[发明专利]一种分散剂、其制备方法及其在纳米氧化铝分散中的应用

权利要求书

1.一种分散剂，其特征在于，所述分散剂为有机无机杂化材料，通过两性聚合物A和多 金属氧簇化合物B合成制得，两性聚合物A用通式（?）表示：

（?）

式中R₁为H或CH₃，R₂为H、CH₃，R₃为H、CH₃，M表示碱金属离子或者铵离子，其中x:y=1～ 1.1，y:z=1～1.5，n为45～95的整数；其中x为甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵（MAPTAC）或 丙烯酰丙基三甲基氯化铵（APTAC）单元的平均重复单元数，y为甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸 (AA)的碱金属盐或铵盐单元的平均重复单元数，z为甲基烯丙基聚氧乙烯醚（HPEG）或烯丙 基聚氧乙烯醚（APEG）的平均重复单元数，n为乙氧基链节平均重复单元数；

多金属氧簇化合物B用通式（Ⅱ）表示：

H_8-c[D^c+Mo₁₂O₄₀]

(Ⅱ)

式中D为P或Si；c为4或5；且当D为P时，c为5；当D为Si时，c为4；

所述分散剂的合成条件为将两性聚合物A的水溶液和多金属氧簇化合物B的水溶液按 照1：1的体积比例进行混合，且两性聚合物A中MAPTAC或APTAC单元单位电荷浓度与多金属 氧簇化合物B单位电荷浓度比例为1:10，在室温条件下磁力搅拌12～24小时；

所述两性聚合物A水溶液中MAPTAC或APTAC单元单位电荷浓度为0.1mmol/L～1mmol/L； 所述多金属氧簇化合物B水溶液单位电荷浓度为1mmol/L～10mmol/L。

2.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂为白色的固体粉末，在1mg/ mL-10mg/mL浓度下将其分散在水中可形成透明的溶液状态，并通过动态光散射测试证实其 平均粒径分布在30-70nm。

3.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述两性聚合物A由甲基丙烯酰丙基三 甲基氯化铵(MAPTAC)或丙烯酰丙基三甲基氯化铵(APTAC)与丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA) 的钠盐、钾盐或铵盐以及烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）或甲基烯丙基聚氧乙烯醚（HPEG）自由基 共聚得到，该自由基反应为常规的水体系自由基共聚物反应。

4.根据权利要求1或3所述的分散剂，其特征在于，所述两性聚合物A数均分子量为 100000～300000，且PDI≦2。

5.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述多金属氧簇化合物B选自磷钼酸H₃[PMo₁₂O₄₀]或者硅钼酸H₄[SiMo₁₂O₄₀]。

6.权利要求1所述分散剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）将两性聚合物A溶解于去离子水中，配置得到MAPTAC或APTAC单元单位电荷浓度为 0.1mmol/L～1mmol/L的两性聚合物A溶液；

（2）将多金属氧簇化合物B溶解于去离子水中，通过1mg/mL的NaOH水溶液调节此溶液的 pH，将此溶液的pH调至6.5～7.5，再配置得到单位电荷浓度为1mmol/L～10mmol/L的多金属 氧簇化合物B溶液；

（3）将步骤（1）配制的两性聚合物A溶液和步骤（2）配制的多金属氧簇化合物B溶液按1： 1的体积比例进行混合，得到两性聚合物A中MAPTAC或APTAC单元单位电荷浓度与多金属氧 簇化合物B单位电荷浓度比例为1:10的溶液，在室温下磁力搅拌12～24小时，用截留分子量 为3000～3800道尔顿的透析膜透析24～48小时，在真空度为1Pa，温度为-65℃至-55℃的条 件下在冷冻干燥机上冻干后即得到两性聚合物A与多金属氧簇化合物B的有机无机杂化材 料，即为所述分散剂。