本發(fā)明分散劑的
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在涂料等化工產(chǎn)業(yè)中，顏料的分散是涂料制造技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。為了使涂料中的有機、無機顏料得到均一穩(wěn)定分散，經(jīng)常使用分散劑。分散劑在涂料的貯存、涂裝操作、涂膜的形成、涂料的性能等方面有著重要作用。盡管傳統(tǒng)的分散劑在水性分散介質(zhì)中顯示出有效的分散穩(wěn)定作用，但由于它們在顏料粒子表面的吸附小的分子牢固，容易從粒子表面上解吸從而導(dǎo)致被分散的粒子重新聚集或沉淀，體系的長期穩(wěn)定性欠佳，對漆膜外觀、硬度及耐老化等性質(zhì)也有小利影響。為克服傳統(tǒng)分散劑的局限性，近年來開發(fā)并應(yīng)用了高分子分散劑。高分子分散劑是指分子質(zhì)量在數(shù)千以上的具有表面活性的高分子化合物，本質(zhì)上屬于表面活性劑。其概念是在20世紀(jì)80年代初期首次提出的，80年代中期推出相關(guān)產(chǎn)品并進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。高分子分散劑對顏料的分散有顯著效果，尤其對潤濕性、穩(wěn)定性等方面有相當(dāng)大的作用，對顏料的應(yīng)用性能也有較大改善，已成為新一代的高效分散劑。現(xiàn)有技術(shù)中，高聚物的分散劑的分散效果不夠理想。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明一方面提供一種丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散劑，該分散劑具有較高的分散效果。一種丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散劑，其為具有以下分子結(jié)構(gòu)的嵌段聚合物：；其中，r1為h或甲基，r2為c1～4烷烴基，m、n均為正整數(shù)。此處，上述術(shù)語“嵌段聚合物”又稱為鑲嵌共聚物，是指是將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物。作為本發(fā)明的嵌段聚合物的形式不做具體限定，但基于分散之效果，其為ab型嵌段共聚物。此處，ab型嵌段共聚物是指兩種單體的重復(fù)單元交替排布而成的。作為上述分子結(jié)構(gòu)中，m:n較好地為0.1～0.6:1，如0.1:1、0.12：1、0.2:1、0.25:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.55:1、0.60:1等。可以理解的是，這里m:n即為二種單體的理論反應(yīng)的摩爾數(shù)之比。至于本發(fā)明中的分子量，較好的為，m為12～25，n為30～60。例如，m為12、13、16、18、22、25等；n可以為30、32、35、40、45、50、52、55、58或60等。分子量對共聚物的粘度有著影響，若分子量多高，則粘度過大；若分子量過低，則影響其分散性能。本發(fā)明另一方面提供一種丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散劑的制備方法，該制備方法所獲得的分散劑具有較高的分散效果。一種如上述分散劑的制備方法，將丙烯酸酯、丙烯腈進(jìn)行陰離子共聚反應(yīng)得到；丙烯酸酯單體具有結(jié)構(gòu)式：，r1為h或甲基，r2為c1～4烷烴基。上述術(shù)語“陰離子聚合”是烯類單體的取代基具有吸電子性，使雙鍵帶有一定的正電性，具有親電性，通過路易斯堿作為親核試劑進(jìn)攻帶正電的雙鍵而引發(fā)反應(yīng)的一類聚合物反應(yīng)。作為本發(fā)明的陰離子共聚反應(yīng)的溫度以-60～-40℃為宜，例如-60℃、-58℃、-55℃、-50℃、-45℃、-40℃。若溫度過高，則反應(yīng)速率過大會影響聚合反應(yīng)的穩(wěn)定性，還會使得共聚物的分子量過低。于此聚合溫度下，陰離子共聚反應(yīng)的時間可參考性地為25～60h，如25h、28h、40h、44h、50h、55h、60h等。至于二種聚合反應(yīng)的單體，其反應(yīng)的摩爾數(shù)之比當(dāng)然可以采用理論之比。但基于更好地分散性，丙烯酸酯、丙烯腈的摩爾比以0.08～0.50:1為佳，如0.08:1、0.085:1、0.1、0.2:1、0.25:1、0.35:1、045:1、0.50:1等?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的陰離子聚合采用溶液聚合。其在溶劑中年進(jìn)行，加入引發(fā)劑。陰離子共聚反應(yīng)的引發(fā)劑的用量以0.1～1mol%為佳，如0.1mol%、0.15mol%、0.2mol%、0.5mol%、0.8mol%、0.9mol%、1mol%，以丙烯酸酯和丙烯腈的總摩爾數(shù)為100mol%。上述引發(fā)劑可以為烷基金屬。此處烷基金屬中的烷基可以為c1～4烷基，金屬可以鋰、鈉等。具體地，可以選自異丙基苯基鋰、正丁基鋰、聯(lián)苯鈉、萘鈉中的一種或二種以上。至于溶劑，較好地為選自四氫呋喃、乙醚、二硫化碳中的一種或二種以上，當(dāng)然還可以為液態(tài)飽和烷烴。上述未述及之處，適用于現(xiàn)有技術(shù)。除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。如本文所用之術(shù)語：“由……制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。連接詞“由……組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此短語將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語“由……組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時，其僅限定在該子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。當(dāng)量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當(dāng)公開了范圍“1～5”時，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)?！百|(zhì)量份”指表示多個組分的質(zhì)量比例關(guān)系的基本計量單位，1份可表示任意的單位質(zhì)量，如可以表示為1g，也可表示2.689g等。假如我們說a組分的質(zhì)量份為a份，b組分的質(zhì)量份為b份，則表示a組分的質(zhì)量和b組分的質(zhì)量之比a：b。或者，表示a組分的質(zhì)量為ak，b組分的質(zhì)量為bk（k為任意數(shù)，表示倍數(shù)因子）。不可誤解的是，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的是，所有組分的質(zhì)量份之和并不受限于100份之限制?！昂?或”用于表示所說明的情況的一者或兩者均可能發(fā)生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)；此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數(shù)量要求（即出現(xiàn)次數(shù)）無限制性。因此“一個”或“一種”應(yīng)被解讀為包括一個或至少一個，并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。本發(fā)明丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散劑，其分子結(jié)構(gòu)包括丙烯酸酯重復(fù)單元和丙烯腈重復(fù)單元的嵌段共聚物，由此提高了分散劑的分散效果。具體實施方式下面結(jié)合實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1在裝有攪拌器、溫度計、冷凝回流器和滴液漏斗的四口燒瓶中，該燒瓶置于低溫冷浴，像燒瓶中加入一定量的四氫呋喃，調(diào)節(jié)溫度至-60℃。將摩爾比為0.08:1甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，以及引發(fā)劑（異丙基苯基鋰）混合均勻后滴液漏斗。向燒瓶內(nèi)通入氮氣，維持燒瓶的溫度為-60℃下，打開滴液漏斗的開關(guān)開始向燒瓶中滴加，滴加完畢后，再恒溫一定時間，保證總的反應(yīng)時間（即滴液的時間和恒溫反應(yīng)的時間之和）為25h。待反應(yīng)完畢，加水潰滅，得到分散劑。實施例2在裝有攪拌器、溫度計、冷凝回流器和滴液漏斗的四口燒瓶中，該燒瓶置于低溫冷浴，像燒瓶中加入一定量的四氫呋喃，調(diào)節(jié)溫度至-40℃。將摩爾比為0.50:1甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，以及引發(fā)劑（異丙基苯基鋰）混合均勻后滴液漏斗。向燒瓶內(nèi)通入氮氣，維持燒瓶的溫度為-40℃下，打開滴液漏斗的開關(guān)開始向燒瓶中滴加，滴加完畢后，再恒溫一定時間，保證總的反應(yīng)時間（即滴液的時間和恒溫反應(yīng)的時間之和）為60h。待反應(yīng)完畢，加水潰滅，得到分散劑。實施例3在裝有攪拌器、溫度計、冷凝回流器和滴液漏斗的四口燒瓶中，該燒瓶置于低溫冷浴，像燒瓶中加入一定量的四氫呋喃，調(diào)節(jié)溫度至-60℃。將摩爾比為0.50:1甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，以及引發(fā)劑（異丙基苯基鋰）混合均勻后滴液漏斗。向燒瓶內(nèi)通入氮氣，維持燒瓶的溫度為-60℃下，打開滴液漏斗的開關(guān)開始向燒瓶中滴加，滴加完畢后，再恒溫一定時間，保證總的反應(yīng)時間（即滴液的時間和恒溫反應(yīng)的時間之和）為40h。待反應(yīng)完畢，加水潰滅，得到分散劑。實施例4在裝有攪拌器、溫度計、冷凝回流器和滴液漏斗的四口燒瓶中，該燒瓶置于低溫冷浴，像燒瓶中加入一定量的四氫呋喃，調(diào)節(jié)溫度至-50℃。將摩爾比為0.25:1甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，以及引發(fā)劑（異丙基苯基鋰）混合均勻后滴液漏斗。向燒瓶內(nèi)通入氮氣，維持燒瓶的溫度為-50℃下，打開滴液漏斗的開關(guān)開始向燒瓶中滴加，滴加完畢后，再恒溫一定時間，保證總的反應(yīng)時間（即滴液的時間和恒溫反應(yīng)的時間之和）為25h。待反應(yīng)完畢，加水潰滅，得到分散劑。實施例5在裝有攪拌器、溫度計、冷凝回流器和滴液漏斗的四口燒瓶中，該燒瓶置于低溫冷浴，像燒瓶中加入一定量的四氫呋喃，調(diào)節(jié)溫度至-50℃。將摩爾比為0.28:1甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，以及引發(fā)劑（異丙基苯基鋰）混合均勻后滴液漏斗。向燒瓶內(nèi)通入氮氣，維持燒瓶的溫度為-50℃下，打開滴液漏斗的開關(guān)開始向燒瓶中滴加，滴加完畢后，再恒溫一定時間，保證總的反應(yīng)時間（即滴液的時間和恒溫反應(yīng)的時間之和）為40h。待反應(yīng)完畢，加水潰滅，得到分散劑。按照以下方法對實施例1至實施例5的分散效果測試。以鈦白粉作為顏料作分散試驗。鈦白粉分散試驗的配方為：按照質(zhì)量份50份鈦白粉、39份去離子水、2份tx-10、7份分散劑、7份丙二醇、3份消泡劑、1.5份殺菌劑。細(xì)度:按照gb/t17241989具體要求進(jìn)行操作。沉降評價：按照g8/t97552001進(jìn)行操作:容器中狀態(tài)打開包裝容器，用攪棒攪拌時無硬塊，易干混合均勻，則可視為合格沖稀實驗評價：用1倍水沖稀，無返粗、聚集等現(xiàn)象為3級;用3倍水沖稀，無返粗、聚集等現(xiàn)象為2級；用10倍水沖稀，無返粗、聚集等現(xiàn)象為1級。對比例市售的聚丙烯鹽分散劑。實施例1至實施例5的抑泡效率和脫泡效率結(jié)果如下表：實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比例細(xì)度（微米）139117625沉降試驗合格合格合格合格合格不合格沖洗試驗2級1級2級1級1級3級由上述表格，可以得出，本發(fā)明的分散劑的分散效果高于現(xiàn)有技術(shù)的聚丙烯酸鹽，其原因可能是，丙烯腈的共聚引入。由于本發(fā)明中所涉及的各工藝參數(shù)的數(shù)值范圍在上述實施例中不可能全部體現(xiàn)，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以想象到只要落入上述該數(shù)值范圍內(nèi)的任何數(shù)值均可實施本發(fā)明，當(dāng)然也包括若干項數(shù)值范圍內(nèi)具體值的任意組合。此處，出于篇幅的考慮，省略了給出某一項或多項數(shù)值范圍內(nèi)具體值的實施例，此不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案的公開不充分。申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12