[发明专利]一种丙烯酸酯类高分子表面活性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子表面活性剂，具体涉及一种由阴离子亲水性的甲基丙烯酸(MAA)、亲油性的甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)、非离子亲水性的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)通过传统的自由基共聚合成两亲性无规共聚物Poly(MAA-co-SMA-co-PEGMA)，本发明同时还涉及所述丙烯酸酯类高分子表面活性剂的制备方法。

背景技术

高分子表面活性剂，即两亲性聚合物，一般是指相对分子质量在数千以上，具有表面活性功能的高分子化合物，既含亲水基又含亲油基，其分子在水溶液中呈紧密的螺旋状，但直径比相同相对分子质量的普通聚电解质小的多。独特的结构特点使其在选择性溶剂中发生微相分离，因而它一般不形成胶束，降低表面张力的能力、起泡性及润湿性能较差；但它在保护胶体、分散及絮凝作用等方面有其独特的优势。

近年来，高分子表面活性剂的研究已经成为国内外专家的研究热点之一，大家都把开发合成兼具高表面活性和高分子量的两亲性聚合物作为研究目标，努力开发新品种和新的合成方法。目前，高分子表面活性剂最引人注目的应用研究之一是对分散体系的稳定作用和在乳液聚合和分散聚合中的应用。但鲜见有关无规两亲性共聚物与均聚物进行复合自组装制备核壳结构纳米微球的研究报道。

无规型高分子表面活性剂降低表面活性的作用不明显，但是分散、增稠、絮凝的作用十分突出，作为乳化剂或分散剂使用时，既克服了小分子乳化剂的缺点，又避免了在复配使用时可能产生的不良效果，具备很多其他乳化剂或乳化剂复配体系所不具备的优点。虽然使用结构明确的两亲聚合物如接枝共聚物和嵌段共聚物时具有相当好的效果，并且研究方便，但是，在合成这些类型的乳化剂时，几乎都是离子型聚合或者开环聚合甚至两者兼有，对反应条件的要求极为苛刻，在普通实验条件下难以达到这样的条件，并且，利用接枝和嵌段共聚物作为乳液聚合的乳化剂虽然在理论研究上有比较大的价值，然而目前在应用上还未体现出明显的优点，一个重要的原因就是其反应条件很高，从而增大了成本，限制了产量，并不利于工业上的推广和利用。而利用自由基聚合合成无规类型的两亲性聚合物则不然，此种方法简便易行，单体种类选择和组成的范围变化广，有利于推广和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够代替小分子乳化剂或乳化剂复配体系的丙烯酸酯类高分子表面活性剂，同时提供该高分子表面活性剂的制备方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种丙烯酸酯类高分子表面活性剂，由下式表达：

式中，x为12～30，y为6～20，z为10～34。

一种丙烯酸酯类高分子表面活性剂的制备方法，采用自由基引发溶液聚合，包括以下步骤：

(1)将称量好的三种单体以异丙醇为溶剂，混合均匀；

(2)取1/2步骤(1)中的混合溶液，以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，搅拌，在82℃时氮气保护条件下进行反应，1～2.5h后，将剩余的混合物溶液通过滴液漏斗在1.5～2.5h内滴入反应器内，再继续反应2.5～3.5h后停止搅拌加热；

(3)将所得物减压蒸馏2.5～3.5h，再将其抽真空干燥至恒重，即获得丙烯酸酯类高分子表面活性剂。

上述技术方案中，所述第三单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)的结构式中，n的取值范围为5～10。

上述技术方案中，所述异丙醇溶剂与三种单体的摩尔比为2∶1。

上述技术方案中，所述引发剂用量与三种聚合单体的摩尔比为1∶100。

在实际制备时，为保证产物的纯度，须对原料进行精制(提纯)。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

(1)利用自由基聚合合成无规类型的两亲性聚合物，此种方法简便易行，单体种类选择和组成的范围变化广，有利于推广和应用。

(2)两亲性聚合物分子中同时存在聚乙二醇链段，长链烷基和羧基，因此即具有疏水基团又具有亲水基团，兼具离子型表面活性剂和非离子表面活性剂的特点，可以代替小分子乳化剂或乳化剂复配体系，对乳液起到稳定作用，应用于乳液聚合和分散聚合中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。

实施例1：