CN105622896A - 一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 - Google Patents
一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105622896A CN105622896A CN201511016207.9A CN201511016207A CN105622896A CN 105622896 A CN105622896 A CN 105622896A CN 201511016207 A CN201511016207 A CN 201511016207A CN 105622896 A CN105622896 A CN 105622896A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxy resin
- water
- hyper
- dispersant
- bisphenol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N diphenhydramine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCCN(C)C)C1=CC=CC=C1 ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 50
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical group ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical group CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- KGWDUNBJIMUFAP-KVVVOXFISA-N Ethanolamine Oleate Chemical group NCCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O KGWDUNBJIMUFAP-KVVVOXFISA-N 0.000 claims description 16
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical group OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 claims description 16
- -1 n-propyl alcohol amine Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 15
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N n-propyl alcohol Natural products CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 9
- CDULGHZNHURECF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylaniline 2,4-dimethylaniline 2,5-dimethylaniline 2,6-dimethylaniline 3,4-dimethylaniline 3,5-dimethylaniline Chemical group CC1=CC=C(N)C(C)=C1.CC1=CC=C(C)C(N)=C1.CC1=CC(C)=CC(N)=C1.CC1=CC=C(N)C=C1C.CC1=CC=CC(N)=C1C.CC1=CC=CC(C)=C1N CDULGHZNHURECF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 3
- JOLVYUIAMRUBRK-UHFFFAOYSA-N 11',12',14',15'-Tetradehydro(Z,Z-)-3-(8-Pentadecenyl)phenol Natural products OC1=CC=CC(CCCCCCCC=CCC=CCC=C)=C1 JOLVYUIAMRUBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLKVIMNNMLKUGJ-UHFFFAOYSA-N 3-Delta8-pentadecenylphenol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 YLKVIMNNMLKUGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOLVYUIAMRUBRK-UTOQUPLUSA-N Cardanol Chemical compound OC1=CC=CC(CCCCCCC\C=C/C\C=C/CC=C)=C1 JOLVYUIAMRUBRK-UTOQUPLUSA-N 0.000 description 2
- FAYVLNWNMNHXGA-UHFFFAOYSA-N Cardanoldiene Natural products CCCC=CCC=CCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 FAYVLNWNMNHXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- PTFIPECGHSYQNR-UHFFFAOYSA-N cardanol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC(O)=C1 PTFIPECGHSYQNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 229960004279 formaldehyde Drugs 0.000 description 2
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N itaconic acid Chemical compound OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000003335 steric effect Effects 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 2-butenoic acid Chemical compound CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N Styrene oxide Chemical compound C1OC1C1=CC=CC=C1 AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- CUBCNYWQJHBXIY-UHFFFAOYSA-N benzoic acid;2-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1.OC(=O)C1=CC=CC=C1O CUBCNYWQJHBXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 229940058287 salicylic acid derivative anticestodals Drugs 0.000 description 1
- 150000003872 salicylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
- C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
- C08G59/1477—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
- C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
- C08G59/1488—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
- C08G59/1494—Polycondensates modified by chemical after-treatment followed by a further chemical treatment thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
- D06P1/44—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders
- D06P1/52—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing synthetic macromolecular substances
- D06P1/5264—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only unsaturated carbon-to-carbon bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明提供一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法，所述水性颜料色浆用超分散剂的制备原料包括：环氧树脂、醇胺、磷脂化试剂和中和剂，所述醇胺和环氧树脂等物质量，所述磷脂化试剂的物质量为环氧树脂物质量的2～4倍。本发明制备超分散剂的原料便宜易得、制备工艺简单、反应可以在较低温度下进行、无废水废气排放。采用本发明制得的超分散剂对颜料进行砂磨分散，能得到固含量高、流动性好、稳定性高、颜色鲜艳的涂料印花色浆。
Description
技术领域
本发明属于纺织助剂领域，具体涉及一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法。
背景技术
传统分散剂的分子结构存在局限性：亲油基团不具备足够的碳链长度(一般不超过18个碳原子)，不能在极性较高或极性的颗粒表面结合牢靠，易解吸而导致分散后离子的重新絮凝；亲水基团较少，不能在水性分散体系中产生足够多的空间位阻效应以起到稳定作用。为了克服传统分散剂在水相分散体系中的局限性，开发了一类新型的超分散剂，对水体系有独特的分散效果，它的主要特点是：快速充分地吸附在颗粒表面并且在颗粒表面形成一层水化膜，缩短达到合格颗粒细度的研磨时间；可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量，节省加工设备，减少加工能耗，分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。
超分散剂又称超级分散剂，是一种特殊的表面活性剂，分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团，其中一个是较短的极性基，称为亲水基，其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上，降低界面张力，对水性分散体系有很好的分散效果。
超分散剂克服了传统分散剂在水分散体系中的局限性，与传统分散剂相比，有以下特点：
(1)在颗粒表面形成多点锚固，提高了吸附牢度，不易解吸；
(2)溶剂化链比传统分散剂亲水基团多，可起到有效的空间稳定性；
(3)形成极弱的胶囊，易于活动，能迅速移向颗粒表面，起到润湿保护作用。
超分散剂作用机理包括锚固机理和溶剂化机理两部分：
锚固机理：①对具有强极性表面的无机颗粒，如钛白、氧化铁或铅铬酸盐等，超分散剂只需要单个锚固基团，此基团可与颗粒表面的强极性基团以离子对的形式结合起来，形成“单点锚固”；②对弱极性表面的有机颗粒，如有机颜料和部分无机颜料，一般是用多个锚固基团的超分散剂，这些锚固基团可以通过偶极力和疏水键作用在颗粒表面形成“多点锚固”。
溶剂化机理：超分散剂的另一部分为溶剂化聚合链(聚醚连段)或亲水性官能团，聚合链的长短和亲水性官能团是影响超分散剂分散性能的一个重要因素。聚合链长度过短时，立体上效应不明显，不能产生足够的空间位阻；如果过长，将对介质亲和力过高，不仅会导致超分散剂从粒子表面解吸，而且还会引起在粒子表面过长的链发生反折叠现象，从而压缩了立体障碍的位阻或者造成与相邻分子的缠结，最终发生粒子的再聚集或絮凝。亲水性官能团的极性和水溶性直接影响分散颗粒的水化能力，进而影响分散体系的粘度。
水性颜料作为一类节能省源且环境友好的产品受到人们的广泛关注。目前我国颜料产量已占全球的60％以上，但多数是低端产品且有关颜料的商品化一直被欧美、日本等地区所垄断。颜料的商品过程化中以产品的分散最为重要。其中，颜料的着色强度、色光鲜艳度、遮盖力、透明度、光泽度、耐迁移性等性质与其粒径大小及分布有密切关系。颜料在涂料、油墨中主要是以聚集体、凝聚体或絮凝体等形态存在，而为了能很好呈现颜料的品质性能，在实际应用中需将其粒径降低到纳米尺寸，随着颜料粒径的降低，颜料粒子间存在范德华(VanderWaals)引力，分散了的粒子具有较高的自由能，体系变得不稳定，自动减小表面积的倾向增大，这种倾向表现为颜料的絮凝、凝聚、聚集和结晶增长，导致颜料粒径增大、稳定性变差，颜料的着色强度、色光鲜艳度、遮盖力、透明度、光泽度、耐迁移性等性能变差。颜料颗粒分散于液体中可分为三步过程：颜料的润湿；颜料团粒的脱聚、分散；防止颜料颗粒的再聚集。
应用于水性颜料的分散剂主要分为三种：无机小分子、有机小分子和高分子分散剂。无机小分子分散剂如碱金属磷酸盐类、硅酸类、碳酸盐类等主要靠静电排斥稳定颜料粒子，这类分散剂成本低，但分散效果差，对外界因素如pH、温度、剪切力等敏感，很少单独使用。有机小分子分散剂主要指一些结构简单的表面活性剂，主要靠静电排斥即双电层原理(离子表面活性剂)或空间位阻效应(非离子表面活性剂)来稳定颜料，但是由于他们分子量较小，在颜料粒子表面吸附不牢固，容易从粒子表面解吸而导致分散的粒子又重新聚集或沉淀。高分子分散剂主要指嵌段型高分子聚合物，其具有与颜料表面吸附或键合的锚基，从而紧密牢固地结合在颜料粒子表面，达到高效率的覆盖，可溶剂化部分有效地扩展到分散介质中，形成立体屏障作用，提供立体稳定势垒。但其在分散过程中粘度过大影响使用，且由于合成条件所限，产品批次有差别，造成性能不稳定。
中国发明专利CN2008102009611中介绍了一种水杨酸衍生物颜料用分散剂及其制备方法和应用，此制备方法主要是用水杨酸和聚醚胺反应，所得的产物进一步与甲醛缩合，得到一种水溶性大分子超分散剂，但是此分散剂利用到了甲醛，再后期应用过程中有潜在的甲醛释放危害。
中国发明专利CN201110235613X中介绍了一种分散剂及其制备方法，其方法是采用腰果酚和氧化苯乙烯在醇钠的作用下开环聚合，得到中间产物后再同环氧乙烷聚合，制备出了一种颜料用超分散剂。此超分散剂利用到腰果酚，此物质是腰果壳提取物，虽没有环境刺激的危害，但是成本较高。
中国发明专利CN2012105602412公开了一种高效水性颜料分散剂，其以苹果酸与聚环氧乙烷反应的产物为基础进一步缩聚而得。中国发明专利CN2007100241525介绍了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，以甲基证丁酮为溶剂，用各类二异氰酸酯、支化聚酯和聚醚为原料制备超支化非离子水性分散剂。国际专利CN2005800303658介绍了一种共聚物和分散剂，以衣康酸、柠檬酸的聚氧乙烯酯和(甲基)丙烯酸为原料，通过自由基共聚而制备的分散剂，但是此分散剂主要用于水泥分散和混凝土减水剂领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种原料易得、制备工艺简单、反应可以在较低温度下进行、无废水废气排放的水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种水性颜料色浆用超分散剂，其制备原料包括：环氧树脂、醇胺、磷脂化试剂和中和剂，所述醇胺和环氧树脂等物质量，所述磷脂化试剂的物质量为环氧树脂物质量的2～4倍。
优选的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂，其中，
所述双酚A环氧树脂的结构式为：
所述双酚F环氧树脂的结构式为：
优选的，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺，其中，
所述乙醇胺的结构式为：
所述正丙醇胺的结构式为：
所述正丁醇胺的结构式为：
其中，所述磷脂化试剂为三氯氧磷。所述中和剂为三乙醇胺。
本发明实施例还提供一种上述的水性颜料色浆用超分散剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)环氧树脂在溶剂中加热溶解；
(2)加入与环氧树脂等物质量的醇胺，70～80℃搅拌5～6小时，进行聚合反应；
(3)聚合反应结束后，加入催化剂，再加入相对于环氧树脂2～4倍物质量的磷脂化试剂进行磷脂化；
(4)磷脂化结束后，向反应体系中加入一定量的水，减压蒸馏出溶剂与水的共沸物，除去溶剂；
(5)加入中和剂，调节反应体系的pH值至中性，冷却至室温，得到超分散剂。
其中，步骤(1)中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂；
步骤(2)中，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺；
步骤(3)中，所述催化剂为叔胺或二甲基苯胺，所述磷脂化试剂为三氯氧磷；
步骤(1)和(4)中，所述溶剂为丁酮、甲苯或二甲苯；
步骤(5)中，所述中和剂为三乙醇胺。
其中，水性颜料色浆用超分散剂的制备原料中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，醇胺为乙醇胺，磷脂化试剂为三氯氧磷，中和剂为三乙醇胺时，利用上述原料制备超分散剂的反应方程式如下：
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明首先是以双酚A环氧树脂(或双酚F环氧树脂)和乙醇胺(或正丙醇胺、正丁醇胺)为原料，反应制备的产物进一步与磷脂化试剂三氯氧磷反应，制备出多磷脂化的聚合物，然后用三乙醇胺中和得超分散剂。由环氧树脂作为疏水性部分，其树脂中的多苯环结构可以提供足够多的“锚点”与颜料颗粒结合，进一步将环氧树脂和乙醇胺(或正丙醇胺，正丁醇胺)中的羟基磷脂化，提高大分子的亲水性和水化能力，作为水溶性基团。本产品原料便宜易得、制备工艺简单、反应可以在较低温度下进行、无废水废气排放。采用本发明制得的超分散剂对颜料进行砂磨分散，能得到固含量高、流动性好、稳定性高、颜色鲜艳的涂料印花色浆。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种水性颜料色浆用超分散剂，其制备原料包括：环氧树脂、醇胺、磷脂化试剂和中和剂，所述醇胺和环氧树脂等物质量，所述磷脂化试剂的物质量为环氧树脂物质量的2～4倍。
优选的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂，其中，
所述双酚A环氧树脂的结构式为：
所述双酚F环氧树脂的结构式为：
优选的，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺，其中，
所述乙醇胺的结构式为：
所述正丙醇胺的结构式为：
所述正丁醇胺的结构式为：
所述磷脂化试剂为三氯氧磷。
所述中和剂为三乙醇胺。
本发明还提供一种上述的水性颜料色浆用超分散剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)环氧树脂在溶剂中加热溶解；
(2)加入与环氧树脂等物质量的醇胺，70～80℃搅拌5～6小时，进行聚合反应；
(3)聚合反应结束后，加入催化剂，再加入相对于环氧树脂2～4倍物质量的磷脂化试剂进行磷脂化；
(4)磷脂化结束后，向反应体系中加入一定量的水，减压蒸馏出溶剂与水的共沸物，除去溶剂；
(5)加入中和剂，调节反应体系的pH值至中性，冷却至室温，得到超分散剂。
其中，步骤(1)中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂；
步骤(2)中，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺；
步骤(3)中，所述催化剂为叔胺或二甲基苯胺，所述磷脂化试剂为三氯氧磷；
步骤(1)和(4)中，所述溶剂为丁酮、甲苯或二甲苯；
步骤(5)中，所述中和剂为三乙醇胺。
其中，水性颜料色浆用超分散剂的制备原料中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，醇胺为乙醇胺，磷脂化试剂为三氯氧磷，中和剂为三乙醇胺时，利用上述原料制备超分散剂的反应方程式如下：
下面结合具体实施例对本发明详细描述：
实施例1：将100g双酚A环氧树脂CYD-011(约0.1mol，巴陵石化公司生产，环氧当量为450-500)加入到四口烧瓶中，加入50ml的丁酮，加热至75℃溶解，边搅拌边加入6.71g(0.11mol)乙醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷50g(0.33mol)和1g三乙胺，继续反应5小时后，加入300ml的去离子水，减压蒸馏，抽出丁酮与部分水的共沸物，除去体系中的丁酮，然后加入三乙醇胺约33g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为50％。
实施例2：将200g双酚A环氧树脂CYD-014(约0.1mol，巴陵石化公司生产，环氧当量为900-1000)加入到四口烧瓶中，加入100ml的丁酮，加热至80℃溶解，边搅拌边加入8.26g(0.11mol)正丙醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷50g(0.33mol)和2g三乙胺，继续反应5小时后，加入400ml的去离子水，减压蒸馏，抽出丁酮与部分水的共沸物，除去体系中的丁酮，然后加入三乙醇胺约33g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为45％。
实施例3：将100g双酚F环氧树脂GY-285(约0.3mol，亨斯曼生产，环氧当量为164-173)加入到四口烧瓶中，加入50ml的甲苯，加热至75℃溶解，边搅拌边加入20.13g(0.33mol)乙醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷75g(0.495mol)和5g三乙胺，继续反应5小时后，加入400ml的去离子水，减压蒸馏，抽出甲苯与部分水的共沸物，然后加入三乙醇胺约49.23g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为50％。
实施例4：将100g双酚A环氧树脂CYD-128(约0.27mol，巴陵石化公司生产，环氧当量为184-194)加入到四口烧瓶中，加入50ml的甲苯，加热至75℃溶解，边搅拌边加入26.74g(0.3mol)正丁醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷90.9g(0.6mol)和3g二甲苯胺，继续反应5小时后，加入400ml的去离子水，减压蒸馏，抽出丁酮与部分水的共沸物，除去体系中的丁酮，然后加入三乙醇胺约73.3g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为55％。
实施例5：将130g双酚A环氧树脂CYD-012(约0.1mol，巴陵石化公司生产，环氧当量为600-700)加入到四口烧瓶中，加入100ml的二甲苯，加热至75℃溶解，边搅拌边加入8.26g(0.11mol)正丙醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷53.67g(0.35mol)和2g三乙胺，继续反应5小时后，加入400ml的去离子水，减压蒸馏，除去体系中的二甲苯和水的共沸物，然后加入三乙醇胺约35g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为47％。
实施例6：将35g双酚F环氧树脂REF-170(约0.1mol，汇特化工生产，环氧当量为160-180)加入到四口烧瓶中，加入40ml的甲苯，加热至75℃溶解，边搅拌边加入9.8g(0.11mol)正丁醇胺，保持75～80℃回流5小时，再加入三氯氧磷33.3g(0.22mol)和1g三乙胺，继续反应5小时后，加入200ml的去离子水，减压蒸馏，除去体系中的甲苯与水共沸物，然后加入三乙醇胺约25g，调节体系pH值至中性即得本发明所制超分散剂，固含量约为48％。
本发明制备超分散剂的原料便宜易得、制备工艺简单、反应可以在较低温度下进行、无废水废气排放。采用本发明制得的超分散剂对颜料进行砂磨分散，能得到固含量高、流动性好、稳定性高、颜色鲜艳的涂料印花色浆。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种水性颜料色浆用超分散剂，其特征在于，其制备原料包括：环氧树脂、醇胺、磷脂化试剂和中和剂，所述醇胺和环氧树脂等物质量，所述磷脂化试剂的物质量为环氧树脂物质量的2～4倍。
2.根据权利要求1所述的水性颜料色浆用超分散剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂，其中，
所述双酚A环氧树脂的结构式为：
所述双酚F环氧树脂的结构式为：
3.根据权利要求1所述的水性颜料色浆用超分散剂，其特征在于，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺，其中，
所述乙醇胺的结构式为：
所述正丙醇胺的结构式为：
所述正丁醇胺的结构式为：
4.根据权利要求1所述的水性颜料色浆用超分散剂，其特征在于，所述磷脂化试剂为三氯氧磷。
5.根据权利要求1所述的水性颜料色浆用超分散剂，其特征在于，所述中和剂为三乙醇胺。
6.一种如权利要求1～5中任一项所述的水性颜料色浆用超分散剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)环氧树脂在溶剂中加热溶解；
(2)加入与环氧树脂等物质量的醇胺，70～80℃搅拌5～6小时，进行聚合反应；
(3)聚合反应结束后，加入催化剂，再加入相对于环氧树脂2～4倍物质量的磷脂化试剂进行磷脂化；
(4)磷脂化结束后，向反应体系中加入一定量的水，减压蒸馏出溶剂与水的共沸物，除去溶剂；
(5)加入中和剂，调节反应体系的pH值至中性，冷却至室温，得到超分散剂。
7.根据权利要求6所述的水性颜料色浆用超分散剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂；
步骤(2)中，所述醇胺为乙醇胺、正丙醇胺或正丁醇胺；
步骤(3)中，所述催化剂为叔胺或二甲基苯胺，所述磷脂化试剂为三氯氧磷；
步骤(1)和(4)中，所述溶剂为丁酮、甲苯或二甲苯；
步骤(5)中，所述中和剂为三乙醇胺。
8.根据权利要求6所述的水性颜料色浆用超分散剂的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，醇胺为乙醇胺，磷脂化试剂为三氯氧磷，中和剂为三乙醇胺，利用上述原料制备超分散剂的反应方程式如下：
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511016207.9A CN105622896B (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511016207.9A CN105622896B (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105622896A true CN105622896A (zh) | 2016-06-01 |
| CN105622896B CN105622896B (zh) | 2018-05-01 |
Family
ID=56038274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511016207.9A Active CN105622896B (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105622896B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107201076A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-26 | 南京工业大学 | 一种水性涂料用超分散剂及其制备方法 |
| CN113755093A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-07 | 扬州工业职业技术学院 | 一种塑料制品用水性涂料 |
| CN114524941A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 肇庆市欧陶新型材料有限公司 | 一种氮/硫杂化改性苯马树脂陶瓷分散剂及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101014636A (zh) * | 2004-09-09 | 2007-08-08 | 株式会社日本触媒 | 共聚物和分散剂 |
| CN101117450A (zh) * | 2007-07-23 | 2008-02-06 | 江南大学 | 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 |
| CN101380555A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-03-11 | 东华大学 | 水杨酸衍生物颜料用分散剂及其制备方法和应用 |
| CN102399362A (zh) * | 2010-08-10 | 2012-04-04 | 赢创高施米特有限公司 | 分散剂及其制备方法 |
| CN102974267A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-03-20 | 江南大学 | 一种高效水性颜料分散剂 |
-
2015
- 2015-12-29 CN CN201511016207.9A patent/CN105622896B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101014636A (zh) * | 2004-09-09 | 2007-08-08 | 株式会社日本触媒 | 共聚物和分散剂 |
| CN101117450A (zh) * | 2007-07-23 | 2008-02-06 | 江南大学 | 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 |
| CN101380555A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-03-11 | 东华大学 | 水杨酸衍生物颜料用分散剂及其制备方法和应用 |
| CN102399362A (zh) * | 2010-08-10 | 2012-04-04 | 赢创高施米特有限公司 | 分散剂及其制备方法 |
| CN102974267A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-03-20 | 江南大学 | 一种高效水性颜料分散剂 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107201076A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-26 | 南京工业大学 | 一种水性涂料用超分散剂及其制备方法 |
| CN113755093A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-07 | 扬州工业职业技术学院 | 一种塑料制品用水性涂料 |
| CN113755093B (zh) * | 2021-09-14 | 2022-03-04 | 扬州工业职业技术学院 | 一种塑料制品用水性涂料 |
| CN114524941A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 肇庆市欧陶新型材料有限公司 | 一种氮/硫杂化改性苯马树脂陶瓷分散剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105622896B (zh) | 2018-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101962498B (zh) | 包括纳米颗粒的非极性液体和固体相变油墨组合物 | |
| CN102167915B (zh) | 水性体系中低黏度和高触变性能纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN105622896A (zh) | 一种水性颜料色浆用超分散剂及其制备方法 | |
| CN103468028B (zh) | 一种高效钙浆分散剂及其制备方法 | |
| CN104987775A (zh) | 使用反应型乳化剂制备原液着色用包覆颜料色浆的方法 | |
| CN1418811A (zh) | 消光剂用大孔容沉淀二氧化硅及其制备方法 | |
| WO2019004084A1 (ja) | 水性ボールペン用インク組成物 | |
| CN102585611A (zh) | 含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物及其制备方法 | |
| CN102274702A (zh) | 一种嵌段高分子颜料分散剂、其制备方法及含该分散剂的颜料分散液 | |
| CN106433221B (zh) | 一种单层硅酸盐改性的超细重质碳酸钙及其制备方法 | |
| CN104387595A (zh) | 一种复合型慢裂慢凝阳离子沥青乳化剂的制备方法 | |
| CN101260234A (zh) | 一种高导电率聚苯胺水分散液及制备方法 | |
| CN101633709B (zh) | 原位悬浮聚合一步法合成的彩色聚苯乙烯粒子制备方法 | |
| KR101819444B1 (ko) | 안정한 나노입자 현탁액 및 그 제조 방법 | |
| CN106833112A (zh) | 一种平板胶印油墨及其制备方法 | |
| CN106752368A (zh) | 一种高粘度染料型黑色中性墨水 | |
| KR20220045007A (ko) | 스페이서로서 코팅 표면을 갖는 무기 입자를 사용하는 착색 및 충전제 페이스트 | |
| CN102974267A (zh) | 一种高效水性颜料分散剂 | |
| CN109401435B (zh) | 一种耐磨水性油墨及其制备工艺 | |
| CN103045020A (zh) | 一种黑色中性墨水专用颜料色浆及其制备方法 | |
| CN103881421A (zh) | 一种纳米表面改性剂及其制备方法、使用方法 | |
| CN101565555B (zh) | 一种具有优良颜料性能的稀土络合红色颜料及其应用 | |
| CN104987755A (zh) | 一种防霉防虫效果好的改性碳酸钙及其制备方法 | |
| CN104927401A (zh) | 一种改性碳酸钙及其制备方法 | |
| CN105036140A (zh) | 降低二氧化硅浆液粘度的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 224400 Jiangsu Yancheng City Funing County, Australia Industrial Park double Chang Avenue Patentee after: LIWANG (JIANGSU) Co.,Ltd. Address before: 224400 Jiangsu Yancheng City Funing County, Australia Industrial Park double Chang Avenue Patentee before: JIANGSU LI WANG TECHNOLOGY CO.,LTD. |