻止鈣在水相中的沉積，USP3293152，3579455，3663448，3699048，3766077，4004939，4209398，4303568，4326980，都論述了在聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸鈉鹽中，通過添加其他單體進行共聚后可滿足不同性能需求。?

我國研究聚丙酸鈉鹽分散劑合成方法的文章也很多，如黃良仙等在《化學研究》第16卷第二期中指出用亞硫酸鈉作為鏈轉移劑。劉金華等在《精細與專用化學品》第14卷第1期中指出可以用次亞磷酸鈉作鏈轉移劑。黃良仙等在《山西大學學報自然科學版》第28卷?第四期中指出用亞硫酸氫鈉作為鏈轉移劑。CN92111424.9中提出了用三元氧化還原體系制備低分子量聚丙烯酸鈉鹽的方法，并歸納了幾種常見的聚合方法的利弊。但是以上這些聚合方式均是采用兩步法，即第一步是單體在引發劑存在的條件下先進行聚合，第二步用堿液中和。需要指出的是，丙烯酸單體自聚合時放熱快，釋放熱量高且不均勻，控制分子量難度大，故在工藝上難以掌握。?

發明內容

本發明旨在提供一種以丙烯酸類單體為主要原料的水系無機顏填料分散用高分子電解質及其制備方法，這種高分子電解質適用于分散水性涂料中的鈦白粉、滑石粉、高嶺土等無機顏填料，特別是對于易沉降、結底的輕鈣非常有效。當這種高分子電解質包覆在顏填料表面時，在每個粒子表面上形成高分子羧酸負離子層，造成多個具有相同電荷的粒子之間互相排斥，因而防止了粒子間的聚集和凝結，從而達到良好的分散穩定性。?

本發明的另一個目的是提供一種一步法合成上述高分子電解質的方法，它能克服前面所述兩步法的缺點，而且它充分利用了反應過程中放出的大量熱能，簡化了操作步驟，提高了生產效率。?

本發明是這要實現的，所述的水系無機顏填料分散用高分子電解質的特征是，以重量百分率計，該高分子電解質的合成配方組成包括：?

丙烯酸類單體????????????????????????????25～35％；?

無機碳酸鹽??????????????????????????????15～30％；?

鏈轉移劑????????????????????????????????0.1～5％；?

引發劑??????????????????????????????0.3～0.5％；?

溶劑????????????????????????????????40～50％。?

其中，所述的丙烯酸類單體是指丙烯酸、甲基丙烯酸及其水溶性單體，選自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸β羥乙酯、甲基丙烯酸β羥丙酯、丙烯酸、丙烯酸β羥乙酯、丙烯酸β羥丙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一種或數種的組合。所述的無機碳酸鹽是指碳酸的堿土金屬鹽，包括碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸鋰。所述的鏈轉移劑選自亞硫酸氫鈉、巰基乙酸、巰基乙醇、巰基丙醇、次亞磷酸鈉、次亞磷酸中的一種或幾種。所述的引發劑是過硫酸銨。所述的溶劑是去離子水。?

據水性涂料無機顏填料的分散要求，本發明提供的是具有如下結構和聚合度的低聚物：?

上式中n聚合度為10～70；?

上式中n聚合度為10～70；?

上式中n聚合度為n＝n₁+n_2；10～

＝10～70；?

上式中n聚合度為n＝n₁+n₂

＝10～70。?