[发明专利]一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂及其制备方法，所述分散剂以磷酸根和羧酸根为锚固基团，以吡络烷酮基为和位阻基团，其数均分子量4000～10000，分子量多分散系数小于1.3，结构如下图；本发明的优点为：当磷酸盐阴离子、羧酸盐阴离子为锚固基团、聚乙烯基吡咯烷酮单元发挥位阻效应，分散体系更加稳定；采用ATRP合成法，所述分散剂分子量低、分子量分布均匀，因此本发明所述的分散剂分散效率高，可广泛应用于颜料、粉料、釉料的分散。

技术领域

本发明涉及一种分散剂的制备方法，具体涉及到一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂及其制备方法，属于高分子分散剂技术领域。

背景技术

在涂料、油墨、水泥、陶瓷釉料等化工产业中，颜料、填料的分散是制造技术的重要环节。为了使相关体系中的有机、无机颜料、填料得到均一稳定分散，经常使用分散剂。尽管传统的分散剂在水性分散介质中显示出有效的分散稳定作用，但由于它们在颜料粒子表面的吸附不十分牢固，容易从粒子表面上解吸从而导致被分散的粒子重新聚集或沉淀，体系的长期稳定性欠佳，对漆膜外观、硬度及耐老化等性质也有不利影响。为克服传统分散剂的局限性，近年来开发并应用了高分子分散剂。高分子分散剂对颜料、填料的分散有显著效果，尤其对润湿性、稳定性等方面有相当大的作用，对颜料的应用性能也有较大改善，已成为新一代的高效分散剂。

原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization，ATRP)是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体，通过氧化还原反应，在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，从而实现了对聚合反应的控制。目前已有关于ATRP聚合在高分子分散剂领域的相关应用报道，但非常少。

中国专利CN102040711A公开了一种用于水性涂料的两亲性聚合物颜料润湿分散剂及制备方法，该发明聚合物即为固体润湿分散剂；该发明可大大降低成本，提高效率，且大幅提高产物的性能。但由于该发明所用单体为大分子单体，导致该发明制备的分散剂分子量较大，分散剂的应用范围受到限制。

中国专利CN104086762A公开了一种超支化聚酯树脂颜料分散剂、制备方法及其在颜料分散色浆和色浆的应用；该发明的超支化聚酯树脂颜料分散剂为具有羟基官能团的、树枝状的、超支化的、3D结构的聚酯，是采用酸酐和超支化聚酯反应，然后与一端是单环氧官能团另一端是疏水性长碳链的化合物反应制备；分散剂引入的长链烷基/芳基犹如锚钩的结构，与涂料主体树脂分子链有良好的相容性，并能降低分散体系的再度絮凝或聚集可能性。采用该发明的分散剂的油漆或色浆研磨很短时间即可达到细度要求，将其用于成品漆，成品漆的硬度高、热储存及室温储存稳定性好，能有效减缓成品漆沉淀和浮色；但由于该分散剂采用酯化法，该发明合成分散剂分子量偏高、多分散系数偏大，导致其分散性能不稳定。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂及其制备方法。

本发明所述的一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂，结构示意图如下，所述分散剂以磷酸根和羧酸根为锚固基团，以吡络烷酮基为位阻基团，其数均分子量4000～10000，分子量多分散系数小于1.3。

本发明所述的一种磷酸盐型三元嵌段共聚物分散剂，采用ATRP法合成，制备步骤如下：

(a)在通氮气的的反应装置中，依次将0.2～1.0份配体、0.5～1.5份催化剂、0.05～0.1份表面活性剂、50～80份水、30份甲基丙烯酰氧烷基醇磷酸单酯类单体加入到反应装置中，搅拌乳化并升温70～90℃，通过滴加装置滴加5～10份10％份引发剂的水溶液，0.5～1h滴加完毕，然后70～90℃反应1h～2h，得溶液a；

(b)取5～10份富马酸，加入氢氧化钠溶液中和至pH＝7，然后加入5～10份水稀释，得富马酸钠水溶液；向上述溶液a中逐滴滴加富马酸钠水溶液，0.5～1h滴加完毕，70～90℃下继续反应1h～2h，得溶液b；