聚羧酸类分散剂及其制备方法、聚羧酸盐类分散剂、应用转让专利

申请号 : CN202210401944.4

文献号 : CN114716685B

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发明人 : 钟毅王召伟杜红波毛志平徐红吴冬张琳萍隋晓锋王碧佳冯雪凌麻祎蒙

申请人 : 上海安诺其集团股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种聚羧酸类分散剂及其制备方法、聚羧酸盐类分散剂、应用,涉及染料分散剂的技术领域,本发明利用聚乙二醇单甲醚对由甲基丙烯酸和含烯烃的偶联剂合成的主链进行改性,改性连接基团为靛红酸酐,得到聚羧酸类分散剂,再经碱处理,得到聚羧酸盐类分散剂。本发明解决了聚羧酸盐类分散剂的分散性和稳定性不佳的技术问题,达到了提高聚羧酸盐类分散剂的分散性和稳定性的技术效果。

权利要求 :

1.一种聚羧酸类分散剂,其特征在于,包括通式(1)所代表的结构:其中,p选自1‑5的整数;

q选自1‑5的整数

r选自0‑4的整数;

s选自2‑30的整数;

R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;

R2为烃基或卤素基团。

2.根据权利要求1所述的聚羧酸类分散剂,其特征在于,所述聚羧酸类分散剂为通式(2)所代表的结构:其中,p选自1‑2的整数;

q选自1‑3的整数;

s选自4‑26的整数;

R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团。

3.根据权利要求2所述的聚羧酸类分散剂,其特征在于,所述聚羧酸类分散剂的数均分子量为3000‑8000g/mol。

4.一种权利要求1‑3任一项所述的聚羧酸类分散剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:甲基丙烯酸与含烯烃的偶联剂反应,得到主链;

其中,所述含烯烃的偶联剂为苯乙烯、烯丙基聚氧乙烯醚、直链烯烃或支链烯烃;

靛红酸酐和聚乙二醇单甲醚反应,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;

所述主链与所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯进行酰胺化反应,得到所述聚羧酸类分散剂;

其中,所述主链包括通式(3)所代表的结构:a选自2‑6的整数;

b选自1‑5的整数;

R0为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;

所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯包括通式(4)所代表的结构:m选自2‑30的整数;

R为烃基或卤素基团。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述主链与所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯的摩尔比为1:0.5‑2。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述酰胺化反应的温度为80‑180℃,所述酰胺化反应的时间为1‑4h。

7.一种聚羧酸盐类分散剂,其特征在于,是由权利要求1‑3任一项所述的聚羧酸类分散剂经碱处理得到的。

8.根据权利要求7所述的聚羧酸盐类分散剂,其特征在于,所述聚羧酸盐类分散剂的固含量为10‑40%。

9.根据权利要求8所述的聚羧酸盐类分散剂,其特征在于,所述聚羧酸盐类分散剂的固含量为20%。

10.根据权利要求7所述的聚羧酸盐类分散剂,其特征在于,所述碱处理的碱用量为所述聚羧酸类分散剂质量的1‑20%。

11.根据权利要求7所述的聚羧酸盐类分散剂,其特征在于,所述碱包括氢氧化钠。

12.一种权利要求7‑11任一项所述的聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用,其特征在于,所述聚羧酸盐类分散剂和所述分散染料混合后研磨,得到分散染料染液,再进行染色。

说明书 :

聚羧酸类分散剂及其制备方法、聚羧酸盐类分散剂、应用

技术领域

[0001] 本发明涉及染料分散剂的技术领域,尤其是涉及一种聚羧酸类分散剂及其制备方法、聚羧酸盐类分散剂、应用。

背景技术

[0002] 分散染料主要用来染涤纶纤维,而涤纶纤维是我国使用量最大的一种纤维,因此分散染料是我国目前所有染料品种中产量最高的和使用量最大的染料。
[0003] 固体剂型的分散染料由于存储、包装以及运输方便等的优势,在品种和使用量上都远远高于液体染料;而液体染料则除去了喷雾干燥过程,液体染料是染料和高效的染料助剂经研磨细化后所得到的,它的商品形式仍是液体状态。与固体染料相比,液体分散染料也具有诸多优势,例如:适用自动化配料系统;化料方便,不宜结块,染色时减少疵点;减少泳移现象,液体染料中的助剂含量少,有效降低染色加工后处理时的泳移程度;提高上染率,液体分散染料通常被制备成纳米级,染料颗粒粒径小,能够明显提高染料的上染和固色率;降低生产成本,与粉状染料相比,液体染料无需喷雾干燥,降低了染料商品化的成本;降低残液色度,从源头上降低印染废水和废渣排放,从而减轻污水处理的压力。
[0004] 液体分散染料在水相中的稳定分散主要包括三个步骤:(1)染料颗粒润湿;(2)初始颗粒在机械作用下的细化和分散;(3)颗粒稳定分散,防止再发生团聚。对于分散染料,常用的分散剂类型包括无机分散剂、小分子分散剂以及高分子分散剂三类。聚羧酸盐类聚合物是结构中含有羧基基团并且经碱处理后所形成的羧酸盐聚合物,广泛应用于分散剂、润湿剂以及减水剂,并在农药和水泥领域中取得了较佳的应用效果。
[0005] 甲基丙烯酸‑聚醚类分散剂是一种性能优良而且价格低廉的新型高分子材料,被广泛应用在水泥浆料、染料的分散与稳定等领域;甲基丙烯酸‑聚醚类聚合物含有羧基,可以与含有氨基、羟基等活性基团发生反应,得到各种类型的接枝聚合物;甲基丙烯酸‑聚醚类分散剂溶于碱液后,羧基电离出的负离子能够起到静电斥力的作用,同时,接枝改性后的亲水性长链在水中舒展,能够起到空间位阻的作用,可使染料颗粒均匀稳定的分散。
[0006] 然而,上述分散剂的性能效果包括分散性和稳定性均有待进一步提高。
[0007] 有鉴于此,特提出本发明。

发明内容

[0008] 本发明的目的之一在于提供一种聚羧酸类分散剂,具有拓扑结构,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,使得液体分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0009] 本发明的目的之二在于提供一种聚羧酸类分散剂的制备方法,工艺简单,成功率高。
[0010] 本发明的目的之三在于提供一种聚羧酸盐类分散剂,具有拓扑结构,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,使得液体分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0011] 本发明的目的之四在于提供一种聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用,具有较佳的上染效果。
[0012] 为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
[0013] 第一方面,本发明提供了一种聚羧酸类分散剂,包括通式(1)所代表的结构:
[0014]
[0015] 其中,p选自0‑5的整数;
[0016] q选自1‑5的整数
[0017] r选自0‑4的整数;
[0018] s选自2‑30的整数;
[0019] R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;
[0020] R2为烃基或卤素基团。
[0021] 进一步的,所述聚羧酸类分散剂包括通式(2)所代表的结构:
[0022]
[0023] 其中,p选自0‑2的整数;
[0024] q选自1‑3的整数;
[0025] s选自4‑26的整数;
[0026] R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团。
[0027] 进一步的,所述聚羧酸类分散剂的数均分子量为3000‑8000g/mol。
[0028] 第二方面,本发明提供了一种聚羧酸类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0029] 甲基丙烯酸与含烯烃的偶联剂反应,得到主链;
[0030] 靛红酸酐和聚乙二醇单甲醚反应,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0031] 所述主链与所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯进行酰胺化反应,得到所述聚羧酸类分散剂;
[0032] 其中,所述主链包括通式(3)所代表的结构:
[0033]
[0034] a选自1‑6的整数;
[0035] b选自1‑5的整数;
[0036] R0为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;
[0037] 所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯包括通式(4)所代表的结构:
[0038]
[0039] m选自2‑30的整数;
[0040] R为烃基或卤素基团。
[0041] 进一步的,所述含烯烃的偶联剂包括苯乙烯、烯丙基聚氧乙烯醚、直链烯烃以及支链烯烃;
[0042] 进一步优选的,所述主链与所述靛红酸聚乙二醇单甲醚酯的摩尔比为1:0.5‑2;
[0043] 进一步优选的,所述酰胺化反应的温度为80‑180℃,所述酰胺化反应的时间为1‑4h。
[0044] 第三方面,本发明提供了一种聚羧酸盐类分散剂,是由上述的聚羧酸类分散剂经碱处理得到的。
[0045] 进一步的,所述聚羧酸盐类分散剂的固含量为10‑40%,优选为20%。
[0046] 进一步的,所述碱处理的碱用量为所述聚羧酸类分散剂质量的1‑20%;
[0047] 进一步优选的,所述碱包括氢氧化钠。
[0048] 第四方面,本发明提供了一种聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用。
[0049] 进一步的,所述聚羧酸盐类分散剂和所述分散染料混合后研磨,得到分散染料染液,再进行染色。
[0050] 与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:
[0051] 本发明提供的聚羧酸类分散剂,以靛红酸酐为连接基,用聚乙二醇单甲醚改性甲基丙烯酸与含烯烃的偶联剂聚合的聚合物,本发明提供的聚羧酸类分散剂是两亲性分散剂,结构为拓扑结构大分子,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,可以使得分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0052] 本发明提供的聚羧酸类分散剂的制备方法,工艺简单,成功率高。
[0053] 本发明提供的聚羧酸盐类分散剂,具有拓扑结构,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,使得液体分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0054] 本发明提供的聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用,具有较佳的上染效果。

附图说明

[0055] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0056] 图1为本发明一种实施方式中提供的聚羧酸类分散剂制备的反应式图。

具体实施方式

[0057] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0058] 根据本发明的第一个方面,提供了一种聚羧酸类分散剂,包括通式(1)所代表的结构:
[0059]
[0060] 其中,p选自0‑5的整数,p为0、1、2、3、4或5;
[0061] q选自1‑5的整数,q为1、2、3、4或5;
[0062] r选自0‑4的整数,r为0、1、2、3或4;
[0063] s选自2‑30的整数,s为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30;
[0064] R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;C21‑C40的烃基可以为任何直链、支链或环状饱和及不饱和的烃基;
[0065] R2为烃基或卤素基团;卤素基团包括但不限于氟、氯以及溴。
[0066] 本发明提供的聚羧酸类分散剂,以靛红酸酐为连接基,用聚乙二醇单甲醚改性甲基丙烯酸与烯烃聚合的聚合物;本发明提供的聚羧酸类分散剂是两亲性分散剂,结构为拓扑结构大分子,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,可以使得分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0067] 通式(1)的上述结构中:
[0068] 当r为0时,本发明的聚羧酸类分散剂包括通式(2)所代表的结构:
[0069]
[0070] 其中,p选自0‑2的整数;
[0071] q选自1‑3的整数;
[0072] s选自4‑26的整数;
[0073] R1为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;C21‑C40的烃基可以为任何直链、支链或环状饱和及不饱和的烃基;
[0074] R2为烃基或卤素基团;卤素基团包括但不限于氟、氯以及溴。
[0075] 在一种优选的实施方式中,本发明聚羧酸类分散剂的数均分子量为3000‑8000g/mol,其典型但非限制性的数均分子量例如为3000、4000、5000、6000、7000、8000。
[0076] 根据本发明的第二个方面,提供了一种聚羧酸类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0077] 甲基丙烯酸与含烯烃的偶联剂反应,得到主链;
[0078] 靛红酸酐和聚乙二醇单甲醚反应,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0079] 主链与靛红酸聚乙二醇单甲醚酯进行酰胺化反应,得到聚羧酸类分散剂;
[0080] 在本发明中,主链包括通式(3)所代表的结构:
[0081]
[0082] a选自1‑6的整数,a为1、2、3、4、5或6;
[0083] b选自1‑5的整数,b为1、2、3、4或5;
[0084] R0为C21‑C40的烃基、芳香基团或聚醚基团;C21‑C40的烃基可以为任何直链、支链或环状饱和及不饱和的烃基;
[0085] 靛红酸聚乙二醇单甲醚酯包括通式(4)所代表的结构:
[0086]
[0087] m选自2‑30的整数,m为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30;
[0088] R为烃基或卤素基团;卤素基团包括但不限于氟、氯以及溴。
[0089] 本发明提供的聚羧酸类分散剂的制备方法,以甲基丙烯酸与烯烃聚合的聚合物作为主链,其与靛红酸酐和聚乙二醇单甲醚反应得到的化合物进行酰胺化反应,得到聚羧酸类分散剂,工艺简单,而且优秀率高。
[0090] 在一种优选的实施方式中,本发明的含烯烃的偶联剂包括但不限于苯乙烯、烯丙基聚氧乙烯醚、直链烯烃以及支链烯烃;本发明的主链与靛红酸聚乙二醇单甲醚酯的摩尔比为1:0.5‑2,其典型但非限制性的摩尔比例如为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2;本发明酰胺化反应的温度为80‑180℃,其典型但非限制性的反应温度例如为80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃;酰胺化反应的时间为1‑4h,其典型但非限制性的反应时间例如为1h、2h、3h、4h。
[0091] 本发明所选的反应物摩尔比、反应温度以及时间能够实现较佳的酰胺化反应效果,酰胺化反应充分完全,产物的产率高。
[0092] 一种聚羧酸类分散剂典型的制备方法,包括以下步骤:
[0093] S1:甲基丙烯酸(MAA)与烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)或苯乙烯反应,得到主链MAA‑APEG或MAA‑St;
[0094] APEG结构如下:n为2‑30;
[0095]
[0096] S2:将步骤S1得到的主链MAA‑APEG或MAA‑St溶解于有机溶剂中,得到固含量为15‑25%的主链溶液,优选固含量为20%的主链溶液,其中,有机溶剂包括但不限于N,N‑二甲基酰胺、二甲基亚砜以及环己烷中的至少一种;
[0097] S3:聚乙二醇单甲醚和靛红酸酐反应,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯:
[0098] S4:步骤S2得到的主链MAA‑APEG或MAA‑St与步骤S3得到的靛红酸聚乙二醇单甲醚酯在120‑180℃下进行酰胺化反应,酰胺化反应时间为1‑4h,得到聚羧酸类分散剂(反应式见图1),其中,主链MAA‑APEG或MAA‑St与靛红酸聚乙二醇单甲醚酯的摩尔比为1:0.5‑2,酰胺化反应结束后的后处理包括旋蒸和真空烘干,旋蒸的工艺条件为:旋蒸温度145‑165℃,旋蒸时间30‑90min;真空烘干的工艺参数为:真空烘干温度60‑80℃,真空烘干时间8‑12h。
[0099] 本发明提供的聚羧酸类分散剂的制备方法,以甲基丙烯酸与烯烃聚合的聚合物作为主链,其与靛红酸酐和聚乙二醇单甲醚反应得到的化合物进行酰胺化反应,得到聚羧酸类分散剂,工艺简单,而且优秀率高。
[0100] 根据本发明的第三个方面,提供了一种聚羧酸盐类分散剂,是由上述的聚羧酸类分散剂经碱处理得到的。
[0101] 在本发明中,碱处理包括以下步骤:
[0102] 加入占聚羧酸类分散剂质量1‑20%的碱,并且加入水,将聚羧酸类分散剂配置成固含量为10‑40%的聚羧酸盐类分散剂,其中,碱包括但不限于氢氧化钠,优选为氢氧化钠,得到的聚羧酸盐类分散剂的固含量优选为20%。
[0103] 本发明提供的聚羧酸盐类分散剂,具有拓扑结构,能够对染料进行有效的包覆,而且不易脱落,使得液体分散染料具有出色的分散性和稳定性。
[0104] 根据本发明的第四个方面,提供了一种聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用,具有较佳的上染效果。
[0105] 在一种优选的实施方式中,聚羧酸盐类分散剂和分散染料混合后研磨,得到分散染料染液,再进行染色。
[0106] 在本发明中,聚羧酸盐类分散剂、提纯或重结晶后的分散染料、锆珠以及去离子水混合粗磨4‑6h,过滤,得到分散染料色浆,再通过卧式砂磨机研磨1.5‑2.5h,过滤,得到液体分散染料染液;其中,聚羧酸盐类分散剂、提纯或重结晶后的分散染料、锆珠以及去离子水的用量比为0.1‑0.2g:1g:10g:5‑10g;粗磨的锆珠尺寸为0.8‑1.0mm和1.8‑2.0mm的锆珠混合,二者质量比为1:1;卧式砂磨的锆珠尺寸为0.1‑0.3mm;粗磨的转速为1200‑1400r/min,砂磨的转速为2800‑2900r/min;提纯或重结晶后的分散染料是采用丙酮、苯以及DMF中的一种或几种进行提纯或重结晶。
[0107] 本发明提供的聚羧酸盐类分散剂在分散染料染色中的应用,能够使得液体分散染料具有出色的分散性和稳定性,因此具有较佳的上染效果。
[0108] 下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明,实施例中的材料为根据现有方法制备而得,或直接从市场上购得。
[0109] 实施例1
[0110] 一种聚羧酸盐类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0111] A、加入10g烯丙基聚氧乙烯醚APEG(Mn=500g/mol)与4mL去离子水于150mL四口烧瓶中,再分别向烧瓶中滴加甲基丙烯酸MAA 5g、链引发剂巯基乙酸0.6g以及链转移剂硫代乙醇酸0.15g,用电动搅拌器在130r/min条件下搅拌,缓慢升温至90℃,在90℃下反应2h,再保温2h,得到主链产物,烘干备用;
[0112] 其中,烯丙基聚氧乙烯醚APEG的结构如下:n为10;
[0113]
[0114] B、将12g聚乙二醇单甲醚(Mn=550g/mol,H(OCH2CH2)12OCH3)和3g靛红酸酐置于50mL的三口烧瓶中,氮气氛围下用电动搅拌器在200r/min条件下搅拌,反应过程中有气体产生,缓慢升温至120℃后反应40min,直到不再产生气体,反应结束,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0115] 其中,靛红酸酐的结构式如下:
[0116]
[0117] C、将主链MAA‑APEG溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中,得到固含量为20%的主链溶液,然后向其中滴加步骤B的靛红酸聚乙二醇单甲醚酯,持续搅拌并缓慢升温至140℃进行酰胺化反应,在140℃下保温反应4h,通过冷凝装置排掉反应生成的水,反应结束后,反应液在165℃下旋蒸和在60℃下真空烘干后,得到聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0118]
[0119] 其中,p为2,q为1;
[0120] D、碱处理:加入占聚羧酸类分散剂质量10%的氢氧化钠,加入去离子水,将其配置成固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0121] 实施例2
[0122] 一种聚羧酸盐类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0123] A、加入10g烯丙基聚氧乙烯醚APEG(Mn=200g/mol)与4mL去离子水于150mL四口烧瓶中,再分别向烧瓶中滴加甲基丙烯酸MAA 5g、链引发剂巯基乙酸0.6g以及链转移剂硫代乙醇酸0.15g,用电动搅拌器在130r/min条件下搅拌,缓慢升温至90℃,在90℃下反应2h,再保温2h,得到主链产物MAA‑APEG,烘干备用;
[0124] 与实施例1的烯丙基聚氧乙烯醚APEG不同的是,本实施例的烯丙基聚氧乙烯醚APEG的n为4;
[0125] B、将5g聚乙二醇单甲醚(Mn=1200g/mol,H(OCH2CH2)26OCH3)和3g靛红酸酐置于50mL三口烧瓶中,氮气氛围下用电动搅拌器在200r/min条件下搅拌,反应过程中有气体产生,缓慢升温至120℃后反应40min,直到不再产生气体,反应结束,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0126] C、将主链MAA‑APEG溶解于二甲基亚砜中,得到固含量为20%的主链溶液,然后向其中滴加上述步骤B的靛红酸聚乙二醇单甲醚酯,持续搅拌并缓慢升温至200℃进行酰胺化反应,在200℃条件下保温反应1h,通过冷凝装置排掉反应生成的水,反应结束后,反应液在165℃下旋蒸和在60℃真空烘干后,得到聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0127]
[0128] 其中,p为0,q为2;
[0129] D、碱处理:加入占聚羧酸类分散剂质量10%的氢氧化钠,加入去离子水,将其配置成固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0130] 实施例3
[0131] 一种聚羧酸盐类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0132] A、加入5g苯乙烯St与4mL去离子水于150mL四口烧瓶中,再分别向烧瓶中滴加甲基丙烯酸MAA 5g、链引发剂巯基乙酸0.4g以及链转移剂硫代乙醇酸0.10g,用电动搅拌器在180r/min条件下搅拌,缓慢升温至80℃,在80℃下反应2h,再保温2h,得到主链产物MAA‑St;
[0133] B、将12g聚乙二醇单甲醚(Mn=1200g/mol,H(OCH2CH2)26OCH3)和3g靛红酸酐置于50mL三口烧瓶中,氮气氛围下用电动搅拌器在200r/min条件下搅拌,反应过程中有气体产生,缓慢升温至120℃后,再反应1h,直到不再产生气体,反应结束,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0134] C、将步骤A得到的主链MMA‑St溶解于环己烷中,得到固含量为20%的主链溶液,然后向其中滴加上述步骤B的靛红酸聚乙二醇单甲醚酯,持续搅拌并缓慢升温至160℃进行酰胺化反应,在160℃条件下保温反应2h,通过冷凝装置排掉反应生成的水,反应结束后,反应液在165℃下旋蒸和在60℃真空烘干后,得到聚羧酸类分散剂,结构式如下:
[0135]
[0136] 其中,p为1,q为1;
[0137] D、碱处理:加入占聚羧酸类分散剂质量20%的氢氧化钠,加入去离子水,将其配置成固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0138] 实施例4
[0139] 一种聚羧酸盐类分散剂的制备方法,包括以下步骤:
[0140] A、加入10g烯丙基聚氧乙烯醚APEG(Mn=1000g/mol)与4mL去离子水于150mL四口烧瓶中,再分别向烧瓶中滴加甲基丙烯酸MAA 5g、链引发剂巯基乙酸0.6g以及链转移剂硫代乙醇酸0.15g,用电动搅拌器在150r/min条件下搅拌,缓慢升温至90℃,在90℃下反应2h,再保温2h,得到主链产物MAA‑APEG,烘干备用;
[0141] 与实施例1的烯丙基聚氧乙烯醚APEG不同的是,本实施例的烯丙基聚氧乙烯醚APEG的n为21;
[0142] B、将10g聚乙二醇单甲醚(Mn=550g/mol,H(OCH2CH2)12OCH3)和3g靛红酸酐置于50mL三口烧瓶中,在氮气氛围下用电动搅拌器在200r/min条件下搅拌,反应过程中有气体产生,缓慢升温至120℃后,再反应40min,直到不再产生气体,反应结束,得到靛红酸聚乙二醇单甲醚酯;
[0143] C、将步骤A得到的主链MAA‑APEG溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中,得到固含量为20%的主链溶液,然后向其中滴加上述步骤B的靛红酸聚乙二醇单甲醚酯,持续搅拌并缓慢升温至160℃进行酰胺化反应,在160℃条件下保温反应2h,通过冷凝装置排掉反应生成的水,反应结束后,反应液在165℃下旋蒸和60℃下真空烘干后,得到聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0144]
[0145] 其中,p为2,q为1;
[0146] D、碱处理:加入占聚羧酸类分散剂质量15%的氢氧化钠,加入去离子水,将其配置成固含量为40%的聚羧酸盐类分散剂。
[0147] 对比例1
[0148] 本对比例的聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0149]
[0150] 其中,p和q与实施例1相同;
[0151] 制备方法参考实施例1,经碱处理,得到固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0152] 对比例2
[0153] 本对比例的聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0154]
[0155] 其中,p和q与实施例1相同;
[0156] 制备方法参考实施例1,经碱处理,得到固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0157] 对比例3
[0158] 本对比例的聚羧酸类分散剂,结构如下:
[0159]
[0160] 其中,p和q与实施例1相同;
[0161] 制备方法参考实施例1,经碱处理,得到固含量为20%的聚羧酸盐类分散剂。
[0162] 对比例4
[0163] 无机粉体强降粘分散剂斯洛柯7099。
[0164] 对比例5
[0165] 水性高展色分散剂斯洛柯7155W。
[0166] 对比例6
[0167] 亚甲基二萘磺酸萘类分散剂NNO。
[0168] 试验例
[0169] 测试实施例1‑4和对比例1‑6的分散剂对分散橙30染料的分散效果。
[0170] 测试的样品制备:
[0171] 将0.1g(5%对染料重)、0.2g(10%对染料重)、0.3g(15%对染料重)以及0.4g(20%对染料重)实施例1中得到的羧酸盐类分散剂产品分别加入到2g分散橙30染料中,再分别加入17.9mL、17.8mL、17mL以及17.6mL的去离子水,再加入0.05mL的消泡剂和20g锆珠,其中,锆珠尺寸为0.1‑0.3mm,用2800r/min的速度研磨2h,研磨后的粒径见表1,得到测试的样品;
[0172] 实施例2‑4的分散剂按照上述相同的方法,得到各自对应的测试样品;
[0173] 对比例1‑6的分散剂按照上述相同的方法,得到各自对应的测试样品。
[0174] 测试上述样品的分散系数,结果见表1,采用Nano‑ZS型纳米粒度仪(英国马尔文公司)测量研磨后染料颗粒粒径与分散系数。
[0175] 表1
[0176]
[0177]
[0178] 从表1中可以看出,分散剂含量的不同对分散剂的分散性能影响较大,这是因为分散剂浓度小,导致其在染料颗粒表面吸附量不足,ZETA电位绝对值较小,染料大颗粒虽然能被研磨成小颗粒,但也会因为静电斥力不足而再次团聚成大颗粒;当分散剂用量大于10%时,粒径变化不是很明显,这是因为分散剂加入量超过饱和吸附量后,过多的分散剂分子会形成尺寸较大的聚集体,导致体系黏度增大,使研磨效率降低,过多的分散剂也可能会在染料颗粒间产生架桥作用,使小颗粒再次发生聚集。
[0179] 从表1中可以看出,与对比例1‑6的分散剂相比,本发明实施例1‑4的聚羧酸盐类分散剂不仅满足液体分散染料的要求,而且相同测试条件下的分散性能和储存稳定性能也较为优秀。
[0180] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。