CN112920414A - 一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及水性喷墨色浆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水性喷墨色浆技术领域，提供了一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及水性喷墨色浆。本发明采用含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体为主链锚定单体，通过主链锚定单体和环氧单体的自由基聚合得到含锚定基团和环氧基团的主链，聚醚胺大分子单体与主链上的环氧基团进行开环聚合，形成梳齿，聚醚胺大分子作为溶剂化链可以在喷墨墨水中完全伸展，形成有效空间位阻障碍，进而提高墨水分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度。利用本发明的梳状分散剂制备水性喷墨色浆，所得水性喷墨色浆分散性好、稳定性好，长时间放置后不会发生沉降析出，且墨水的粘度、粒径和表面张力等都符合单通道喷墨打印的要求。

Description

一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及水性喷墨色浆
技术领域
本发明涉及水性喷墨色浆技术领域，尤其涉及一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及水性喷墨色浆。
背景技术
传统水性染料喷墨墨水具有低毒性、对环境亲和性好、色彩鲜艳逼真、价格低廉等特性，广泛的应用在家庭、工作室、办公行号、政府机关、工业及商业等需要打印输出的地方。然而，染料墨水却有几个致命的缺点，第一是不耐水，遇水会晕染溶解；第二是不耐光，在日光照射下，紫外线及臭氧会劣解染料，造成影像褪色失真。为了解决这些缺点，水性喷墨颜料墨水被开发出来。由于颜料本身不溶于水，故耐水性好；而且颜料化学性质稳定，不容易受紫外线及臭氧的侵蚀，所以耐旋光性强。但因为颜料不溶于水，故颜料是以微粒形式分散于墨水中。因此，如何确保颜料微粒稳定分散于墨水中，便成为水性喷墨颜料色浆的重要课题。
传统方法中使用非结构化分散剂对颜料进行分散，例如传统小分子分散剂或高分子分散剂，但是传统分散剂的锚定基对颜料的吸附点太少或太弱，且溶剂化链无法完全伸展，无法产生有效空间障碍，因此无法得到强分散、高稳定性的水性喷墨颜料色浆，容易导致颜料析出沉降堵塞喷头。早期为了改善堵喷头断线问题，采用多次扫描补插点之多通道(multi-pass)打印方式。但随着快速打印的需求，高速打印机都改用单通道(one-pass)打印结构，因此，墨水无法再藉由补插点多通道扫描去降低堵头断线的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种梳状分散剂及其制备方法和应用以及水性喷墨色浆。本发明提供的梳状分散剂分散稳定性好，将其应用于水性喷墨墨水中，能够有效抑制颜料沉降，提高墨水的分散稳定性，防止打印头堵塞，改善打印的流畅度和鲜艳度。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、环氧单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；
所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(40～70):(300～900)；
所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；
所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)n(C2H4O)mCH3，其中n+m＝10～100，0≤n/m≤1。
优选的，所述含芳香基团的单体包括苯乙烯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸苄酯中的一种或几种；
所述含胺基基团的单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺中的一种或几种；
所述环氧单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷和乙烯基苄基缩水甘油醚中的一种或几种。
优选的，所述环氧单体和聚醚胺大分子单体的摩尔比为1:(0.7～1)。
优选的，所述聚醚胺大分子单体的亲疏水平衡值≥10。
优选的，所述引发剂包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二氰基戊酸中的一种或几种；所述引发剂的用量为主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体总摩尔量的1～10％；
所述有机溶剂包括丙酮、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、丙二醇甲醚和二丙二醇中的一种或几种；所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的总质量与有机溶剂的质量比为(540～1570):(300～700)。
本发明还提供了上述方案所述梳状分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将主链锚定单体、环氧单体、引发剂和有机溶剂混合进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液；
将聚醚胺大分子单体和所述主链预聚物溶液混合进行第二聚合反应，得到梳状分散剂。
优选的，所述第一聚合反应具体包括：将主链锚定单体和环氧单体混合，得到预混液A；将引发剂和部分有机溶剂混合，得到预混合液B；将所述预混液A和预混液B加入剩余有机溶剂中进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液。
优选的，所述第一聚合反应的温度为60～90℃，时间为1～3h；所述第二聚合反应的温度为80～110℃，时间为2～5h。
本发明还提供了上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂在水性喷墨色浆中的应用。
本发明还提供了一种水性喷墨色浆，包括以下质量份数的制备原料：有机色料10～40份，梳状分散剂5～20份，水30～80份；所述梳状分散剂为上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂。
本发明提供了一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、环氧单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(40～70):(300～900)；所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)n(C2H4O)mCH3，其中n+m＝10～100，0≤n/m≤1。本发明采用含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体为主链锚定单体，通过主链锚定单体和环氧单体的自由基聚合得到含锚定基团和环氧基团的主链，聚醚胺大分子单体则可以与主链上的环氧基团进行开环聚合，形成梳齿，最终得到梳状结构分散剂；聚醚胺大分子单体是由不同比例聚氧乙烯醚与聚氧丙烯醚随机或嵌段结构组成，聚醚胺大分子作为溶剂化链可以在喷墨墨水中完全伸展，形成有效空间位阻障碍，进而提高墨水分散稳定性，有效抑制颜料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。
本发明还提供了上述方案所述梳状分散剂的制备方法，本发明提供的制备方法步骤简单，容易操作。
本发明还提供了一种水性喷墨色浆，利用本发明的梳状分散剂制备水性喷墨色浆，所得水性喷墨色浆分散性好、稳定性好，长时间放置后不会发生沉降析出，且墨水的粘度、粒径和表面张力等都符合单通道喷墨打印的要求。
具体实施方式
本发明提供了一种梳状分散剂，制备原料包括主链锚定单体、环氧单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂。
在本发明中，所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；所述含芳香基团的单体优选包括苯乙烯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸苄酯中的一种或几种；所述含胺基基团的单体优选包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺中的一种或几种。
在本发明中，所述环氧单体优选包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷和乙烯基苄基缩水甘油醚中的一种或几种。
在本发明中，所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)n(C2H4O)mCH3，其中n+m＝10～100，优选为20～70，0≤n/m≤1，优选为0～0.9，更优选为0.1～0.8，具体的，n优选为0～50，m优选为5～100；所述聚醚胺大分子单体的亲疏水平衡值优选≥10，更优选≥12。在本发明的具体实施例中，所述聚醚胺大分子单体具体可以通过聚氧乙烯与聚氧丙烯单甲醚随机聚合物或聚氧乙烯与聚氧丙烯单甲醚嵌段聚合物进行胺化反应得到；还可以选择市售的聚醚胺大分子单体，市售可选择的聚醚胺大分子单体有亨斯迈的JEFFAMINE系列(具体如JEFFAMINE M3085、JEFFAMINE M2070或JEFFAMINE M1000)SURFONAMINE系列(具体如SURFONAMINE L-300或SURFONAMINE L-200)、克莱恩Genamin系列或巴斯夫Baxxodur系列。
在本发明中，所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的质量比优选为(200～600):(40～70):(300～900)，更优选为(230～550):(45～65):(370～870)；所述环氧单体和聚醚胺大分子单体的摩尔比优选为1:(0.7～1)，更优选为1:(0.8～0.9)；本发明优选将反应单体的比例控制在上述范围内，能够使反应单体充分聚合，得到含有锚定基团与可溶化链段、分散稳定性优异的分散剂。
在本发明中，所述有机溶剂优选包括丙酮、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、丙二醇甲醚和二丙二醇中的一种或几种。
在本发明中，所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的总质量与有机溶剂的质量比为(540～1570):(300～700)，优选为(645～1500):(350～680)，更优选为(850～1500):(350～680)。本发明优选控制有机溶剂的添加量在上述范围内，能够使反应单体充分溶解，有利于聚合反应顺利进行。
在本发明中，所述引发剂优选包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二氰基戊酸中的一种或几种；所述引发剂的用量优选为主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体总摩尔量的1～10％，更优选为3～9％。
在本发明中，所述梳状分散剂的重均分子量(Mw)优选为5000～50000，更优选为8000～30000，所述梳状分散剂的数均分子量(Mn)优选为4000～40000，更优选为7000～20000，所述重均分子量和数均分子量的比值(Mw/Mn)优选为1～2，更优选为1.1～1.8，进一步优选为1.1～1.5。
在本发明中，所述梳状分散剂包括能吸附锚定在颜料表面的主链(梳柄)，以及能产生空间位阻障碍的可溶剂化链段(支链，即梳齿)，主链上包括芳香结构单元和/或胺基结构单元，可将分散剂牢牢地吸附锚定在颜料表面，对有机颜料进行稳定分散，主链上还含有环氧基团，大分子聚醚胺单体和主链上的环氧基团开环聚合形成水溶性聚醚单元，该水溶性聚醚单元即为溶剂化链段，该溶剂化链段可以完全伸展形成有效空间位阻障碍，从而提高分散剂的分散稳定性。在本发明中，当所述环氧基团为甲基丙烯酸缩水甘油酯时，所述分散剂中的水溶性聚醚单元的结构如下：
Figure BDA0003025829440000051
其中n+m＝10～100,0≤n/m≤1。
本发明还提供了上述方案所述梳状分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将主链锚定单体、环氧单体、引发剂和有机溶剂混合进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液；
将聚醚胺大分子单体和所述主链预聚物溶液混合进行第二聚合反应，得到梳状分散剂。
本发明将主链锚定单体、环氧单体、引发剂和有机溶剂混合进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液。在本发明中，所述混合进行聚合反应优选包括：将主链锚定单体和环氧单体混合，得到预混液A；将引发剂和部分有机溶剂混合，得到预混合液B；将所述预混液A和预混液B加入剩余有机溶剂中进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液。本发明对主链锚定单体和环氧单体的混合方式没有特殊要求，能够混合均匀即可；本发明对所述引发剂和部分有机溶剂的混合方式没有特殊要求，能够混合均匀即可；本发明对配制预混液B所用的有机溶剂的用量没有特殊要求，能够将引发剂完全溶解即可。
在本发明中，所述第一聚合反应的温度优选为60～90℃，更优选为70～80℃，所述第一聚合反应的时间优选为1～3h，更优选为1.5～2.5h；所述第一聚合反应的时间自预混液A和预混液B加入完毕开始计；所述第一聚合反应优选在氮气保护条件下进行；在本发明的具体实施例中，优选通过检测反应过程中体系中反应单体的总残留量确定反应结束时间，具体的，当体系中反应单体的总残留量低于3wt.％时，停止加热，完成第一聚合反应。
在本发明的具体实施例中，所述第一聚合反应优选在架有冷凝回流装置的反应瓶中进行，本发明优选先向反应瓶中通入氮气，之后将剩余溶剂加入反应瓶中，将反应瓶内溶剂加热至反应温度，然后将预混液A和预混液B同时缓慢加入反应瓶中，所述预混液A的加入速率优选为1～5g/min，更优选为2～3g/min，所述预混液B的加入速率优选为0.1～0.5g/min，更优选为0.2～0.4g/min。本发明优选控制预混液A和预混液B的加入速率在上述范围内，可以调控反应过程中聚合单体及引发剂浓度，进而得到窄分子量分布的分散剂。
得到主链预聚物溶液后，本发明将聚醚胺大分子单体和主链预聚物溶液混合进行第二聚合反应，得到梳状分散剂。在本发明中，所述第二段聚合反应的温度优选为80～110℃，更优选为90～100℃，所述第二聚合反应的时间优选为2～5h，更优选为3～4h。在本发明的具体实施例中，优选在第一聚合反应完成后，直接将聚醚胺大分子单体加入反应瓶中，然后加热升温至第二聚合反应的温度；所述聚合反应完成后所得料液即为本发明的梳状分散剂溶液，无需进行任何后续处理，直接使用即可；在本发明中，所述梳状分散剂溶液中梳状分散剂的质量分数优选为40～90％，更优选为50～80％，进一步优选为60～75％。
本发明还提供了上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂在水性喷墨色浆中的应用。本发明提供的梳状分散剂分散稳定性好，能够将颜料稳定分散于水中，得到稳定性好、适合进行单通道喷墨打印的水性喷墨色浆。
本发明还提供了一种水性喷墨色浆，包括以下质量份数的制备原料：有机色料10～40份，梳状分散剂5～20份，水30～80份；所述梳状分散剂为上述方案所述的梳状分散剂或上述方案所述制备方法制备的梳状分散剂。
按质量份数计，本发明提供的水性喷墨色浆的制备原料包括有机色料10～40份，优选为15～35份，更优选为20～30份。在本发明中，所述有机色料优选包括以下色料中的一种或几种：
蓝色颜料PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4；
黄色颜料PY12、PY13、PY74、PY150、PY151、PY155、PY180、PY183、PY185、PY194；
红色颜料PV19、PR122、PR146、PR254、PR269；
黑色颜料碳黑；
蓝色分散染料14、28、56、72、87、165、359、360、366；
红色分散染料4、11、22、54、60、74、82、92、146、278；
黄分散染料3、23、42、51、54、60、65、82、98、160、211；
棕色分散染料27。
以所述有机色料的质量份数为基准，本发明提供的水性喷墨色浆的制备原料包括上述技术方案所述梳状分散剂5～20份，优选为5～15份，更优选为10～15份；在本发明中，在配制水性喷墨色浆时，直接利用上述制备方法所得梳状分散剂溶液进行配制即可，梳状分散剂的质量以梳状分散剂溶液中分散剂的有效质量计，梳状分散剂溶液中引入的部分溶剂在水性喷墨色浆中忽略不计。
以所述有机色料的质量份数为基准，本发明提供的水性喷墨色浆的制备原料包括水30～80份，优选为40～80份，更优选为50～70份。
在本发明的具体实施例中，所述水性喷墨色浆的制备原料优选还包括助剂，本发明对所述助剂的种类没有特殊要求，根据需要进行选择即可，具体如消泡剂，所述助剂的加入量优选为所述水性喷墨色浆总质量的0.1～5％。
在本发明中，所述水性喷墨色浆的制备方法优选包括以下步骤：
将有机色料、梳状分散剂和水混合，经研磨后过滤，滤液为所述水性喷墨色浆。
在本发明中，优选先将梳状分散剂和水混合，搅拌至梳状分散剂我完全溶解，得到分散剂溶液，然后将有机色料加入分散剂溶液中进行混合，当所述水性喷墨色浆的原料还包括助剂时，将所述梳状分散剂、水和助剂混合，然后再加入有机色料即可。
在本发明中，所述分散剂、有机色料和水混合的时间以有机色料完全润湿为止。
在本发明中，所述研磨工艺参数优选包括：研磨转速8～20m/s，研磨介质直径0.1～1.0mm，研磨介质填充率80～98％；本发明优选研磨至色浆的平均粒径为120±50nm。
在本发明中，所述过滤步骤优选为依次利用0.45μm孔径玻纤滤膜和0.45μm孔径聚丙烯滤膜过滤，本发明通过过滤去除胶体及大粒径颗粒，得到分散稳定的水性喷墨色浆。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
将主链锚定单体2-苯氧基乙基丙烯酸酯348.5g与环氧单体甲基丙烯酸缩水甘油酯51.5g混合，得到预混液A；再将二丙二醇100g及偶氮二异庚腈25g混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂二丙二醇475g并搅拌加热至80℃；然后将预混液A及预混液B，分别以2.9g/min及0.7g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应2小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到40％固含量的主链预聚物溶液；然后将聚醚胺大分子单体761g JEFFAMINE M3085加入主链预聚物溶液混合加热搅拌至110℃溶解，反应2小时后，得到固含量约66％的梳状分散剂溶液Comb1。
所得梳状分散剂重均分子量Mw＝27456，数均分子量Mn＝19472，分子量分布Mw/Mn＝1.41。
实施例2
将主链锚定单体2-苯氧基乙基丙烯酸酯316.8g与二甲基丙烯酸二甲氨乙酯86.4g，以及环氧单体甲基丙烯酸缩水甘油酯46.9g混合，得到预混液A；再将100g正丙醇及25g偶氮二异戊腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂400g正丙醇，加热至80℃；然后将预混液A及预混液B，分别以2.7g/min及0.6g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应2小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到45％固含量的主链预聚物溶液；再将聚醚胺大分子单体527g JEFFAMINE M2070加入主链预聚物溶液混合加热搅拌至90℃溶解，反应3小时后，得到固含量约64％的梳状分散剂溶液comb2。
所得梳状分散剂重均分子量Mw＝22239，数均分子量Mn＝16473，分子量分布Mw/Mn＝1.35。
实施例3
将主链锚定单体甲基苄基丙烯酸酯370.7g、二甲基丙烯酰胺69.5g，以及环氧单体甲基丙烯酸缩水甘油酯59.8g混合，得到预混液A；再将112g丁酮及28g偶氮二异丁腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂332g丁酮，加热至90℃；然后将预混液A及预混液B，分别以1.8g/min及0.5g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应2小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到50％固含量的主链预聚物溶液；再将聚醚胺大分子单体378g JEFFAMINE M1000加入主链预聚物溶液混合加热搅拌至80℃溶解，反应4小时后，得到固含量约63.7％的梳状分散剂溶液Comb3。
所得梳状分散剂重均分子量Mw＝20885，数均分子量Mn＝16708，分子量分布Mw/Mn＝1.25。
实施例4
将主链锚定单体甲基苄基丙烯酸酯379.6g、二甲基丙烯酸二甲氨乙酯169.3g，以及环氧单体甲基丙烯酸缩水甘油酯51g混合得到预混液A；再将200g丙二醇甲醚及40g偶氮二异庚腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂120g丙二醇甲醚，加热至80℃；然后将预混液A及预混液B，分别以5g/min及1g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应3小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到60％固含量的主链预聚物溶液；再将聚醚胺大分子单体861gSURFONAMINE L-300加入主链预聚物溶液混合加热搅拌至100℃溶解，反应4小时后，得到固含量约78.5％的梳状分散剂溶液comb4。
所得梳状分散剂重均分子量Mw＝30533，数均分子量Mn＝18732，分子量分布Mw/Mn＝1.63。
实施例5
将主链锚定单体苯乙烯235.7g与环氧单体甲基丙烯酸缩水甘油酯64.3g混合，得到预混液A；再将112g异丁醇及28g偶氮二异戊腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂532g异丁醇，加热至70℃；然后将预混液A及预混液B，分别以1.3g/min及0.6g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应1小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到30％固含量的主链预聚物溶液；再将聚醚胺大分子单体724g SURFONAMINE L-200加入主链预聚物溶液混合加热搅拌至90℃溶解，反应3小时后，得到固含量约59.4％的梳状分散剂溶液Comb5。
所得梳状分散剂重均分子量Mw＝16971，数均分子量Mn＝12857，分子量分布Mw/Mn＝1.32。
实施例6
取303g comb1梳状分散剂溶液(有效份200g)、2g消泡剂与545g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g颜料PY74与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，至平均粒径为120±30nm；过滤去除胶体及大粒径，得到分散稳定的水性喷墨黄色色浆。
实施例7
取234g comb2梳状分散剂溶液(有效份150g)、2g消泡剂与614g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g颜料PR122与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，至平均粒径为120±30nm；过滤去除胶体及大粒径，得到分散稳定的水性喷墨红色色浆。
实施例8
取78.5g comb3梳状分散剂溶液(有效份50g)、2g消泡剂与719.5g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g颜料PB15:3与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，至平均粒径为120±30nm；过滤去除胶体及大粒径，得到分散稳定的水性喷墨蓝色色浆。
实施例9
取191g comb4梳状分散剂溶液(有效份150g)、2g消泡剂与657g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g颜料PK7与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，至平均粒径为120±30nm；过滤去除胶体及大粒径，得到分散稳定的水性喷墨黑色色浆。
实施例10
取252.5g comb5梳状分散剂溶液(有效份150g)、2g消泡剂与595.5g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g分散染料红60与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，至平均粒径为120±30nm；过滤去除胶体及大粒径，得到分散稳定的水性喷墨红色色浆。
对比例1
取375g实施例1制备的主链预聚物溶液(有效份150g)、2g消泡剂与473g去离子水，搅拌至完全溶解得到分散剂溶液；然后将150g分散染料红60与所述分散剂溶液混合，搅拌使颜料完全润湿得到颜料预分散液；将所述颜料预分散液导入砂磨机进行研磨，过滤去除胶体及大粒径，得到水性喷墨红色色浆。
稳定性测试
稳定性测试包括环境稳定性测及加速沉降测试。环境稳定性测为高温加速老化测试，测试方法为：将色浆置于60℃高温老化7天，加速颜料凝聚后，检测色浆的黏度、表面张力、粒径及滤性变化。QC评判标准：老化后粒径变化小于10％，表面张力变化小于5％及黏度变化小于10％，滤性小于10min/1kg，则为合格。粒径检测采用英国马尔文(Malvern)NanoS90纳米粒径仪；黏度检测采用美国博勒飞(Brookfield)Wells锥板粘度计；表面张力测试采用日本协和(KYOWA)CBVP型表面张力仪；滤性测试采用0.22μm孔径PP聚丙烯滤膜过滤。测试结果如表1所示。
加速沉降测试是指利用离心机增加离心力加速颜料沉降，并检测上层液色浓度。离心机采用国产盐城凯特实验仪器TG20G，最大转速20000rpm。QC评判标准：在10000rpm转速下，离心30min，上层液色浓度≥90％未离心色浆色浓度。测试结果如表2所示。
表1实施例6～10以及对比例1得到的水性喷墨色浆的环境稳定性实验结果
Figure BDA0003025829440000121
Figure BDA0003025829440000131
表2实施例6～10以及对比例1得到的水性喷墨色浆的加速沉降实验结果
Figure BDA0003025829440000132
由表1及表2测试结果可知：本发明提供的梳状分散剂分散稳定性好，利用其制备的水性喷墨色浆环境稳定性好，储存沉降低，老化7天后，粒径、黏度、表面张力、滤性及沉降色浓度均符合QC标准，能够满足单通道喷墨打印的要求，而采用主链预聚物为分散剂配制的水性喷墨色浆老化7天后粒径大幅增加，过滤性能不能满足要求，且加速沉降实验显示，离心后的色浓度仅为58％，不符合QC标准，该结果表明，本发明利用大分子聚醚胺在分散剂中引入水性聚醚单元，能够显著提高分散剂的分散稳定性。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种梳状分散剂，其特征在于，制备原料包括主链锚定单体、环氧单体、聚醚胺大分子单体、引发剂和有机溶剂；
所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的质量比为(200～600):(40～70):(300～900)；
所述主链锚定单体为含芳香基团的单体和/或含胺基基团的单体；
所述聚醚胺大分子单体的分子式为：NH2(CH(CH3)CH2O)n(C2H4O)mCH3，其中n+m＝10～100，0≤n/m≤1。
2.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述含芳香基团的单体包括苯乙烯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸苄酯中的一种或几种；
所述含胺基基团的单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺中的一种或几种；
所述环氧单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷和乙烯基苄基缩水甘油醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述环氧单体和聚醚胺大分子单体的摩尔比为1:(0.7～1)。
4.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述聚醚胺大分子单体的亲疏水平衡值≥10。
5.根据权利要求1所述的梳状分散剂，其特征在于，所述引发剂包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二氰基戊酸中的一种或几种；所述引发剂的用量为主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体总摩尔量的1～10％；
所述有机溶剂包括丙酮、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、丙二醇甲醚和二丙二醇中的一种或几种；所述主链锚定单体、环氧单体和聚醚胺大分子单体的总质量与有机溶剂的质量比为(540～1570):(300～700)。
6.权利要求1～5任意一项所述梳状分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将主链锚定单体、环氧单体、引发剂和有机溶剂混合进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液；
将聚醚胺大分子单体和所述主链预聚物溶液混合进行第二聚合反应，得到梳状分散剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚合反应具体包括：将主链锚定单体和环氧单体混合，得到预混液A；将引发剂和部分有机溶剂混合，得到预混合液B；将所述预混液A和预混液B加入剩余有机溶剂中进行第一聚合反应，得到主链预聚物溶液。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚合反应的温度为60～90℃，时间为1～3h；所述第二聚合反应的温度为80～110℃，时间为2～5h。
9.权利要求1～5任意一项所述的梳状分散剂或权利要求6～8任意一项所述制备方法制备的梳状分散剂在水性喷墨色浆中的应用。
10.一种水性喷墨色浆，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：有机色料10～40份，梳状分散剂5～20份，水30～80份；所述梳状分散剂为权利要求1～5任意一项所述的梳状分散剂或权利要求6～8任意一项所述制备方法制备的梳状分散剂。
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