[發明專利]一種丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑及其生產方法

在審

• 申請號: 201811205617.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109337006A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 景宜;耿悅凱;孟佳佳
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F222/06;C09D7/65
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明提供一種丙烯酸?馬來酸酐共聚物顏料分散劑及其生產方法，顏料分散劑，由丙烯酸、馬來酸酐、催化劑、引發劑和氫氧化鈉等輔助材料制成；其中單體丙烯酸30?50份，馬來酸酐的比例為10?20份，引發劑由過硫酸鈉2?5份，過氧化氫1?2份，催化劑硫酸亞鐵的用量為單體總質量的25?100ppm。生產方法為，采用平行滴液?溶液聚合的方法，將馬來酸酐和丙烯酸溶液混合后，隨引發劑一起滴加到反應器中合成丙烯酸?馬來酸酐共聚物。本發明采用單體與丙烯酸共聚簡化合成步驟，控制聚合物分子量，保證較高的單體轉化率，確保合成出結構均勻的共聚物分散劑；合成后的分散劑分散效果好，涂料分散均勻、穩定性好、用量少。

技術領域

本發明涉及丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑，尤其涉及一種丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑及其生產方法。

背景技術

在顏料涂布紙的涂料制備過程中，由于涂布顏料粒子極小的粒徑和極高的表面能非常容易絮聚成團，影響涂布紙生產的可操作性和涂布紙的質量。為了達到均勻分散如瓷土和碳酸鈣等顏料粒子，制備流動性和流變性良好的涂料，提高涂布紙機運行性的目的，防止顏料顆粒間的相互吸引而產生集聚，在配制涂料時必須加入分散劑來克服懸浮液內顏料顆粒間的相互吸引力。用于紙張涂布顏料的分散劑主要分為三類，即無機分散劑、有機小分子分散劑和高分子分散劑。無機分散劑主要是各種無機鹽，目前使用最多的主要有多聚磷酸鹽(如六偏磷酸鈉)、硅酸鹽、碳酸鹽等，無機分散劑易帶入雜質離子，分散不穩定。有機小分子分散劑主要是指各類表面活性劑，其對分散體系中的離子、pH值、溫度等因素很敏感，分散穩定性弱，分散效果差。高分子分散劑中，陰離子類聚電解質分散劑所占比例最大，應用最廣。該類分散劑主要有馬來酸酐類和丙烯酸類兩種，其中聚丙烯酸及其衍生物類分散劑在顏料分散過程中的應用較為廣泛。低分子量聚丙烯酸鈉特別能耐受各類侵襲，如高pH、高溫、高剪切力的影響，同時由于要控制聚丙烯酸鈉的分子量，該物質的合成工藝較為復雜，條件較嚴格，價格也較昂貴，因此一般只將其作為輔助分散劑與其它廉價的分散劑復配使用。

發明內容

發明目的：針對以上不足之處，本發明的目的是提供一種丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑及其生產方法。

技術方案：一種丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑，由丙烯酸、馬來酸酐、催化劑、引發劑和氫氧化鈉制成；其中單體丙烯酸30-50份，馬來酸酐的比例為8-20份，引發劑由過硫酸鈉5-2份，過氧化氫1-2份，催化劑硫酸亞鐵的用量為單體總質量的25-100ppm。

一種丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑的生產方法，采用平行滴液-溶液聚合的方法，將馬來酸酐和丙烯酸溶液混合后，隨引發劑一起滴加到反應器中合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物。

丙烯酸-馬來酸酐共聚物顏料分散劑的生產方法具體步驟為：

(1)將丙烯酸與馬來酸酐按照1:1-5:1質量比，加水溶解，配制成20-30％的溶液備用；

(2)在反應釜中加入水，加入催化劑硫酸亞鐵，添加量為單體總質量的25-100ppm，啟動攪拌器，以30-40rpm的轉速攪拌5-8分鐘；同時將反應釜溫度升高至80-90℃；

(3)將配制好的丙烯酸與馬來酸酐混合溶液滴加到反應釜中，控制好滴加速度，在3-4小時內滴加完畢；同時滴加過硫酸鈉和過氧化氫溶液引發劑，其滴加量為單體總質量的4-8％；

(4)滴加完成后，在80-90℃溫度下保溫30-40分鐘。向反應釜通冷卻水降溫至50-60℃，并在此溫度下滴加濃度為40-50％的氫氧化鈉溶液至合成物的pH值在7.5-8.0左右后降溫出料。

有益效果：與現有技術相比，本發明采用單體與丙烯酸共聚來簡化合成步驟，能有效控制聚合物分子量，保證較高的單體轉化率，并確保合成出結構均勻的共聚物分散劑，降低了成本；合成后的分散劑分散效果好，制備的涂料分散均勻、穩定性好、用量少。

具體實施方式