[发明专利]甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂、制备工艺和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种羧酸盐类聚电解质分散剂及其制备工艺和应用，具体的说，是涉及一种经光引发聚合得到的羧酸盐类三元共聚物分散剂(甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂)及其制备工艺和应用。 

背景技术

分散剂在颜料、染料、农药等行业都有着重要的应用，对被分散物质起着分散和稳定的作用。传统的小分子分散剂在固体颗粒表面的吸附不牢固，容易从表面解离而导致粒子重新聚集或沉淀。羧酸盐类共聚物分散剂通过空间位阻作用及静电斥力作用使体系稳定。相比小分子分散剂具有更好的分散效果；与木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂相比，羧酸盐类共聚物分散剂对分散体系的离子、pH值和温度等不敏感，并可显著降低体系的粘度。 

本发明人在羧酸盐类聚电解质分散剂的制备以及应用方面，在中国专利200810201806.1、200810201805.7和《丙烯酸类共聚物分散剂的合成及其分散性能》(过程工程学报，ISSN1009-606X)等论文中，报道了利用热引发聚合方法合成羧酸盐类共聚物分散剂的制备工艺和应用技术。本专利在这些研究的基础上发现了新的单体组成，并应用光引发聚合手段合成了新的羧酸盐类聚电解质分散剂。与热引发聚合方法相比，光引发聚合具有工艺简单、光强度易于测量、产物纯净、反应时间短、常温反应、节能、环保和实验结果重现性好等特点。 

发明内容

本发明的目的正是鉴于上述羧酸盐类共聚物分散剂的诸多优点，着眼于调整和优化共聚物单元组成和比例，并应用新的聚合方法——光引发聚合方法合成新的分散剂品种，拓展此类聚合型分散剂的应用范围，以解决工农业在剂型等方面存在的实际问题。 

本发明提供了一种甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂及制备方法。 

本发明还提供了将上述分散剂用于制备农药制剂和无机粉体。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂，是一种羧酸盐类聚电解质分散剂，平均相对分子量为500～20000，分子量分布指数PD.I小于2.5(1.3～2.49)，分散剂的结构式为，其中x、y、z＝2～50： 

原料由下列质量比物质，经光引发自由基共聚合方法合成： 

(a)以苯乙烯、甲基丙烯酸和丙烯酸羟乙酯为单体，单体的总质量为100份； 

苯乙烯          10～50份 

甲基丙烯酸      10～80份 

丙烯酸羟乙酯    10～50份 

(b)表面活性剂，用量为单体总质量的1％～10％；表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油脂、卵磷脂、聚乙二醇辛基苯基醚中的一种； 

(c)防交联剂，用量为单体总质量的1％～20％；如硫脲、尿素、对苯二酚、邻苯二胺、异丙醇或亚硫酸氢钠，优选为硫脲； 

(d)光引发剂，为氯化亚铈配合物，选自氯化亚铈-2-异丙基噻吨酮配合物、氯化亚铈-蒽醌配合物、氯化亚铈-二苯甲酮配合物中的一种，用量为单体质量的0.1％～20％； 

(e)有机溶剂，用量为单体总质量的100％～200％；有机溶剂为正己烷、氯仿、异丙醇、丙酮、环氧二乙烷、四氢呋喃和环己酮中的一种； 

(f)中和剂，用量为羧酸摩尔数的10％～90％；中和剂为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙胺、三乙醇胺、二乙胺、二乙醇胺中的一种或两种； 

制备工艺的步骤包括：(1)将表面活性剂、防交联剂、单体和光引发剂依次加入到有机溶剂中并充分溶解，将配好的溶液超声分散后置于光反应器中，排除空气，10～50℃下紫外照射20～120min； 

(2)加入中和剂和水，中和10％～90％摩尔数羧酸。 

更优选的，去除步骤(2)所得产物的有机溶剂，得到甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂水溶液；分散剂水溶液进一步喷雾干燥，得到白色的甲基丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物分散剂粉末，可作为固体产品应用。 

优选的，单体的重量份为： 

苯乙烯          10～30份 

甲基丙烯酸      40～80份 

丙烯酸羟乙酯    10～40份。 

光引发剂氯化亚铈配合物的合成，步骤如下：取氯化亚铈和配位体溶解于无水有机溶剂，20～40℃下搅拌16～30小时，浓缩后重结晶，取固体干燥；氯化亚铈与配位体的重量比为1∶3～3∶1。