CN107722171B - 一种磷酸酯分散剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磷酸酯分散剂,其包括化学式(1)所示的自由基聚合物前体和磷酸化试剂的反应产物,其中,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的原料包括单体A、单体B、引发剂和链转移剂,所述的单体A为甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯,所述的单体B为具有5~80个碳原子的含有聚醚链段的烯键不饱和单体,所述的链转移剂为

Description

一种磷酸酯分散剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种磷酸酯分散剂及其制备方法和应用。该分散剂通过末端带羟基的自由基共聚物和磷酸化试剂反应制备得到,在涂料和油墨中使用时具有广泛的相容性和优异的分散稳定性。
背景技术
在涂料、油墨的生产过程中,固体颜料颗粒在液体介质中的分散问题是普遍存在的。建立均匀、稳定的颜料分散体系不仅能够提高生产效率,降低能耗,而且能够使最终产品发挥优异的性能,如高光泽、低粘度、高着色强度、防止浮色发花和絮凝等。
已经证实带有磷酸酯端基的物质可作为润湿分散剂将固体颜料颗粒均匀稳定分散于液体介质中。US5130463使用烷基醇作为起始剂,依次聚合己内酯、邻苯二甲酸酐和聚乙二醇,得到了烷基聚酯聚醚一元醇前体,之后再和多聚磷酸反应制备得到了烷基聚酯聚醚改性的磷酸酯分散剂。CN1649933也报道了具有烷基聚酯聚醚三嵌段结构的磷酸酯分散剂,但是其将聚醚结构扩展至聚丙二醇和聚四氢呋喃。CN1203601则是将聚乙二醇单甲醚和己内酯反应得到了烷基聚醚聚酯三嵌段一元醇前体,随后将该一元醇和磷酸酯化试剂反应,最终得到了烷基聚醚聚酯三嵌段共聚物改性的磷酸酯分散剂可适用于水基涂料和油墨中。此外,烷基聚酯、烷基聚醚或聚醚聚酯两嵌段共聚物改性的磷酸酯分散剂也可见于专利CN1531457、CN101646484、CN1154708或US4872916。
从以上分析可得出,磷酸酯分散剂中的磷酸酯端基起锚定作用,一元醇前体作为溶剂化链段,用来调节极性,增强和周围媒介的相容性,其中,烷基作为低极性单元,聚酯作为中极性单元,聚醚作为高极性单元。改变烷基、聚酯和聚醚的数量和顺序即可得到不同极性的磷酸酯分散剂,从而适用于不同的分散体系。但是以上的磷酸酯分散剂普遍极性较高,对使用的树脂体系具有选择性。尤其当运用于低极性的热塑性丙烯酸树脂时,以上的磷酸酯分散剂表现出受限的相容性,并且即使相容性良好也会带来降低粘度能力的不足,同时还容易给最后的涂层带来副作用。另一方面,制备以上的磷酸酯分散剂时,酯化反应需要的温度较高,通常需达到180℃以上,能耗较高。同时,酯化反应需要加入金属催化剂,使最终成品颜色加深。此外,含有烷基、聚酯和聚醚的三嵌段一元醇前体的合成步骤通常在两步以上,制备繁琐,提纯困难。
发明内容
鉴于上述问题,本发明通过自由基聚合得到一元醇前体,随后与磷酸化试剂反应制备了一种新颖的磷酸酯分散剂。该方法反应温度较低,工艺步骤较少,成品颜色浅,操作简单可行,可控性强,从而解决了上述制备方法的缺陷。
本发明的另一个特点是,该分散剂可通过向自由基聚合得到的一元醇前体中引入烷基、酯基、聚醚等不同极性的单元,从而具有广泛的相容性,可以满足醇酸树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂、氯化聚烯烃树脂、氯醋共聚树脂、聚氨酯树脂等不同极性体系下的颜料颗粒分散要求。
本发明的目的在于克服现有技术的不足,具体的技术方案如下:
本发明的一个目的是提供一种磷酸酯分散剂,其包括化学式(1)所示的自由基聚合物前体和磷酸化试剂的反应产物,
其中,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的原料包括单体A、单体B、引发剂和链转移剂,所述的单体A为甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯,所述的单体B为具有5~80个碳原子的含有聚醚链段的烯键不饱和单体,所述的链转移剂为m为2~12之间的整数,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体A的残基的聚合度为1~100之间的整数,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体B的残基的聚合度为1~100之间的整数。
根据一个实施方式,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的原料还包括单体C,所述的单体C为取代或未取代的苯乙烯,其中,取代基为含有1~18个碳原子的烷基、含有1~18个碳原子的烷氧基、含有6~18个碳原子的芳基、含有6~18个碳原子的芳氧基、卤素中的一种或多种。
根据一个优选实施方式,所述的单体C可以举例为苯乙烯、4–甲基苯乙烯、4–甲氧基苯乙烯、4–苯氧基苯乙烯、4–苯基苯乙烯、4–氯苯乙烯等中的一种或多种。
根据一个优选实施方式,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体C的残基的聚合度为1~100之间的整数。
优选地,所述的单体A为具有1~22个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯。
进一步优选地,所述的单体A可以举例为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯正丙酯、甲基丙烯酸甲酯正丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯等中的一种或多种。
优选地,所述的单体B为带有聚醚链段的丙烯酸酯、带有聚醚链段的甲基丙烯酸酯或者带有聚醚链段的烯丙基单体。
本发明中,所述的单体B中的聚醚链段的种类按其结构排布可分为以下四种:
(1)均一型:全聚乙二醇(EO)或全聚丙二醇(PO);
(2)整嵌型:一个嵌段为EO均聚物,另一个嵌段为PO均聚物;
(3)杂嵌型:一个嵌段为EO和PO的无规共聚物,另一个嵌段为EO或PO的均聚物;
(4)全杂型:EO和PO的无规共聚物。
进一步优选地,所述的单体B为选自甲基丙烯酸聚乙二醇醚、烯丙基聚乙二醇醚、烯丙基聚醚、甲基丙烯酸聚丙二醇醚、烯丙基聚丙二醇醚中的一种或多种。
优选地,所述的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
优选地,所述的链转移剂为2–巯基乙醇或3–巯基–1–丙醇。
优选地,所述磷酸化试剂为多聚磷酸或者五氧化二磷,优选为多聚磷酸。
优选地,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体与所述的磷酸化试剂中磷原子的摩尔比例为1:1~3:1。
优选地,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~50000。
进一步优选地,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~20000。
本发明通过调整单体A、单体B、单体C三种单体的结构和比例可以决定该磷酸酯分散剂的既定用途。
根据一个具体实施方式,当所述的磷酸酯分散剂被应用于水性液体介质中分散颜料颗粒时,所述的磷酸酯分散剂中,所述的单体A为具有1~4个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为50%~100%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为0%~50%。
根据该实施方式的优选方式,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~50000,进一步优选为1000~20000,更优选为1000~2000。
根据另一个具体实施方式,当所述的磷酸酯分散剂被应用于非水高极性液体介质中分散颜料颗粒时,所述的磷酸酯分散剂中,所述的单体A为具有1~8个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇或者聚乙二醇和聚丙二醇,当所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇和聚丙二醇时,所述的聚乙二醇在所述的单体B中的摩尔比例高于所述的聚丙二醇在所述的单体B中的摩尔比例,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为30%~50%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为50%~70%。
根据该实施方式的优选方式,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~50000,进一步优选为1000~20000,更优选为3000~5000。
根据再一个具体实施方式,当所述的磷酸酯分散剂被应用于非极性或低极性液体介质中分散颜料颗粒时,所述的磷酸酯分散剂中,所述的单体A为具有8~22个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚丙二醇或者聚乙二醇和聚丙二醇,当所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇和聚丙二醇时,所述的聚丙二醇在所述的单体B中的摩尔比例高于所述的聚乙二醇在所述的单体B中的摩尔比例,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为10%~40%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为60%~90%。
根据该实施方式的优选方式,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~50000,进一步优选为1000~20000,更优选为6000~20000。
本发明的另一个目的是提供一种所述的磷酸酯分散剂的制备方法,将所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体与所述的磷酸化试剂,在温度为40℃~100℃,氮气氛围下反应制得。
为了最小化该分散剂的变色行为,温度优选为80℃~100℃。
进一步地,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的制备方法为:将所述的单体A、所述的单体B、所述的引发剂和所述的链转移剂,选择性的加入所述的单体C,在40℃~80℃,氮气氛围下进行自由基聚合制得所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体。
本发明中,所述引发剂为常规自由基引发剂,引发剂的种类决定反应温度,优选为AIBN或BPO,反应温度为60℃~80℃,保持在较低的水平。
本发明制得的化学式(1)所示的自由基聚合物前体为无规聚合物,其中,R由引发剂残基、单体A残基、单体B残基、单体C残基构成。更进一步地,在溶剂的存在下制备所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体。
优选地,所述的溶剂为二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯中的一种或多种。
本发明的又一目的是将上述自由基聚合物前体和磷酸化试剂的反应产物作为分散剂应用于涂料或油墨体系中。
由于该磷酸酯分散剂通过向聚合物一元醇前体中同时引入了烷基、酯基、聚醚等不同极性的单元,通过改变共聚单体的结构和比例就能使此分散剂呈现一个很大范围内的极性差异,从而具有广泛的相容性,可以满足醇酸树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂、氯化聚烯烃树脂、氯醋共聚树脂、聚氨酯树脂等不同极性体系下的颜料颗粒分散要求,表现为色浆粘度低,漆膜的展色好、光泽高。
由于以上技术方案的实施,本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明在涂料和油墨中使用时具有广泛的相容性和优异的分散稳定性,本发明的色浆粘度低,漆膜的展色好、光泽高。
本发明的制备方法反应温度较低,工艺步骤较少,成品颜色浅,操作简单可行,可控性强。
具体实施方式
下面,用实施例来进一步说明本发明内容,但本发明的保护范围并不仅限于实施例。对本领域的技术人员在不背离本发明精神和保护范围的情况下做出的其他的变化和修改,仍包括在本发明保护范围之内。
实施例1:水溶性磷酸酯分散剂1
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的二甲苯和13.4g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到75℃,将预先配置的12.2g的甲基丙烯酸甲酯,87.8g的甲基丙烯酸聚乙二醇醚(Mn=400)和0.94g的AIBN混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P1,为微黄色粘稠液体,Mn=1100。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入11.5g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂1,具有水溶性。
实施例2:水溶性磷酸酯分散剂2
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的丙二醇甲醚醋酸酯和7.9g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到70℃,将预先配置的8.5g的甲基丙烯酸甲酯,82.3g的烯丙基聚乙二醇醚(Mn=800),9.2g的苯乙烯和0.55g的BPO混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P2,为微黄色粘稠液体,Mn=1800。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入6.77g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂2,具有水溶性。
对比实施例A:水溶性磷酸酯分散剂A
根据专利CN1649933制备对比实施例A。具体为:向压力容器中加入70g的聚乙二醇单甲醚(Mn=350)和0.5g的氢氧化钠。用氮气将该容器加压至10psi(大约69kPa)并加热到155℃。然后将23.2g的环氧丙烷加入到该容器中,直到压力降低至10psi(大约69kPa),得到92.9g的淡黄色液体中间体。随后将70g中间体和61.1g的多聚磷酸在90~95℃氮气下搅拌6小时,得到茶褐色液体92g,其为水性分散剂A。
实施例3:高极性磷酸酯分散剂3
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的二甲苯和3.4g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到75℃,将预先配置的56.1g的丙烯酸丁酯,28.7g的甲基丙烯酸聚乙二醇醚(Mn=400),15.2g的苯乙烯和0.27g的AIBN混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P3,为微黄色粘稠液体,Mn=4100。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入2.85g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂3,可溶于高极性介质。
实施例4:高极性磷酸酯分散剂4
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的醋酸丁酯和4.2g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到70℃,将预先配置的34.5g的丙烯酸正己酯,53.5g的烯丙基聚乙二醇醚(Mn=800),12g的苯乙烯和0.32g的BPO混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P4,为微黄色粘稠液体,Mn=3700。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入3.05g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂4,可溶于高极性介质。
实施例5:高极性磷酸酯分散剂5
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的醋酸丁酯和3.8g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到70℃,将预先配置的23.2g的丙烯酸叔丁酯,68.4g的烯丙基聚醚(Mn=550,EO/PO的摩尔比例=3/1),8.4g的苯乙烯和0.29g的BPO混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P5,为微黄色粘稠液体,Mn=4000。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入2.90g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂5,可溶于高极性介质。
对比实施例B:高极性磷酸酯分散剂B
根据专利CN1203601制备对比实施例B。具体为:将聚乙二醇单甲醚80g(Mn=750),ε-己内酯48.68g和钛酸四丁酯0.4g的混合物在氮气下在160~180℃一起搅拌6小时,得到浅褐色油状产物107g,该产物冷却形成软蜡状物。将上述产物61.1g在50℃熔化并在氮气下加入反应器中,加入五氧化磷2.35g,在50℃搅拌1小时后升温至90℃继续反应16小时,得到63.2g浅黄色油状物,冷却形成软蜡状固体,此为分散剂B。
实施例6:低极性磷酸酯分散剂6
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的二甲苯和2.1g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到75℃,将预先配置的62.2g的丙烯酸正辛酯,21.2g的甲基丙烯酸聚丙二醇醚(Mn=400),16.6g的苯乙烯和0.17g的AIBN混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P6,为微黄色粘稠液体,Mn=6700。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入1.95g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂6,可溶于低极性介质。
实施例7:低极性磷酸酯分散剂7
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的醋酸丁酯和1.7g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到70℃,将预先配置的45.8g的甲基丙烯酸十二酯,37.5g的烯丙基聚丙二醇醚(Mn=600),16.7g的苯乙烯和0.15g的BPO混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P7,为微黄色粘稠液体,Mn=7500。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入1.62g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂7,可溶于低极性介质。
实施例8:低极性磷酸酯分散剂8
在附有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中投入40g的醋酸丁酯和1.25g的3–巯基–1–丙醇,开动搅拌,置换氮气,升温到70℃,将预先配置的37.6g的甲基丙烯酸十八酯,39.6g的烯丙基聚醚(Mn=550,EO/PO的摩尔比例=1/3),22.8g的苯乙烯和0.15g的BPO混合液通过恒压滴液漏斗滴加到反应液中,经4小时滴加完毕,然后保温反应4小时,在100℃下进行减压蒸馏除去全部溶剂和未反应的单体,得到聚合物一元醇P8,为微黄色粘稠液体,Mn=10500。随后,将该无色液体降温至60℃,边剧烈搅拌边加入1.35g的多聚磷酸(PPA116)在90℃继续搅拌6小时,得到透明的微黄色液体,为磷酸酯分散剂8,可溶于低极性介质。
对比实施例C:低极性磷酸酯分散剂C
根据专利CN1649933制备对比实施例C。具体为:将11.86g的十二烷醇、69g的ε-己内酯和22.3g的δ-戊内酯在150℃和氮气下一起搅拌。将0.3g的丁酸锆加入反应液,并升温至185~190℃搅拌6小时,得到的浅黄色液体冷却到90~95℃,加入10.76g的多聚磷酸,同时在90~95℃下搅拌6小时,得到110g的浅褐色蜡状物,其为分散剂C。
应用实施例
本发明的磷酸酯化合物作为润湿分散剂用于制备颜料浓缩物的用途及该颜料浓缩物在漆体系中的应用。
应用实施例9:应用于水性涂料体系
水性涂料制备:
在玻璃容器中,加入20.7份去离子水,8份分散剂,0.8份消泡剂(AFCONA-2501来自AFCONA公司),使用搅拌器搅拌30分钟分散均匀,然后分批加入70份钛白粉(R706来自DuPont公司),加完快速搅拌分散30分钟,最后添加0.5份防沉剂(AFCONA-7466来自AFCONA公司),继续快速搅拌1小时,得到水性白浆,使用BROOKFIELD粘度仪记录水性色浆的粘度。将27份水性白浆,60份水性丙烯酸树脂(NeoCryl XK151来自DSM公司),6份交联剂(DowanolDPM来自DOW公司)混合均匀,用绕丝棒将涂料刮涂于黑白卡片上,室温下闪蒸10分钟后,放入150℃烘焙30分钟,评估涂膜干燥后的光泽和展色力。
应用测试数据:
应用实施例10:应用于高极性树脂体系
高极性树脂体系涂料制备:
在振荡瓶中,首先加入4份分散剂和11份混合溶剂(二甲苯:丙二醇甲醚醋酸酯=1:1),摇晃均匀,再加入15份335饱和聚酯树脂(Polyester 335来自华伦纳路公司),摇晃均匀,最后加入20份透明氧化铁黄(L1916来自BASF公司)和100份玻璃珠,之后将振荡瓶盖上盖子,再次摇晃均匀。将上述装完料的玻璃瓶放入振荡机中,磨浆2小时,分离出玻璃珠,得到透明氧化铁黄色浆,使用BROOKFIELD粘度仪记录色浆的粘度。将5份的335树脂,2份的混合氨基树脂(582-2:313=3:2,582-2来自新华树脂公司,313来自Allnex公司)和3份的色浆混合,用分散机高速分散3分钟,之后加入1.5份的混合溶剂(二甲苯:醋酸丁酯:丁醇=4:1:1),手搅均匀。用绕丝棒将漆样刮涂于聚酯卡片上,室温下闪蒸10分钟后,放入150℃烘焙30分钟,评估涂膜干燥后的光泽和展色力。
应用测试数据:
应用实施例11:应用于低极性树脂体系
低极性树脂体系涂料制备:
在振荡瓶中,首先加入0.75份分散剂和4.25份混合溶剂(二甲苯:丙二醇甲醚醋酸酯=1:1),摇晃均匀,再加入15份热塑性丙烯酸树脂(BR106来自Mitsubish Rayon公司),摇晃均匀,最后加入30份钛白粉(R706来自DuPont公司)和100份玻璃珠,之后将振荡瓶盖上盖子,再次摇晃均匀。将上述装完料的玻璃瓶放入振荡机中,磨浆2小时,分离出玻璃珠,得到白色色浆,使用BROOKFIELD粘度仪记录色浆的粘度。将5份的BR106树脂,2份的20%醋酸纤维素(CAB-381-2来自EASTMAN公司)和3份的白色浆混合,用分散机高速分散5分钟,分散开始后即加入1份的混合溶剂(二甲苯:丙二醇甲醚醋酸酯=1:1),待分散2分钟后再加入2份的上述混合溶剂。搅拌分散均匀后,用绕丝棒将漆样刮涂于聚酯卡片上,室温干燥,评估涂膜干燥后的光泽和展色力。
应用测试数据:
应用实施例结论:
通过本发明制备的磷酸酯分散剂在色浆粘度,漆膜光泽和漆膜展色力方便普遍表现出优异的品质。
以上对本发明做了详尽的描述,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种磷酸酯分散剂,其特征在于:其包括化学式(1)所示的自由基聚合物前体和磷酸化试剂的反应产物,
其中,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的原料包括单体A、单体B、引发剂和链转移剂,所述的单体A为甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯,所述的单体B为具有5~80个碳原子的含有聚醚链段的烯键不饱和单体,所述的链转移剂为,m为2~12之间的整数,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体A的残基的聚合度为1~100之间的整数,所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体B的残基的聚合度为1~100之间的整数。
2.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的原料还包括单体C,所述的单体C为取代或未取代的苯乙烯,其中,取代基为含有1~18个碳原子的烷基、含有1~18个碳原子的烷氧基、含有6~18个碳原子的芳基、含有6~18个碳原子的芳氧基、卤素中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中的单体C的残基的聚合度为1~100之间的整数。
4.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的单体A为具有1~22个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯。
5.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的单体B为带有聚醚链段的丙烯酸酯、带有聚醚链段的甲基丙烯酸酯或者带有聚醚链段的烯丙基单体。
6.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
7.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述磷酸化试剂为多聚磷酸或者五氧化二磷。
8.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体与所述的磷酸化试剂中磷原子的摩尔比例为1:1~3:1。
9.根据权利要求1所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~50000。
10.根据权利要求9所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的数均分子量为1000~20000。
11.根据权利要求2或3所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的单体A为具有1~4个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为50%~100%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为0%~50%。
12.根据权利要求2或3所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的单体A为具有1~8个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇或者聚乙二醇和聚丙二醇,当所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇和聚丙二醇时,所述的聚乙二醇在所述的单体B中的摩尔比例高于所述的聚丙二醇在所述的单体B中的摩尔比例,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为30%~50%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为50%~70%。
13.根据权利要求2或3所述的磷酸酯分散剂,其特征在于:所述的单体A为具有8~22个碳原子的直链醇、支链醇或者脂环族醇与丙烯酸或甲基丙烯酸形成的酯,所述的单体B的聚醚链段为聚丙二醇或者聚乙二醇和聚丙二醇,当所述的单体B的聚醚链段为聚乙二醇和聚丙二醇时,所述的聚丙二醇在所述的单体B中的摩尔比例高于所述的聚乙二醇在所述的单体B中的摩尔比例,所述的单体C为苯乙烯,按所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体中单体A的残基、单体B的残基、单体C的残基的总摩尔为100%计,所述的单体B的摩尔比为10%~40%,所述的单体A和所述的单体C的摩尔比为60%~90%。
14.一种如权利要求1至13中任一项所述的磷酸酯分散剂的制备方法,其特征在于:将所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体与所述的磷酸化试剂,在温度为40℃~100℃,氮气氛围下反应制得。
15.根据权利要求14所述的所述的磷酸酯分散剂的制备方法,其特征在于:所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体的制备方法为:将所述的单体A、所述的单体B、所述的引发剂和所述的链转移剂,选择性的加入单体C,在40℃~80℃,氮气氛围下进行自由基聚合制得所述的化学式(1)所示的自由基聚合物前体。
16.一种如权利要求1至13中任一项所述的磷酸酯分散剂在涂料或油墨体系中的应用。
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