[發(fā)明專利]聚合物改性木質(zhì)素分散劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610763400.7
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN106397688B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂仕銘;盧圣國;汪理想;梁棟;黃麗蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州世名科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F289/00
• 分類號(hào): C08F289/00;C08F220/06;C08H7/00;C09D17/00
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所 32212
• 代理人: 盛建德

本發(fā)明公開了一種聚合物改性木質(zhì)素分散劑及其制備方法，其制備方法包括：首先通過木質(zhì)素、二硫化碳、氫氧化鈉反應(yīng)獲得木質(zhì)素黃原酸鈉，再經(jīng)過氧化物氧化生成木質(zhì)素二異丙氧基黃原酸酯，作為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑；然后以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，將丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯中的至少兩種單體投入反應(yīng)制得接枝的木質(zhì)素衍生物，參與反應(yīng)的單體總質(zhì)量占木質(zhì)素二異丙氧基黃原酸酯的質(zhì)量的80％～150％；最后上述反應(yīng)結(jié)束后，將干燥后的接枝的木質(zhì)素衍生物溶于水中，并將pH值調(diào)為8.0～9.0，得到聚合物改性木質(zhì)素分散劑。本發(fā)明所揭示方法制備的木質(zhì)素分散劑，具有較好的分散性能，以該分散劑制備的水性色漿，具有較高的著色力和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種顏料用分散劑及其制備方法，尤其涉及一種聚合物改性木質(zhì)素分散劑及其制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

木質(zhì)素是自然界中第二大可再生資源，是一種分子結(jié)構(gòu)中含氧代苯丙醇或其衍生物結(jié)構(gòu)單元的芳香性高聚物。對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行加工來制備分散劑已有數(shù)十年的歷史，木質(zhì)素分散劑已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、染料、涂料、紡織等領(lǐng)域，其中木質(zhì)素磺酸鹽是木質(zhì)素類分散劑中最為主要的產(chǎn)品。

木質(zhì)素磺酸鹽依托側(cè)鏈磺酸根離子的電荷排斥力，可以有效穩(wěn)定顆粒分布防止團(tuán)聚，其分子鏈上的芳香結(jié)構(gòu)可以對(duì)很多顆粒表面形成較強(qiáng)的吸附力起到分散作用。木質(zhì)素磺酸鹽分散劑雖然價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛，但其品種單一、雜質(zhì)多、分子量偏小、親水性過強(qiáng)、分散性能一般，且以木質(zhì)素磺酸鹽作為主要分散劑制備的水性色漿，往往著色力偏低。

工業(yè)上，木質(zhì)素主要來源于造紙工業(yè)產(chǎn)生的“黑液”，由于造紙制漿工藝的不同，酸性和中性制漿工藝得到的“黑液”主要成分為木質(zhì)素磺酸鹽，堿性制漿工藝得到的“黑液”主要成分為堿性木質(zhì)素。堿性木質(zhì)素和木質(zhì)素磺酸鹽同木質(zhì)素一樣，基本組分都是苯甲基丙烷衍生物，但由于在紙漿工藝中反應(yīng)不完全，“黑液”中的堿性木質(zhì)素和木質(zhì)素磺酸鹽中還含有大量親水的羥基官能團(tuán)，對(duì)“黑液”中堿性木質(zhì)素和木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行改性，是制備高性能木質(zhì)素分散劑的重要途徑。

在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，木質(zhì)素類分散劑的改性方式主要分為化學(xué)功能改性和接枝共聚改性。常規(guī)的化學(xué)功能性改性主要有磺化、縮醛化、氧化法等；接枝共聚改性是使用化合物單體對(duì)木質(zhì)素單體進(jìn)行接枝共聚，從而引入親水或親油鏈，提高木質(zhì)素分散劑的分散效果。

將顏料顆粒穩(wěn)定分散在水性體系中形成的水性色漿是一種重要的著色劑，分散劑是制備水性色漿的重要原料，分散劑對(duì)顏料顆粒的分散效果直接影響色漿的著色力、儲(chǔ)存穩(wěn)定性等基本性能。目前木質(zhì)素類分散劑只有少量應(yīng)用于色漿工業(yè)中，究其原因主要有以下兩方面：1)對(duì)顏料顆粒的分散效果差，導(dǎo)致色漿的著色力較低；2)與很多色漿應(yīng)用的基料相容性差。

木質(zhì)素及木質(zhì)素的衍生物具有自由基反應(yīng)活性，在引發(fā)劑存在的條件下，木質(zhì)素及其衍生物能夠發(fā)生游離基接枝共聚反應(yīng)。在木質(zhì)素分散劑制造領(lǐng)域，對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行接枝改性是一種非常有效的途徑，如公開號(hào)為US7691982的美國專利介紹了一種對(duì)木質(zhì)素接枝烷氧基和陰離子性功能基團(tuán)以制備分散劑的方法。

在木質(zhì)素大分子鏈上接枝丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯等單體，可以得到一些具有性能良好的聚合物。但是常規(guī)的接枝聚合并不能避免單體自聚的情況，因?yàn)檫@些單體在引發(fā)劑作用下也很容易自聚，這些自聚的單體往往會(huì)影響分散劑的分散效果。近年來，研究人員開始關(guān)注木質(zhì)素的可控聚合接枝方式，其中可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(簡稱：RAFT)聚合是最近十多年來發(fā)展起來的一種活性/可控技術(shù)，利用該技術(shù)制備的木質(zhì)素分散劑具有可控的分子嵌段結(jié)構(gòu)，對(duì)顏料顆粒具有較好的分散性能。然而目前還未見采用RAFT聚合技術(shù)對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行接枝改性的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了提高木質(zhì)素分散劑的分散性，拓展其在色漿領(lǐng)域的使用范圍及提高性能，提供了一種基于RAFT活性可控聚合技術(shù)的聚合物改性接枝木質(zhì)素的方法。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：