[发明专利]一种超支化型超分散剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种超支化型超分散剂，所述超支化型超分散剂的结构如通式(1)所示；所述制备方法包括如下步骤：以二缩水甘油醚化合物和二胺化合物为反应单体，开环聚合制得超支化聚醚胺；在催化剂作用下，利用超支化聚醚胺中的羟基和仲胺基对环状内酯进行开环反应，制得所述超支化型超分散剂。本发明超支化型超分散剂以叔胺基作为锚固基团，聚酯链段作为溶剂化链段，能够对光固化以及热固化涂料中的无机填料进行有效分散。

技术领域

本发明涉及超支化聚合物技术领域，尤其是涉及一种超支化型超分散剂及其制备方法与应用。

背景技术

超分散剂通常能够避免涂料中的无机填料颗粒由于表面相互作用而产生絮凝，从而降低涂料的粘度，改善涂料的流平性。超分散剂的结构主要分为两个部分，第一部分是能与固体颗粒形成物理化学作用的基团，称为锚固集团。第二部分是能够与涂料介质形成良好的相容性，形成空间位阻的溶剂化链段。叔胺基与无机颗粒表面能产生强烈的相互作用，故而作为锚固基团，叔胺基能够与无机填料产生较好的锚固效果。超支化聚合物是一种具有高度支化和三维网状结构的聚合物，相比于线性聚合物有更高的官能团密度。因此，将超支化聚合物应用于分散剂的结构设计，能够提供密度较高的锚固基团，有利于超分散剂对无机填料的吸附。

中国发明申请CN200910154789.5通过多元胺和α，β不饱和羰基化合物通过迈克尔加成反应最终得到一种超支化聚合物炭黑分散剂，其末端端基可以进行改性，最终调控得到所需的高分子。但是聚合物在合成过程中所使用单体的官能团活性相同，容易在合成过程中产生凝胶现象。同时在超支化聚合物中未引入能够产生空间位阻的溶剂化链段，不利于分散剂对填料的分散稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种超支化型超分散剂及其制备方法与应用。本发明超支化型超分散剂以叔胺基作为锚固基团，聚酯链段作为溶剂化链段，能够对光固化以及热固化涂料中的无机填料进行有效分散。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一个目的是提供一种超支化型超分散剂，所述超支化型超分散剂的结构如通式(1)所示：

通式(1)中，R₁表示为O、中的一种；

R₂表示为甲基或乙基；

R₃表示为中的一种；

n表示为3～40的整数。

本发明的第二个目的是提供一种超支化型超分散剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

以二缩水甘油醚化合物和二胺化合物为反应单体，开环聚合制得超支化聚醚胺；

在催化剂作用下，利用超支化聚醚胺中的羟基和仲胺基对环状内酯进行开环反应，制得所述超支化型超分散剂。

在本发明的一个实施例中，所述超支化聚醚胺的制备方法包括如下步骤：

将二缩水甘油醚化合物、二胺化合物和乙醇混合后，先在常温下反应24～48h，然后升温至50～80℃反应24～48h，之后纯化，得到所述超支化聚醚胺。纯化过程为：旋蒸浓缩后，进行溶解-沉淀操作，沉淀物真空干燥。

在本发明的一个实施例中，所述二缩水甘油醚化合物为二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚中的一种；所述二胺化合物为N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺中的一种。

在本发明的一个实施例中，所述二缩水甘油醚化合物与二胺化合物的摩尔比为1:1～1.5，所述二缩水甘油醚化合物和二胺化合物的总质量与乙醇的质量体积浓度为0.1～1.0g/mL。

在本发明的一个实施例中，所述超支化聚醚胺的结构如通式(2)所示：