水性分散劑及水性色漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性分散劑及水性色漿，屬于高分子材料領(lǐng)域。此外，本發(fā)明還涉及水 性色漿的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超支化聚合物具有高度支化的分子結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)良的性能，包括：（1)低粘度：超 支化聚合物具有高度支化、緊湊的三維球形結(jié)構(gòu)，分子鏈不易纏結(jié)，與相當(dāng)分子量的線性聚 合物相比，超支化聚合物有更低的熔融或溶液粘度。（2)高溶解性：與同等分子量的線性聚 合物相比，超支化聚合物在溶劑中的溶解度增大，可大大降低溶劑的用量，降低成本和減少 排放；（3)眾多的活性端基官能團(tuán)：超支化聚合物是由"核"和重復(fù)單元逐步反應(yīng)而制備的， 外圍會(huì)留下很多的活性官能團(tuán)。
[0003] 以上性能使超支化聚合物可以在涂料、油墨、催化劑、藥物傳輸、交聯(lián)劑等領(lǐng)域獲 得廣泛的應(yīng)用，特別適合做高固體份和無溶劑涂料。
[0004] 特別在水性色漿方面，超支化聚合物可以作為分散劑，提高色漿的穩(wěn)定性。需對(duì)超 支化聚合物進(jìn)行端基改性以提高分散品質(zhì)和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種具有高分散品質(zhì)和穩(wěn)定性的水性分散劑以及 水性色漿。
[0006] 水性分散劑，由聚異氰酸酯、以及咪唑化合物封端含羥基水性聚合物合成。
[0007] 所述的咪唑化合物為式（I ):
式（I ) 其中，R1代表羧酸或磺酸基團(tuán)； 所述的咪唑化合物為式（II):
式（II) 其中，R1代表羧基或磺酸基團(tuán)。
[0008] 所述咪唑化合物式（I )與咪唑化合物式（II)的摩爾之比為1:0. 5-2。
[0009] 所述的聚異氰酸酯包括脂肪族聚異氰酸酯、三聚異佛爾酮二異氰酸酯。
[0010] 所述的含羥基水性聚合物包括聚乙二醇、聚環(huán)氧丙烷、聚乙烯醇、聚己內(nèi)酯二元 醇、聚己內(nèi)酯四元醇。
[0011] 所述的含羥基水性聚合物為超支化聚酯。
[0012] 水性色漿，包括所述的水性分散劑。
[0013] 水性色漿的制備方法，包括以下步驟： 提供所述的水性分散劑； 在所述水性分散劑存在下，將著色劑分散在水性分散介質(zhì)中。
[0014] 本申請?zhí)峁┑乃苑稚?，?duì)著色劑有很好的分散性，尤其是采用兩種咪唑化合 物配合時(shí)，對(duì)所有著色劑有很好的通用分散性。
[0015] 說明書附圖 圖1為超支化聚酯的分子結(jié)構(gòu)圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] 請注意，用于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的術(shù)語"著色劑"是指染料和顏料。用于本發(fā) 明優(yōu)選實(shí)施方案的術(shù)語"染料"是指在其所應(yīng)用的介質(zhì)中和有關(guān)的周圍條件下的溶解度為 10mg/L以上的著色劑。術(shù)語"顏料"定義為在有關(guān)的周圍條件下實(shí)際上不溶于應(yīng)用介質(zhì)因 此在其中的溶解度小于l〇mg/L的著色劑。
[0018] 水性分散劑，由聚異氰酸酯、以及咪唑化合物封端含羥基水性聚合物合成。
[0019] 所述的咪唑化合物為式（I ):
式（I ) 其中，R1代表羧酸或磺酸基團(tuán)； 所述的咪唑化合物為式（II):
式（II) 其中，R1代表羧基或磺酸基團(tuán)。
[0020] 所述咪唑化合物式（I )與咪唑化合物式（II)的摩爾之比為1:0. 5-2。
[0021] 所述的聚異氰酸酯包括脂肪族聚異氰酸酯、三聚異佛爾酮二異氰酸酯。
[0022] 所述的含羥基水性聚合物包括聚乙二醇、聚環(huán)氧丙烷、聚乙烯醇、聚己內(nèi)酯二元 醇、聚己內(nèi)酯四元醇。
[0023] 所述的含羥基水性聚合物為超支化聚酯。
[0024] 水性分散劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 將含羥基水性聚合物、聚異氰酸酯和內(nèi)乳化劑在20-40攝氏度下攪拌混合均勻； (2) 升溫至80°C反應(yīng)得到預(yù)聚體； (3 )將預(yù)聚體緩慢加入含有咪唑化合物、擴(kuò)鏈劑的水中，然后加入三乙胺中和，得到水 性聚氨酯。
[0025] 水性色漿，包括所述的水性分散劑。
[0026] 水性色漿的制備方法，包括以下步驟： 提供所述的水性分散劑； 在所述水性分散劑存在下，將著色劑分散在水性分散介質(zhì)中。
[0027] 著色劑的選擇： 著色劑包括無機(jī)或者有機(jī)的著色劑。
[0028] 數(shù)均著色劑粒徑優(yōu)選為0. 050-1 μ m，更優(yōu)選0. 070-0. 300 μ m，特別優(yōu)選 0. 080-0. 200 μ m。最優(yōu)選地，數(shù)均顏料粒徑不大于0. 150 μ m。小于0. 050 μ m的平均粒徑由 于降低的耐光性而不太適合。使用 Brookhaven Instruments Particle Sizer BI90plus (動(dòng)態(tài)光散射原理）來測定顏料顆粒的平均粒徑。
[0029] 可在分散劑存在下，通過將著色劑在分散介質(zhì)中沉淀或研磨來制備著色劑分散 體。混合裝置可包括加壓捏合機(jī)、敞口式捏合機(jī)、行星式混合機(jī)、溶解器。合適的研磨和分 散裝置為球磨、珍珠磨、膠體磨、高速分散器、雙輥、珠磨、調(diào)涂料器和三輥。還可使用超聲制 備分散體。許多不同類型的材料可用作研磨介質(zhì)，例如玻璃、陶瓷、金屬和塑料。在一個(gè)優(yōu) 選的實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)可包括顆粒，優(yōu)選基本為球形形狀。
[0030] 測量方法： 光譜分離系數(shù)SFF 光譜分離系數(shù)SSF為表征噴墨油墨著色性能優(yōu)良與否的度量，因?yàn)樗紤]了與光吸收 有關(guān)的性質(zhì)（例如最大吸收波長λ max、吸收譜的形狀和在λ max下的吸光度值）以及與分 散品質(zhì)和穩(wěn)定性有關(guān)的性質(zhì)。
[0031] 在較高波長下測量吸光度得到對(duì)吸收譜形狀的指示?？苫谌芤褐械墓腆w顆粒誘 導(dǎo)的光散射現(xiàn)象評(píng)價(jià)分散品質(zhì)。當(dāng)以透射測量時(shí)，顏料油墨中的光散射可檢測為，與實(shí)際顏 料的吸光度峰值相比，在較高波長下的吸光度增大。
[0032] 通過使用記錄的油墨溶液的光譜數(shù)據(jù)并比較最大吸光度與在參比波長下的吸光 度，來計(jì)算油墨的光譜分離系數(shù)SSF。參比波長取決于使用的顏料。用水將顏料稀釋至 0. 002或0. 005%的質(zhì)量濃度。
[0033] 使用Shimadzu UV-2101PC雙束分光光度計(jì)以透射測定吸光度。
[0034] 通過SSF表征噴墨油墨著色性能。
[0035] 通過比較熱處理（例如于80°C下一周）前后的SSF來評(píng)價(jià)分散穩(wěn)定性。
[0036] 下面通過具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明： 實(shí)施例1-6 脂肪族聚異氰酸酯：Desmodur DN，水性無溶劑。
[0037] 聚氧化丙烯二醇數(shù)均分子量2000 ; 聚氧化丙烯三醇數(shù)均分子量1500 ; 超支化聚酯：Boltorn H30 ; 苯并咪唑-5, 6-二甲酸：上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司； 2_巰基-5-苯并咪唑羧酸：梯希愛（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司。
[0038] 通過以下組分制備出的水性色漿來檢測水性分散劑的性能：
水性分散劑的制備：
在制備后直接測定SSF，以及在于80°C下熱處理一周后測定每一種油墨的光譜分離系 數(shù)（SSF)的損失％。
[0039] 可見，本申請的水性分散劑具有很好的穩(wěn)定性和著色力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水性分散劑，其特征在于，所述的水性分散劑由聚異氯酸醋、W及咪哇化合物封端含 居基水性聚合物合成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述的咪哇化合物為式（I);式（I ) 其中，R1代表駿酸或礙酸基團(tuán)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述的咪哇化合物為式（II):式（II) 其中，R1代表駿基或礙酸基團(tuán)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述咪哇化合物式（I)與咪哇化 合物式（II)的摩爾之比為1:0. 5-2 ;式（I ) 其中，R1代表駿酸或礙酸基團(tuán)；式（II) 其中，R1代表駿基或礙酸基團(tuán)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述的聚異氯酸醋包括脂肪族聚 異氯酸醋、Η聚異佛爾麗二異氯酸醋。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述的含居基水性聚合物包括聚 己二醇、聚環(huán)氧丙焼、聚己帰醇、聚己內(nèi)醋二元醇、聚己內(nèi)醋四元醇。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性分散劑，其特征在于，所述的含居基水性聚合物為超支 化聚醋。8. 水性色漿，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水性分散劑。9. 水性色漿的制備方法，其特征在于，包括W下步驟： 提供權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水性分散劑； 在所述水性分散劑存在下，將著色劑分散在水性分散介質(zhì)中。
【專利摘要】本發(fā)明涉及水性分散劑及水性色漿，屬于高分子材料領(lǐng)域。此外，本發(fā)明還涉及水性色漿的制備方法。水性分散劑，由聚異氰酸酯、以及咪唑化合物封端含羥基水性聚合物合成。水性色漿的制備方法，包括以下步驟：提供所述的水性分散劑；在所述水性分散劑存在下，將著色劑分散在水性分散介質(zhì)中。本申請?zhí)峁┑乃苑稚瑢?duì)著色劑有很好的通用分散性。
【IPC分類】C08G18/42, C08G18/79, C08G18/48, C09D17/00, C09D11/326, C08G18/83
【公開號(hào)】CN105315434
【申請?zhí)枴緾N201410332750
【發(fā)明人】閆玉林
【申請人】上海普力通色漿有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月14日