[發明專利]一種含磷酸基水性分散劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110423374.4
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113136009B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 王小妹;夏李靜;伍雪芬
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/18;C08F220/20;C08F212/32;C08F8/40;C09D11/03
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種含磷酸基水性分散劑及其制備方法與應用，所述含磷酸基水性分散劑的制備原料包括：丙烯酸酯單體、三元胺、環氯磷酸烴酯，所述丙烯酸酯單體至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羥基的丙烯酸酯。本發明的分散劑不僅引入了磷酸基團，提高了分散劑與水的相容性，降低了界面表面張力，而且通過除去分散劑中甲基丙烯酸叔丁酯的叔丁基，使得該分散劑含有大量的羧酸根負離子。相對于酯基的錨固作用，羧酸根負離子與無機顆粒之間可以形成了更加良好的錨固作用，有利于提高分散穩定性以及研磨效率。該水性分散劑適用于陶瓷釉料墨水的分散，提高了陶瓷墨水的防沉性能、研磨效率等。

技術領域

本發明涉及分散劑技術領域，具體涉及一種含磷酸基水性分散劑及其制備方法與應用。

背景技術

傳統陶瓷墨水通常分散在非水相介質中，由于有機溶劑存在的環保問題，迫使油墨行業減少揮發性有機溶劑的使用，逐漸尋求采用水相介質進行分散的技術。在水相介質中制備陶瓷粉體懸浮液，雖然在安全性和環境方面都能夠達到人們的預期，但由于水是極性質子溶劑，具有顯著的氫鍵、毛細管力和高表面張力，這些都使水在分散粉末時形成強大的液體橋，使陶瓷粉體在水相中形成嚴重團聚的趨勢。因此，開發出更加高效的水性陶瓷墨水分散劑，減少陶瓷分體在水相中的團聚是人們關注的熱點。

在陶瓷墨水中加入聚合物分散劑對顏料顆粒的分散和穩定具有重要意義。聚合物分散劑在超細粉碎過程中起著重要作用。加入少量分散劑可在短時間內降低顏料顆粒的粒徑，控制懸浮液的粘度，提高懸浮液中顆粒的分散性能。在不同溶劑體系中，顏料的穩定機理也不盡相同。有機溶劑型墨水中顏料顆粒的穩定是通過空間穩定機理實現的，而在水性墨水中是以電穩定為主。

最具代表性的水基陶瓷墨水分散劑是改性丙烯酸聚合物分散劑，它可以吸附在粒子表面產生粒子間靜電斥力和空間位阻能，從而分散和穩定水懸液中的超細顏料粒子。

發明內容

本發明的發明目的在于克服上述現有技術的不足，為此，本發明提出一種含磷酸基水性分散劑，能夠很好地提高顆粒在水相中的分散穩定性。

同時，本發明還提供所述含磷酸基水性分散劑的制備方法和應用。

具體地，本發明采取的技術方案如下：

本發明的第一方面是提供一種含磷酸基水性分散劑，所述含磷酸基水性分散劑的制備原料包括：丙烯酸酯單體、三元胺、環氯磷酸烴酯，所述丙烯酸酯單體至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羥基的丙烯酸酯。

根據本發明第一方面的含磷酸基水性分散劑，至少包括如下有益效果：

本發明的分散劑中，利用含羥基的丙烯酸酯與環氯磷酸烴酯進行親核取代反應，可在分散劑中引入磷酸基；在磷酸基的基礎上引入了含叔丁基的丙烯酸酯，不僅可以利用磷酸基在水中電離成離子，吸附在被分散粒子表面形成雙電層，通過靜電排斥被分散無機粒子團聚，從而提高分散劑與水的相容性，降低界面表面張力，而且含叔丁基的丙烯酸酯在脫去叔丁基后可生成羧酸根離子(其他丙烯酸酯難以脫去烷基形成羧酸根離子)，羧酸根離子與被分散無機粒子形成良好的錨定作用，進一步提高被分散無機粒子的穩定性。

在本發明的一些實施方式中，所述含磷酸基水性分散劑的重均分子量≤10000。

在本發明的一些實施方式中，所述含磷酸基水性分散劑的重均分子量為6000～9000。

在本發明的一些實施方式中，所述含磷酸基水性分散劑的制備原料還包括含乙烯基的線性聚乙烯亞胺。線性聚乙烯亞胺中含有乙烯基雙鍵，能夠發生自由基聚合。且線性聚乙烯亞胺中含有胺基，可進一步提高分散劑對被分散無機粒子的錨定作用；同時，聚乙烯亞胺溶于水，不會影響分散劑在水性介質中的溶解度。