[发明专利]一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用，包括如下重量份的组分制备而成：单体A 10‑20份，单体B 40‑60份，单体C 5‑15份，引发剂0.5‑2份，链转移剂0.3‑1.2份，有机溶剂20‑40份，其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。本发明公开的丙烯酸类三元共聚物分散剂制备工艺简单，通过特定的分步添加法，提高单体转化率，有效降低体系粘度。

技术领域

本发明涉及新材料化学领域，更具体的说，涉及一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用。

背景技术

在涂料生产中，固体颗粒如颜料、填料等的润湿分散是重要的步骤，这些固体粒子的润湿分散性与稳定性不仅影响涂料的流变性，还会不同程度影响涂料最终的各方面性能。通常，在体系中加入适量的润湿分散助剂即可显著改善涂料性能。传统的润湿分散剂一般为具有两亲性结构的分子，其中以离子型结构的分子为主，比如酸类、胺类及其盐类等，非离子型的分子一般为脂肪族聚醚类，亲水性的聚醚链段使其适用于水性涂料体系。这类润湿分散剂中带有极性基团的一端为亲颜料端，通过这些基团可以吸附到颜料粒子表面，而其余的分子链段则伸入树脂基体中，起到增强稳定的作用。传统润湿分散剂的局限性在于难以有效分散有机颜料和炭黑。对于表面富含电荷的无机金属氧化物颜料，比如TiO₂等，传统润湿分散剂中的极性基团或离子基团很容易发现吸附位点。但是以共价键结合的有机颜料表面极性降低了，不含有很多电荷，传统分散剂中的极性基团或离子基团就不容易发现吸附位点，从而难以有效发挥分散稳定作用。此外，这些有机颜料的粒径更小，粒子之间的引力作用更强，团聚的倾向比无机颜料粒子更大，这也进一步增加了其分散难度。对此，发展了聚合物型分散剂，来有效解决有机颜料的分散。

聚合物型分散剂的分子量一般高于传统的表面活性剂型分散剂，因为高分子量的链段可以提供空间位阻，使颜料粒子之间的距离大于分子间引力作用的临界值，防止颜料团聚。其结构中一般包括以下三部分：分子主链，保证与涂料体系的相容性；颜料亲和基团，可以使分散剂分子锚固在颜料粒子表面；空间位阻链段，提供稳定性。

丙烯酸酯类共聚物由于与很多树脂具有较好的相容性，同时其分子结构可设计性强，因此是一类应用广泛的聚合物分散剂。但是现有的丙烯酸酯类共聚物的分散剂多为二元共聚物，未能有效结合树脂相容链、颜料亲和基团和空间位阻链段，因而在应用上存在局限性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种丙烯酸类三元共聚物分散剂及其制备方法与应用，该分散剂有效的结合了树脂相容链、颜料亲和基团和空间位阻链段，克服了丙烯酸类共聚物在应用上的局限性。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种丙烯酸类三元共聚物分散剂，包括如下重量份的组分制备而成：

其中，所述单体A为丙烯酸长链烷基酯单体，所述单体B为丙烯酸短链烷基酯单体，所述单体C为含有胺基的丙烯酸类单体。

本发明所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的单体A选自(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种。

本发明所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的单体B选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种。

本发明所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述单体C选自(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺中的一种。

本发明所述的丙烯酸类三元共聚物分散剂，其中，所述的引发剂选自2,2’‐偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种。