CN111234088A - 一种功能性丙烯酸盐分散剂及其制备方法 - Google Patents

一种功能性丙烯酸盐分散剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种功能性丙烯酸盐分散剂，按质量份计，由以下原料制成：蒸馏水20‑70份，链转移剂0.5‑5份，丙烯酸类单体20‑70份，交联单体0.5‑5份，功能性单体0.5‑5份，引发剂0.5‑3份，pH调节剂10‑50份。本发明的功能性丙烯酸盐分散剂中，采用功能单体能很好的提高乳胶漆的耐污渍性能，同时也大幅度提高了乳胶漆的耐擦洗性能；采用交联单体能有效的赋予乳胶漆优异的耐水性，解决了传统分散剂耐水性差的问题；采用链转移剂作为底料，可有效的控制分子量及分子量分布，提高了分散剂的分散效率，达到更少的添加量即可使乳胶漆稳定的效果。本发明的制备工艺简单，产物易得，无副产物产生，生产效率高，安全性好。

Description

一种功能性丙烯酸盐分散剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种功能性丙烯酸盐分散剂及其制备方法，属于分散剂领域。
背景技术
在乳胶漆的生产中，固体颗粒如颜料、填料等的润湿分散是非常重要的步骤，这些固体颗粒的润湿分散性与稳定性不仅影响了乳胶漆的流变性，还会不同程度的影响乳胶漆最终的各项性能。通常在体系中加入适量的润湿分散助剂即可改变乳胶漆的性能。传统的润湿分散剂在固体颗粒表面吸附不牢固，容易从表面解离而导致粒子重新聚集或沉淀，并且不能赋予乳胶漆的其它特殊功能。
一般市场上的丙烯酸盐分散剂，往往只能保证固体颗粒的不聚集或沉降，没有特殊功能，且生产工艺也比较繁琐，大大降低了生产效率。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种功能性丙烯酸盐分散剂，具有耐污渍的功能，同时耐水性也得到了提高，开拓了分散剂的市场。本发明还同时提高了该功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种功能性丙烯酸盐分散剂，按质量份计，由以下原料制成：蒸馏水20-70份，链转移剂0.5-5份，丙烯酸类单体20-70份，交联单体0.5-5份，功能性单体0.5-5份，引发剂0.5-3份，pH调节剂10-50份。
所述链转移剂采用亚硫酸氢钠、异丙醇、十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠中的至少一种。
所述丙烯酸类单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、β-CEA(β-羧乙基丙烯酸酯)、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯苯中的至少一种。
所述功能性单体采用甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、单官能度丙烯酸磷酸酯、PAM-200、烷基磷酸酯类特殊单体、羟乙基磷酸酯、脂肪醇或烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、硅氧烷中的至少一种。
所述引发剂采用过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。
所述pH调节剂采用浓度30％的氨水溶液或浓度为40％的NaOH溶液。
另外，本发明还提供了一种所述功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1)常温常压下，将10-50份蒸馏水、0.2-2份引发剂加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入15-60份丙烯酸类单体、配方量交联单体及配方量功能性单体，搅拌10-20min备用；
2)将剩余量丙烯酸类单体、配方量链转移剂、剩余量蒸馏水加入反应釜，充分混合后升温至50-80℃，加入剩余量引发剂反应10-30min；
3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度60-80℃，开始滴加步骤1)中制得的反应液，滴加2-4h，滴完后，在60-80℃保温2-4h；
4)待步骤3)保温结束后，降温至40-60℃，加入配方量pH调节剂调节pH值6-8，过滤得功能性丙烯酸盐分散剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的功能性丙烯酸盐分散剂中，采用功能单体能很好的提高乳胶漆的耐污渍性能，同时也大幅度提高了乳胶漆的耐擦洗性能。
2)本发明的功能性丙烯酸盐分散剂中，采用交联单体能有效的赋予乳胶漆优异的耐水性，解决了传统分散剂耐水性差的问题。
3)本发明采用链转移剂作为底料，可有效的控制分子量及分子量分布，提高了分散剂的分散效率，达到更少的添加量即可使乳胶漆稳定的效果。
4)本发明的制备工艺简单，产物易得，无副产物产生，生产效率高，安全性好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1)常温常压下，将10份蒸馏水、0.5份过硫酸铵加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入30份丙烯酸、2份甲基丙烯酸、0.5份乙烯基三甲氧基硅烷、0.5份PAM-200，搅拌20min备用；
2)将5份丙烯酸、2份亚硫酸氢钠、20份蒸馏水加入反应釜，充分混合后升温至75℃，加入0.5份过硫酸铵反应15min；
3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度75℃，开始滴加步骤1)中制得的反应液，滴加3h，滴完后，在80℃保温2h；
4)待步骤3)保温结束后，降温至50℃，加入50份质量浓度为10％的NaOH调节pH值7.1，过滤得功能性丙烯酸盐分散剂。
根据丹尼尔流动点法(钛白粉50g+煅烧高岭土50g+重钙100g混合一起，加入不同梯度的分散剂用量，测试KU粘度)测试分散效率，对比市面上用的最多的标样，所得结果如下表1所示。
表1实施例1的分散剂与标样的对比结果
分散剂添加量(占粉体百分比) 标样 实施例1样
0.135％ 130KU 121KU
0.145％ 112KU 103KU
0.155％ 98KU 89KU
0.165％ 76KU 67KU
分析表1可知，实施例1制得的分散剂的分散效率优于标样。
用30％通用涂料配方，加入无功能性的乳液制成乳胶漆，再加入不同的分散剂(标样与实施例1样)，根据GB/T 9756-2009的标准，加有标样分散剂的产物的耐污渍评分40分，加入实施例1分散剂的产物耐污渍评分可达60分；加入实施例1分散剂的产物的耐擦洗次数大于20000次，且无刷痕。
实施例2
一种功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1)常温常压下，将15份蒸馏水、1份过硫酸钾加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入20份丙烯酸、15份甲基丙烯酸、5份衣康酸、0.5份乙烯基三乙氧基硅烷、1.5份甲基丙烯酸烯丙酯、1.5份羟乙基磷酸酯、1份单官能度丙烯酸磷酸酯，搅拌20min备用；
2)将5份丙烯酸、2份十二烷基硫醇、0.5份α-甲基苯乙烯、25份蒸馏水加入反应釜，充分混合后升温至70℃，加入0.5份过硫酸铵反应15min；
3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度70℃，开始滴加步骤1)中制得的反应液，滴加3h，滴完后，在75℃保温2h；
4)待步骤3)保温结束后，降温至50℃，加入50份质量浓度30％的氨水溶液调节pH值7.0，过滤得功能性丙烯酸盐分散剂。
根据丹尼尔流动点法(钛白粉50g+煅烧高岭土50g+重钙100g混合一起，加入不同梯度的分散剂用量，测试KU粘度)测试分散效率，对比市面上用的最多的标样，所得结果如下表2所示。
表2实施例2的分散剂与标样的对比结果
分散剂添加量(占粉体百分比) 标样 实施例2样
0.135％ 130KU 118KU
0.145％ 112KU 97KU
0.155％ 98KU 82KU
0.165％ 76KU 65KU
分析表2可知，实施例2制得的分散剂的分散效率优于标样。
用30％通用涂料配方，加入无功能性的乳液制成乳胶漆，再加入不同的分散剂(标样与实施例2样)，根据GB/T 9756-2009的标准，加有标样分散剂的产物的耐污渍评分40分，加入实施例1分散剂的产物耐污渍评分可达55分；加入实施例2分散剂的产物的耐擦洗次数大于20000次，且无刷痕。
实施例3
一种功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1)常温常压下，将25份蒸馏水、1.5份过硫酸钠加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入25份甲基丙烯酸、5份衣康酸、10份丙烯酸羟乙酯、1份乙烯基三乙氧基硅烷、1.5份二乙烯苯、1份甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、1.5份PAM-200，搅拌15min备用；
2)将5份甲基丙烯酸、1.5份丙烯磺酸钠、0.5份甲基丙烯磺酸钠、20份蒸馏水加入反应釜，充分混合后升温至60℃，加入1.5份过硫酸铵反应10min；
3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度65℃，开始滴加步骤1)中制得的反应液，滴加3.5h，滴完后，在65℃保温3h；
4)待步骤3)保温结束后，降温至50℃，加入20份质量浓度30％的氨水溶液调节pH值7.0，过滤得功能性丙烯酸盐分散剂。
根据丹尼尔流动点法(钛白粉50g+煅烧高岭土50g+重钙100g混合一起，加入不同梯度的分散剂用量，测试KU粘度)测试分散效率，对比市面上用的最多的标样，所得结果如下表3所示。
表3实施例3的分散剂与标样的对比结果
分散剂添加量(占粉体百分比) 标样 实施例3样
0.135％ 130KU 123KU
0.145％ 112KU 105KU
0.155％ 98KU 91KU
0.165％ 76KU 69KU
分析表3可知，实施例3制得的分散剂的分散效率优于标样。
用30％通用涂料配方，加入无功能性的乳液制成乳胶漆，再加入不同的分散剂(标样与实施例3样)，根据GB/T 9756-2009的标准，加有标样分散剂的产物的耐污渍评分40分，加入实施例1分散剂的产物耐污渍评分可达70分；加入实施例3分散剂的产物的耐擦洗次数大于20000次，且无刷痕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，按质量份计，由以下原料制成：蒸馏水20-70份，链转移剂0.5-5份，丙烯酸类单体20-70份，交联单体0.5-5份，功能性单体0.5-5份，引发剂0.5-3份，pH调节剂10-50份。
2.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述链转移剂采用亚硫酸氢钠、异丙醇、十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述丙烯酸类单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、β-CEA、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述功能性单体采用甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、单官能度丙烯酸磷酸酯、PAM-200、烷基磷酸酯类特殊单体、羟乙基磷酸酯、脂肪醇或烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、硅氧烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述引发剂采用过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种功能性丙烯酸盐分散剂，其特征在于，所述pH调节剂采用浓度30％的氨水溶液或浓度为40％的NaOH溶液。
8.一种权利要求1-7任一项所述功能性丙烯酸盐分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)常温常压下，将10-50份蒸馏水、0.2-2份引发剂加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入15-60份丙烯酸类单体、配方量交联单体及配方量功能性单体，搅拌10-20min备用；
2)将剩余量丙烯酸类单体、配方量链转移剂、剩余量蒸馏水加入反应釜，充分混合后升温至50-80℃，加入剩余量引发剂反应10-30min；
3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度60-80℃，开始滴加步骤1)中制得的反应液，滴加2-4h，滴完后，在60-80℃保温2-4h；
4)待步骤3)保温结束后，降温至40-60℃，加入配方量pH调节剂调节pH值6-8，过滤得功能性丙烯酸盐分散剂。
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