[发明专利]一种RAFT技术的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂

说明书

本发明涉及一种RAFT技术的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂及其制备方法，由马来酸酐、含磺酸钠盐的乙烯基单体、RAFT试剂、偶氮类引发剂，通过RAFT技术合成；所述含磺酸钠盐的乙烯基单体由含羟基的丙烯酸类单体与环状烷基磺酸内酯通过反应制得；所述的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂为A‑B嵌段结构，其数均分子量3000～10000，多分散系数＜1.3；本发明的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂，含多锚固基团，吸附量大，由于静电排斥和空间位阻的双重作用，不仅分散效率高，相容性好，而且形成稳定的悬浮体系，适合对高比表面积颜料的分散。可用于水性纳米色浆、水性数码色浆、水性UV/LED色浆、水性工业漆色浆中。

技术领域

本发明涉及一种高分子分散剂，尤其涉及到一种RAFT技术的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂，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。

中国专利CN101117450A涉及一种有机颜料用非离子超支化型高分子分散剂的制备方法，其主要取疏水性超支化聚合物、联结剂和亲水性链分别溶于溶剂中，经充分溶解，混合均匀制成溶液；将联结剂溶剂溶液置于反应容器中，在搅拌下升温，加入亲水性链溶剂溶液置于上述反应容器中，经搅拌，保温反应，再加入疏水性超支化聚合物溶剂溶液，在搅拌下升温、保温反应，再经冷却、过滤、洗涤，真空干燥为非离子超支化型高分子分散剂。该发明能得到固含量高、流动性好、稳定性高、颜色鲜艳的纳米级有机颜料；工艺流程简单、反应可在较低的温度下进行、产物提纯方便、不会出现凝胶和自动加速现象；但由于非离子型分散剂的锚固基团为结合力相对较弱的氢键锚固、又由于采用传统聚合方法合成，该发明合成分散剂分散效率稍低。

中国专利CN101845122A涉及一种水性高分子颜料分散剂及由其制备的皮革阳离子颜料膏，采用丙烯酸酯类、丙烯酸酯类衍生物和功能性不饱和单体合成开发出了一种新型水性阳离子高分子分散剂，采用该分散剂制备出了具有同一分散体系的皮革用系列水性超细阳离子颜料膏，平均粒径达到0.3-1.0微米，用于皮革涂饰时，可以获得柔软的手感和良好的遮盖力，颜色鲜艳。其中，所述高分子分散剂具有约5000-50000的重均分子量，具有阳离子特性，适用于皮革行业常用的各类颜料的分散，但由于分散剂为阳离子型，限制了其在其他领域的应用。

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；本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，其数均分子量为1500～20000，固含量为20％～90％，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的多分散系数偏高，导致其分散性能不稳定。

发明内容

本发明旨在提供一种RAFT技术的磺酸型嵌段共聚物水性分散剂及其制备方法。

RAFT是可逆加成-断裂链转移聚合的简称，是活性/可控自由基聚合(CRP)中的一种，采用RAFT受控技术合成的高分子聚合物具有分子量可控、分子量分布窄等特点。