[发明专利]三元共聚物分散剂的制备方法及在液体分散染料制备中的应用

说明书

本发明公开了一种三元共聚物分散剂的制备方法及在液体分散染料制备中的应用，该方法包括：称取苯乙烯、丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯三种单体溶于异丙醇中，混合均匀后加入反应器中并搅拌，向反应器中充入氮气排除反应器中的氧气；将引发剂溶于丙酮中，得到引发剂溶液，当温度升到55～65℃时，通过微量注射泵滴加引发剂溶液并控制滴加时间为0.5‑4h；当引发剂滴加完后，在75‑85℃温度下保温反应5‑8h；反应结束后，降温并向反应体系中滴加氢氧化钠调整体系的pH值在7.5‑8.0出料，经后处理得到三元共聚物分散剂。该结构的分散剂制备液体分散染料具有较高的研磨效率，且染料的贮存稳定性能较好。

技术领域

本发明涉及高分子分散剂领域，具体涉及苯乙烯/丙烯酸/甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯三元共聚物的制备及在液体分散染料制备中的应用。

背景技术

分散染料是一类结构简单，水溶性极低的染料，其主要是用作涤纶织物的染色与印花。目前分散染料主要以粉体为主，虽然粉体分散染料具有包装简单、运输方便、贮存稳定性好、对加工设备适应能力强、操作简单的优点但是染料中助剂含量较高，染色或印花后需要通过大量的水洗去残留的染化剂，造成大量水资源的消耗与水资源的污染，此外，粉体分散染料化料过程中会产生粉尘污染对人们的健康产生一定的危害。

近年来，随着国家对环保、节能问题的越来越重视，印染行业亟需开发新的技术响应国家的节能环保理念、顺应时代的发展潮流。而液体分散染料能够克服粉体分散染料的一些缺点，它采用较少的分散剂即可达到良好的分散效果，染料利用率提高，可实现织物印花或染色的少水或免水洗，从源头上大幅降低印染废水的排放，实现节能环保的发展理念，因此，液体分散染料的制备成为近年来的研究热点。但是目前液体分散染料的制备中存在研磨效率低、制备的纳米级液体分散染料在贮存过程中纳米尺度变大，甚至出现凝聚、沉淀等问题，导致染色不匀和重现性差等问题。

解决上述问题的关键因素是分散剂的结构，合适的分散剂结构不仅能够提高液体分散染料的研磨效率还能够使液体分散染料获得良好的稳定性。目前制备液体分散染料的分散剂大多是一些低分子量的阴离子和非离子型分散剂，如萘系、木质素磺酸盐类以及不同聚氧乙烯醚型分散剂，通过它们虽然能够制备纳出米级的液体分散染料，但是仍然存在研磨效率低、稳定性能较差的问题。高分子分散剂不仅具有特殊的锚固基团的结构，可以牢牢的吸附在颗粒表面而且还具有提供体系稳定的溶剂化链段而受到人们的关注。如申请号为201811205617.1(公开号为CN109337006A)中国发明专利申请公开了一种丙烯酸-马来酸酐共聚物颜料分散剂，合成的分散剂分散性能好，稳定性能好；申请号为201910113263.6(公开号为CN109880433A)中国发明专利申请公开了一种颜料高分子分散剂，分散性能好，制备的有机颜料体系粘度低、效率高。但是，目前适合制备液体分散染料的高效高分子分散剂的研究较少，亟需进一步研发新的产品。

发明内容

本发明针对液体分散染料制备中存在的问题，结合分散染料的结构和整个体系的性质，设计并通过溶液聚合法合成了一种新型分子结构的三元共聚物分散剂的制备方法及在液体分散染料制备中的应用。

一种三元共聚物分散剂的制备方法，包括以下步骤：

1)称取苯乙烯、丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯三种单体溶于异丙醇中，混合均匀后加入反应器中并搅拌，向反应器中充入氮气排除反应器中的氧气；

2)将引发剂溶于丙酮中，得到引发剂溶液，当温度升到55℃～65℃时，通过微量注射泵滴加引发剂溶液并控制滴加时间为0.5-4h(优选为1-2h)；

3)当引发剂滴加完后，在75℃-85℃温度下保温反应5-8h；

4)反应结束后，降温并向反应体系中滴加氢氧化钠调整体系的pH值在7.5-8.0出料，经后处理得到三元共聚物分散剂(即高分子分散剂)。

本发明中，式I结构的三元共聚物分散剂(即高分子分散剂)的合成：