一種超枝化分散劑的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超枝化分散劑的制備方法，它包括的步驟為：配制（甲基）丙烯酸（酯）、活性物質(zhì)、疏水大單體溶液備用；配制氧化-還原引發(fā)劑溶液備用；將水升溫至80～85℃，加入10-30％的引發(fā)劑溶液，5～10分鐘后，向其中同時(shí)滴加備用的混合原料溶液和剩余的引發(fā)劑溶液；85～90℃保溫1～1.5小時(shí)；降溫至40℃以下，中和反應(yīng)，并控制溫度<50℃；檢測(cè)合格后出料即可。本發(fā)明制備的超枝化分散劑為水性分散劑，具有環(huán)保、安全、性能優(yōu)異等特點(diǎn)，其完善了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)品的種類(lèi)；采用的疏水大單體與羧酸具有良好的協(xié)同作用，且采用合適的溫度與引發(fā)劑，使產(chǎn)品達(dá)到了良好的分散和穩(wěn)定效果，尤其對(duì)炭黑、有機(jī)顏料等比較難分散的體系具有良好的分散效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種超枝化分散劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬精細(xì)化工領(lǐng)域，尤其涉及一種超枝化分散劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于環(huán)保問(wèn)題的日益加劇，人們的環(huán)保意識(shí)也日益增強(qiáng)，紡織、皮革、包裝、涂料、油墨等行業(yè)所需要的助劑越來(lái)越水性化。目前市場(chǎng)上分散劑的品種較多，但超支化的羧酸類(lèi)分散劑品種不多，而當(dāng)將炭黑或有機(jī)顏料分散成色漿時(shí)，三苯乙烯苯酚類(lèi)的非離子表面活性劑具有良好的潤(rùn)濕效果，但由于炭黑和有機(jī)顏料的潤(rùn)濕比較困難，故需要加入大量的此類(lèi)表面活性劑、而大量此類(lèi)表面活性劑的存在導(dǎo)致了色漿對(duì)涂層耐水性的破壞，通過(guò)將三苯乙烯苯酚聚環(huán)氧乙烷化合物進(jìn)行(甲基)丙烯酸等封端酯化、引入不飽和雙鍵，再通過(guò)共聚引入到分散劑中，從而將分散劑與潤(rùn)濕劑有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，此時(shí)由于疏水大單體與羧酸具有良好的協(xié)同作用，可以使色漿達(dá)到良好的分散和穩(wěn)定效果。所以開(kāi)發(fā)疏水大單體改性的超枝化分散劑不僅具有良好的應(yīng)用前景，也將會(huì)完善市場(chǎng)產(chǎn)品，為水性助劑類(lèi)產(chǎn)品提供新型的、同時(shí)具備潤(rùn)濕和分散性能的新品種。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是為了克服上述不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，性能優(yōu)異的超枝化分散劑的制備方法，該超枝化分散劑對(duì)炭黑、有機(jī)顏料等比較難分散的體系具有良好的分散效果。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種超枝化分散劑的制備方法，它包括如下步驟:
[0006](I)、向反應(yīng)容器中邊攪拌邊加入(甲基)丙烯酸(酯)、活性物質(zhì)、疏水大單體，然后以80~120rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
[0007](2)、將引發(fā)劑、還原劑分別溶于水中，在磁力攪拌器上以200~250rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí)，然后分批加入另一恒壓滴液漏斗中備用；
[0008](3)、向反應(yīng)容器中加入水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至80_85°C ；
[0009](4)、加入10-30%的步驟(2)中備用的引發(fā)劑、還原劑水溶液，并保持溫度80-85 0C ；
[0010](5)、5~10分鐘后，向反應(yīng)容器中同時(shí)勻速滴加步驟(1)中恒壓滴液漏斗中備用的混合原料溶液和步驟(2)中剩余的引發(fā)劑、還原劑溶液，在2.5-3小時(shí)內(nèi)滴加完畢；
[0011](6)、滴加完畢后升溫至85-90°C，保溫I~1.5小時(shí)；
[0012](7)、降溫至40°C以下，滴加堿液進(jìn)行中和，并控制溫度<50°C ；
[0013](8)、中和完畢后，檢測(cè)外觀為淺黃色透明液體，固含量為40±2%，PH=7~9為合格品，檢測(cè)合格后出料即可；
[0014]其中:(甲基)丙烯酸(酯)、活性物質(zhì)、疏水大單體、引發(fā)劑、還原劑的質(zhì)量比25-50:10-25:5 ~30:3 ~10:3 ~10。[0015]所述活性物質(zhì)為乙烯基璜酸鈉、馬來(lái)酸酐或衣康酸中的一種或幾種，該活性物質(zhì)均為水溶性單體，在體系中主要提高分散效果、儲(chǔ)存穩(wěn)定性及聚合穩(wěn)定性等。
[0016]所述的疏水大單體為三苯乙烯基苯酚-(EO) 10-100-(甲基)丙烯酸酯中的任意一種或幾種。
[0017]所述的(甲基)丙烯酸(酯)為丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸中的一種或幾種，其中至少含有丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。[0018]其中，優(yōu)選地，所述步驟(1)為:向一定量水中加入活性物質(zhì)配制成水溶液，邊攪拌邊加入(甲基)丙烯酸(酯)、疏水大單體，然后以80~120rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用。
[0019]其中，步驟(6)為:滴加完畢后采用一定量的水沖洗恒壓滴液漏斗中的混合原料、引發(fā)劑水溶液，并同時(shí)等速滴加入反應(yīng)容器，同時(shí)升溫至85-90°C，沖洗水滴加完畢后，保溫I~1.5小時(shí)。
[0020]其中，所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽，如過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀等，所述的還原劑為焦亞硫酸鈉。其中，所述的引發(fā)劑和還原劑組成過(guò)硫酸鹽-焦亞硫酸鈉復(fù)合的氧化-還原體系。
[0021]其中，步驟(7)中所述的堿液的質(zhì)量百分比濃度為25-50%。
[0022]有益效果:本發(fā)明所述的超枝化分散劑的制備方法制備的新型水性分散劑，具備潤(rùn)濕和分散性能，具有環(huán)保、安全、性能優(yōu)異等特點(diǎn)，其完善了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)品的種類(lèi)，完善了分散劑的品種；本發(fā)明采用的疏水大單體與羧酸具有良好的協(xié)同作用，且采用合適的溫度與引發(fā)劑、還原劑，使產(chǎn)品達(dá)到了良好的分散和穩(wěn)定效果，尤其對(duì)炭黑、有機(jī)顏料等比較難分散的體系具有良好的分散效果，且不會(huì)破壞涂層的耐水性，且價(jià)格經(jīng)濟(jì)，使用范圍廣泛，具有良好的應(yīng)用前景；本發(fā)明的制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1:
[0024]原料配方:甲基丙烯酸:270g、馬來(lái)酸酐:90g、三苯乙烯基苯酚-(EO) 10-甲基丙烯酸酯:120、過(guò)硫酸銨:45g、焦亞硫酸鈉:45g、水:725g、氨水(25%):339g
[0025]在室溫條件下，將90g馬來(lái)酸酐加入200g水中配制成水溶液，邊攪拌邊加入270g甲基丙烯酸、90g三苯乙烯基苯酚-(EO)ltl-甲基丙烯酸酯，然后以SOrpm的速度攪拌I小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
[0026]分別將45g過(guò)硫酸銨、45g焦亞硫酸鈉溶于100g水中，于磁力攪拌器上以200rpm的速度攪拌0.5小時(shí)，然后分批加入到100ml恒壓滴液漏斗中備用；
[0027]向2000ml4 口燒瓶中加入300g水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至85°C;然后分別加入29g引發(fā)劑、29g還原劑水溶液，保持溫度85°C，同時(shí)勻速滴加混合原料溶液、剩余的過(guò)硫酸銨、焦亞硫酸鈉水溶液，2小時(shí)45分滴加完畢，滴加完畢后，用余下的25ml分別沖洗混合原料、引發(fā)劑、還原劑的配制及滴加容器，并滴加入反應(yīng)瓶，升溫至89°C，保溫1.5小時(shí)；
[0028]將反應(yīng)液降溫至35°C,滴加備用的氨水溶液進(jìn)行中和，并控制溫度<50V ；
[0029]中和完畢后，檢測(cè)外觀為淺黃色透明液體，固含量為39.7%,PH=8.2，檢測(cè)合格，出料即得。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]原料配方:甲基丙烯酸:350g、乙烯基璜酸鈉(25%水溶液):50g、馬來(lái)酸酐:100g、三苯乙烯基苯酚-(EO)4tl-甲基丙烯酸酯:120、過(guò)硫酸鉀:60g、焦亞硫酸鈉:60g、水:1100g、NaOH:240g
[0032]在室溫條件下，將50g乙烯基璜酸鈉(25%水溶液)加入300g水中配制成水溶液，邊攪拌邊加入350g甲基丙烯酸、100g馬來(lái)酸酐、120g熔化的三苯乙烯基苯酚-(EO)4tl-甲基丙烯酸酯，然后以IOOrpm的速度攪拌0.5小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
[0033]將60g過(guò)硫酸鉀、60g焦亞硫酸鈉分別溶于120g水中，于磁力攪拌器上以250rpm的速度攪拌0.5小時(shí)，然后分批加入到100ml恒壓滴液漏斗中備用；
[0034]向2000ml4 口燒瓶中加入300g水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至85°C ;然后加入各36g弓丨發(fā)劑、36g還原劑水溶液，保持溫度83°C，同時(shí)勻速滴加混合原料溶液、剩余的過(guò)硫酸鉀、焦亞硫酸鈉水溶液，3小時(shí)滴加完畢；
[0035]滴加完畢，用20g水分別沖洗混合原料、引發(fā)劑、還原劑水溶液滴加漏斗，并同時(shí)等速滴加入反應(yīng)瓶，同時(shí)升溫至90°C，滴加完畢后，保溫I小時(shí)；
[0036]將240gNa0H溶于240g水中配置成50 %的NaOH水溶液冷卻到30°C以下備用；
[0037]將反應(yīng)液降溫至30°C，滴加備用的50% NaOH水溶液進(jìn)行中和，并控制溫度<50°C;
[0038]中和完畢后，檢測(cè)外觀為淺黃色透明液體，固含量為40.3%,PH=7.9，檢測(cè)合格，出料即得。
[0039] 實(shí)施例3:
[0040]原料配方:丙烯酸:360g、丙烯酸甲酯:40g、馬來(lái)酸酐:100g、三苯乙烯基苯酚-(EO) 10-甲基丙烯酸酯:60、三苯乙烯基苯酚-(EO)2tl-甲基丙烯酸酯:90、過(guò)硫酸銨:75g、焦亞硫酸鈉:75g、水:1300g、Na0H:282g ；
[0041]在室溫條件下，將100g馬來(lái)酸酐加入300g水中配制成水溶液，邊攪拌邊加入丙烯酸:360g、丙烯酸甲酯:40g、、60g三苯乙烯基苯酚-(EO)ltl-甲基丙烯酸酯、90g熔化的三苯乙烯基苯酚-(EO)2tl-甲基丙烯酸酯，然后以IOOrpm的速度攪拌0.5小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
[0042]分別將75g過(guò)硫酸銨、75g焦亞硫酸鈉溶于150g水中，于磁力攪拌器上以200rpm的速度攪拌I小時(shí)，然后分批加入到100ml恒壓滴液漏斗中備用；
[0043]向2500ml4 口燒瓶中加入400g水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至83°C ;然后加入各45g引發(fā)劑、45g還原劑水溶液，保持溫度85°C，同時(shí)勻速滴加混合原料溶液、剩余的過(guò)硫酸銨、焦亞硫酸鈉水溶液，3小時(shí)滴加完畢；
[0044]滴加完畢，用18g水分別沖洗混合原料、引發(fā)劑水溶液滴加漏斗，并同時(shí)等速滴加入反應(yīng)瓶，同時(shí)升溫至90°C，保溫1.5小時(shí)；
[0045]將282gNa0H溶于282g水中配置成50 %的NaOH水溶液冷卻到30°C以下備用；
[0046]將反應(yīng)液降溫至30°C，滴加備用的50% NaOH水溶液進(jìn)行中和，并控制溫度<50°C;
[0047]中和完畢后，檢測(cè)外觀為淺黃色透明液體，固含量為40.5%,PH=8.3，檢測(cè)合格，出料即得。
[0048]實(shí)施例4:
[0049]原料配方:甲基丙烯酸:200、丙烯酸:150g、馬來(lái)酸酐:75g、衣康酸:25g、三苯乙烯基苯酚-(EO)29-甲基丙烯酸酯:150、過(guò)硫酸銨:75g、焦亞硫酸鈉:75g、水:1220g、NaOH:253g；[0050]在室溫條件下，將75g馬來(lái)酸酐、25g衣康酸加入300g水中配制成水溶液，邊攪拌邊加入200g甲基丙烯酸、150g丙烯酸和150g熔化的三苯乙烯基苯酚-(EO)29-甲基丙烯酸酯，然后以IOOrpm的速度攪拌I小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
[0051]分別將75g過(guò)硫酸銨、75g焦亞硫酸鈉溶于150g水中，于磁力攪拌器上以200rpm的速度攪拌0.5小時(shí)，然后分批加入到100ml恒壓滴液漏斗中備用；
[0052]向2500ml4 口燒瓶中加入320g水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至84°C ;然后分別加入45g引發(fā)劑、45g還原劑水溶液，保持溫度85°C，同時(shí)勻速滴加混合原料溶液、剩余的過(guò)硫酸銨、焦亞硫酸鈉水溶液，3小時(shí)滴加完畢。
[0053]滴加完畢，用47g水分別沖洗混合原料、引發(fā)劑、還原劑水溶液滴加漏斗，并同時(shí)等速滴加入反應(yīng)瓶，同時(shí)升溫至90°C，保溫1.5小時(shí)；
[0054]將253gNa0H溶于253g水中配置成50%的NaOH水溶液冷卻到30°C以下備用；
[0055]將反應(yīng)液降溫至30°C，滴加備用的50% NaOH水溶液進(jìn)行中和，并控制溫度<50°C;
[0056]中和完畢后，檢測(cè)外觀為淺黃色透明液體，固含量為40.3%,PH=8.1，檢測(cè)合格，出料即得。
[0057]應(yīng)用實(shí)施例:
[0058]將上述實(shí)施例1-4制備的超枝化分散劑及博納公司的540配制成色含量為30%的水性色漿，色漿配制條件為:室溫20-30°C，1500rpm條件下高速分散0.5小時(shí)，然后砂磨
0.5小時(shí)。將配制成的色漿分別進(jìn)行色漿粘度、分散力及儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種超枝化分散劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)、向反應(yīng)容器中邊攪拌邊加入(甲基)丙烯酸(酯)、活性物質(zhì)、疏水大單體，以80~120rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí)，再分批加入恒壓滴液漏斗中備用； (2)、將引發(fā)劑、還原劑溶于水中，在磁力攪拌器上以200~250rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí)，然后分批加入另一恒壓滴液漏斗中備用； (3)、向反應(yīng)容器中加入水，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，邊攪拌邊升溫至80-85°C； (4)、加入10-30%的步驟(2)中備用的引發(fā)劑、還原劑水溶液，并保持溫度80-85°C； (5),5~10分鐘后 ，向反應(yīng)容器中同時(shí)勻速滴加步驟(1)中恒壓滴液漏斗中備用的混合原料溶液和步驟(2)中剩余的引發(fā)劑、還原劑溶液，在2.5-3小時(shí)內(nèi)滴加完畢； (6)、滴加完畢后升溫至85-90°C，保溫I~1.5小時(shí)； (7)、降溫至40°C以下，滴加堿液進(jìn)行中和，并控制溫度<50°C; (8)、中和完畢后,檢測(cè),合格后出料即可； 其中:(甲基)丙烯酸(酯)、活性物質(zhì)、疏水大單體、引發(fā)劑、還原劑的質(zhì)量比為25-50:10-25:5 ~30:3 ~10:3 ~10 ; 所述的活性物質(zhì)為乙烯基璜酸鈉、馬來(lái)酸酐或衣康酸中的一種或多種； 所述的疏水大單體為三苯乙烯基苯酚-(EO)IO-1OO-(甲基)丙烯酸酯的任意一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于:所述的(甲基)丙烯酸(酯)為丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸中的一種或幾種，其中至少含有丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于: 步驟(1)為:向水中加入活性物質(zhì)配制成水溶液，邊攪拌邊加入(甲基)丙烯酸(酯)、疏水大單體，然后以80~120rpm的速度攪拌0.5~I小時(shí),再分批加入恒壓滴液漏斗中備用。
4.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于:步驟(6)為:滴加完畢后采用水沖洗恒壓滴液漏斗中的混合原料、引發(fā)劑、還原劑水溶液，并同時(shí)等速滴加入反應(yīng)容器，同時(shí)升溫至85-90°C，沖洗水滴加完畢后，保溫I~1.5小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于:所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于:所述的還原劑為焦亞硫酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超枝化分散劑的制備方法，其特征在于:步驟(7)中所述的堿液的質(zhì)量百分比濃度為25-50%。
【文檔編號(hào)】C08F222/02GK103709308SQ201310675577
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李維格, 劉鈁, 張春福 申請(qǐng)人:蘇州博納化學(xué)科技有限公司