[發明專利]一種嵌段高分子顏料分散劑、其制備方法及含該分散劑的顏料分散液

無效

• 申請號: 201110119966.3
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102274702A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 林擘
• 申請（專利權）人: 山東沃爾德科技發展有限公司
• 主分類號: B01F17/52
• 分類號: B01F17/52;B01F17/36;C08F293/00;C09D17/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種顏料分散劑，特別涉及一種嵌段高分子分散劑，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

在涂料、油墨等產業中，顏料的分散是制造技術的重要環節。顏料在涂料、油墨中形成固-液分散體，分散體系在熱力學上是不穩定的，在制漆、儲存、施工應用，甚至成膜過程中均可能發生聚集。為了得到均一穩定分散體，經常需要使用分散劑。使用傳統的小分子分散劑時，體系的穩定性差，對漆膜外觀、硬度及耐老化等性質也有不利影響。近年來高分子分散劑已成為新一代的高效分散劑，其對顏料的分散有顯著效果，尤其對潤濕性、穩定性等方面有相當大的作用，對顏料的應用性能也有較大改善。高分子分散劑是指分子質量在數千以上的具有表面活性的高分子化合物，本質上屬于表面活性劑。在各種結構類型的高分子分散劑中，嵌段型高分子分散劑最有效。中國專利CN101045199A公開了一種高分子分散劑，其特性粘度為7.2～7.5厘泊，采用了甲氧基聚乙二醇為親水鏈段，在介質水中伸展，起到空間穩定作用；使用酯基為錨定集團，起到錨定顏料的作用，可用于分散水性涂料中的無機顏料，卻不能分散油性涂料中的無機顏料；中國專利CN101862619A公開了一種“嵌段高分子分散劑及其制備方法”，以聚胺基丙烯酸酯作錨固段，用于分散溶劑型涂料中的碳黑、有機顏料，對分散油性涂料中的無機顏料效果不理想。

發明內容

本發明的目的是克服上述不足而提供一種嵌段高分子顏料分散劑及其制備方法。

一種嵌段高分子顏料分散劑，其高分子鏈由溶劑化鏈和錨固段組成，以聚丙烯酸酯嵌段作溶劑化鏈，聚丙烯酸嵌段或聚甲基丙烯酸嵌段作無機顏料錨固段，高分子鏈的結構如下式(I)所示：

其中，X₁為H或CH₃；Y₁選自C₁～C₁₀的烷基、含羥基的C₁～C₁₀的烷基中的一種或幾種；X₂為H或CH₃；m＝10～200，優選20～180，更優選50～120；n＝1～50，優選5～40，更優選10～20。

上述嵌段高分子顏料分散劑中聚丙烯酸酯嵌段作溶劑化鏈，其分子量為1000～20000克/摩爾，在聚合物中聚丙烯酸酯嵌段含量為50～98％(質量分數)；聚丙烯酸嵌段或聚甲基丙烯酸嵌段作錨固段，其分子量為100～2000克/摩爾，在聚合物中聚丙烯酸嵌段或聚甲基丙烯酸嵌段含量為2～50％(質量分數)。

上述嵌段高分子顏料分散劑的制備方法，步驟如下：

(1)室溫下向反應容器中先加入錨固段單體、引發劑、配體及溶劑通高純氮進行機械攪拌0.5～1小時，然后加銅粉或銅絲反應0.5～4小時，再加入溶劑化鏈單體反應0.5～4小時，停止攪拌，過濾分離聚合物溶液和銅粉或銅絲；或者室溫下向反應容器中先加入溶劑化鏈單體、引發劑、配體及溶劑通高純氮進行機械攪拌0.5～1小時，然后加銅粉或銅絲反應0.5～4小時，再加入錨固段單體反應0.5～4小時，停止攪拌，過濾分離聚合物溶液和銅粉或銅絲；

(2)將聚合物溶液加入到反應容器中，升溫到70攝氏度到90攝氏度后，向其中加入乙酸，保溫5～8小時，得到嵌段型高分子分散劑。

所述的溶劑化鏈單體、引發劑、配體、銅粉或銅絲、錨固段單體、乙酸的投料摩爾比為10～200∶1∶0.1～1∶0.1～1∶1～50∶1～50。

所述的溶劑化鏈單體為CH₂C(X₁)COOY₁中的一種或幾種，其中，X₁為H或CH₃；Y₁選自C₁～C₁₀的烷基、含羥基的C₁～C₁₀的烷基中的一種或幾種。優選摩爾比為1∶1甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的混合物。

所述的錨固段單體為CH₂C(X₂)COOH，其中，X₂為H或CH₃，優選為丙烯酸叔丁酯。

本發明所述的引發劑為鹵代有機物；配體為五甲基二亞烷基三胺、三(2-氨基乙基)胺、三(N，N-二甲氨基乙基)胺等多胺基化合物；溶劑為甲醇、乙醇、二甲基亞砜、乙酸乙酯、或乙酸丁酯；銅粉粒徑為0.5～1000微米；銅絲直徑為0.1～5毫米。