本發(fā)明屬于陶瓷墨水分散劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及丙烯酸酯類嵌段共聚物及其合成方法與其作為陶瓷噴墨墨水分散劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)：
陶瓷噴墨打印技術(shù)自西班牙、意大利、美國等陶瓷強國傳入中國以來，給中國陶瓷業(yè)帶來劃時代的巨變，逐漸成為國內(nèi)陶瓷界的流行主趨勢。陶瓷噴墨技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵之一在于陶瓷墨水的研制，開發(fā)亮度強度高、彩色范圍寬、打印流暢、穩(wěn)定性好和安全環(huán)保的陶瓷墨水是未來的陶瓷噴墨打印的必然趨勢。陶瓷墨水一般是由陶瓷顏料(著色劑)、溶劑、分散劑、結(jié)合劑及其它輔助助劑構(gòu)成。分散劑可以保證陶瓷顏料粉體可以在溶劑中均勻穩(wěn)定的分散，以此來確保制備好的陶瓷墨水在噴打之前不發(fā)生團聚。由此可見，分散劑對陶瓷墨水的分散穩(wěn)定性起著決定性作用。分散劑對陶瓷色料的作用主要通過以下三種方式來實現(xiàn)：(1)靜電穩(wěn)定理論：增大陶瓷色料顆粒表面電位的絕對值，提高顆粒間的靜電穩(wěn)定作用；(2)空間穩(wěn)定理論：通過高分子分散劑在陶瓷色料顆粒表面形成的吸附層之間的位阻效應(yīng)，使顆粒之間產(chǎn)生很強位阻排斥力；(3)調(diào)控陶瓷色料顆粒表面極性，既增強分散介質(zhì)對它的潤濕性，又增強了表面溶劑化膜，提高了顆粒表面結(jié)構(gòu)化程度，使結(jié)構(gòu)化排斥力大大增強。分散劑可有效地阻止陶瓷墨水的聚沉，其合理選擇和含量是關(guān)鍵。高分子分散劑是一類高效的聚合物分散劑，由于其優(yōu)良的性能，在油墨與涂料領(lǐng)域中起到至關(guān)重要的作用。與傳統(tǒng)分散劑相比，高分子分散劑能夠加快顏料表面潤濕，縮短研磨所需時間，降低油墨粘度，還可以增加油墨或涂料的著色強度，增大體系的固含量，最重要的是還可依靠其強大的立體空間作用，提高顏料在有機介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性。嵌段高分子分散劑與無規(guī)共聚物分散劑相比，前者對顏料顆粒有更好的濕潤分散作用；而嵌段梳型共聚物分散劑比單純的嵌段共聚物分散劑有更好的吸附穩(wěn)定性、分散穩(wěn)定性。Yoshikawa等合成的高分子分散劑PMAA-mPEO，研究顯示，對BaTiO3懸浮體有很好的的分散穩(wěn)定性。劉長春采用可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移RAFT活性自由基聚合方法合成的兩親性嵌段共聚物分散劑PS-b-PAA，對SiO2粉體在水性體系中有著較好的分散效果顯著提高了分散體系的穩(wěn)定性、分散性和均勻性，明顯優(yōu)于常用超分散劑YRC。目前國外開發(fā)、研制高分子分散劑的公司主要有ICI，KvK，Dupont，BASF，BYK，Daniel，SunChemical等公司。國內(nèi)對高分子分散劑的研究起步較晚，分散劑種類少，合成方法還不成熟，其開發(fā)的產(chǎn)品使用性能還無法完全滿足使用要求，仍需大量進口國外產(chǎn)品。因此，開發(fā)和研制性能優(yōu)良的高分子分散劑具有重要意義

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供由兩種單體聚合制備而成的具有兩種不同結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯類嵌段聚合物；本發(fā)明的另一目的在于提供上述丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法；本發(fā)明的再一目的在于提供上述丙烯酸酯類嵌段聚合物的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：第一種丙烯酸酯類嵌段聚合物，由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)聚合制備而成，具有如下結(jié)構(gòu)：其中，m為10～30的整數(shù)倍，n為10～30的整數(shù)倍；第二種丙烯酸酯類嵌段聚合物，由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)聚合制備而成，具有如下結(jié)構(gòu)：其中，p為10～30的整數(shù)倍，r為10～30的整數(shù)倍。第一種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法，包括如下步驟：無氧條件下，單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)在引發(fā)劑和RAFT試劑的作用下，生成RAFT試劑大分子，再與單體N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)作用，在引發(fā)劑的誘導(dǎo)下反應(yīng)生成P(MMA)-b-P(DMAPMA)-b-P(MMA)共聚物，即為所述第一種丙烯酸酯類嵌段聚合物；第一種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法，具體包括如下步驟：(1)將單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)、RAFT試劑、引發(fā)劑M和溶劑A加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻得混合液；在冰浴條件下，反應(yīng)器通氮氣，然后在油浴下升溫至反應(yīng)溫度進行反應(yīng)，達到反應(yīng)時間后快速降溫并暴露于空氣中，使反應(yīng)停止，將反應(yīng)所得產(chǎn)物進行純化得到中間產(chǎn)物MMAmacro-RAFT；(2)將中間產(chǎn)物MMAmacro-RAFT、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、引發(fā)劑N和溶劑B加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻得混合反應(yīng)液；在冰浴條件下，反應(yīng)器通氮氣，然后在油浴下升溫至反應(yīng)溫度進行反應(yīng)，達到反應(yīng)時間后快速降溫并暴露于空氣中，使反應(yīng)停止，將反應(yīng)所得產(chǎn)物進行純化得到最終產(chǎn)物P(MMA)-b-P(DMAPMA)-b-P(MMA)，即為所述丙烯酸酯類嵌段聚合物。在上述第一種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法中，優(yōu)選的，步驟(1)所述RAFT試劑為S，S’-二(2-甲基丙酸)三硫代碳酸酯；優(yōu)選的，步驟(1)所述引發(fā)劑M為偶氮二異丁腈(AIBN)；優(yōu)選的，步驟(1)所述溶劑A為乙酸乙酯、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；優(yōu)選的，步驟(1)所述反應(yīng)溫度為60～80℃，所述反應(yīng)時間為8～24h；優(yōu)選的，步驟(1)所述混合液中甲基丙烯酸甲酯、RAFT試劑及引發(fā)劑M的摩爾比為85:1:0.1～2500:1:0.3，所述甲基丙烯酸甲酯在步驟(1)所述混合液中的質(zhì)量分數(shù)為15％；優(yōu)選的，步驟(2)所述引發(fā)劑N為偶氮二異丁腈(AIBN)；優(yōu)選的，步驟(2)所述溶劑B為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；優(yōu)選的，步驟(2)所述反應(yīng)溫度為60～80℃，所述反應(yīng)時間為12～24h；優(yōu)選的，步驟(1)和步驟(2)所述快速降溫采用冰浴降溫；優(yōu)選的，步驟(2)所述混合反應(yīng)液中N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、中間產(chǎn)物MMAmacro-RAFT及引發(fā)劑N的摩爾比為50:1:0.1～500:1:0.3，所述N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺在步驟(2)所述混合反應(yīng)液中的質(zhì)量分數(shù)為15％。第二種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法，包括如下步驟：無氧條件下，單體N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)在引發(fā)劑和RAFT試劑的作用下，生成RAFT試劑大分子，再與單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)作用，在引發(fā)劑的誘導(dǎo)下反應(yīng)生成P(DMAPMA)–b-P(MMA)-b-P(DMAPMA)共聚物，即為所述第二種丙烯酸酯類嵌段聚合物；第二種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法，具體包括如下步驟：(a)將單體N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、RAFT試劑、引發(fā)劑P和溶劑C加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻得混合液；在冰浴條件下，反應(yīng)器通氮氣，然后在油浴下升溫至反應(yīng)溫度進行反應(yīng)，達到反應(yīng)時間后快速降溫并暴露于空氣中，使反應(yīng)停止，將反應(yīng)所得產(chǎn)物進行純化得到中間產(chǎn)物DMAPMAmacro-RAFT；(b)將中間產(chǎn)物DMAPMAmacro-RAFT、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、引發(fā)劑Q和溶劑D加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻得混合反應(yīng)液；在冰浴條件下，反應(yīng)器通氮氣，然后在油浴下升溫至反應(yīng)溫度進行反應(yīng)，達到反應(yīng)時間后快速降溫并暴露于空氣中，使反應(yīng)停止，將反應(yīng)所得產(chǎn)物進行純化得到最終產(chǎn)物P(DMAPMA)-b-P(MMA)-b-P(DMAPMA)，即為所述丙烯酸酯類嵌段聚合物。在上述第二種丙烯酸酯類嵌段聚合物的合成方法中，優(yōu)選的，步驟(a)所述RAFT試劑為S，S’-二(2-甲基丙酸)三硫代碳酸酯；優(yōu)選的，步驟(a)所述引發(fā)劑P為偶氮二異丁腈(AIBN)；優(yōu)選的，步驟(a)所述溶劑C為乙酸乙酯、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；優(yōu)選的，步驟(a)所述反應(yīng)溫度為60～80℃，所述反應(yīng)時間為8～24h；優(yōu)選的，步驟(a)所述混合液中N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、RAFT試劑及引發(fā)劑P的摩爾比為50:1:0.1～500:1:0.3，所述N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺在步驟(a)所述混合液中的質(zhì)量分數(shù)為15％；優(yōu)選的，步驟(b)所述引發(fā)劑Q為偶氮二異丁腈(AIBN)；優(yōu)選的，步驟(b)所述溶劑D為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；優(yōu)選的，步驟(b)所述反應(yīng)溫度為60～80℃，所述反應(yīng)時間為12～24h；優(yōu)選的，步驟(a)和步驟(b)所述快速降溫采用冰浴降溫；優(yōu)選的，步驟(b)所述混合反應(yīng)液所述甲基丙烯酸甲酯、中間產(chǎn)物DMAPMAmacro-RAFT及引發(fā)劑Q的摩爾比為85:1:0.1～2500:1:0.3，所述甲基丙烯酸甲酯在步驟(b)所述混合反應(yīng)液中的質(zhì)量分數(shù)為15％。上述兩種丙烯酸酯類嵌段聚合物可應(yīng)用于陶瓷噴墨技術(shù)領(lǐng)域；上述兩種丙烯酸酯類嵌段聚合物可作為分散劑應(yīng)用于陶瓷噴墨墨水制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的原理：在溶劑-固體分散體系中，陶瓷色料金屬氧化物表面含有一定量的羥基，本發(fā)明所述丙烯酸酯類嵌段聚合物作為高分子分散劑與陶瓷色料表面充分接觸，丙烯酸酯類嵌段聚合物的錨固基團[-N(CH3)]與色料上的羥基相互作用形成氫鍵，形成一層致密而牢固的包覆層，該包覆層可使色料顆粒表面有機化；另一方面，所述丙烯酸酯類嵌段聚合物的烴鏈可作為溶劑化鏈在顏料顆粒表面形成保護層，伸展在溶劑中。當顏料顆粒相互靠近時，高分子分散劑起到空間位阻作用，顆粒由于空間位阻作用而相互排斥，增加了陶瓷顏料在溶劑中的...