CN113004719A - 一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物及制备方法，所述分散剂组合物包括由含有8~15个乙氧基化单元C12~C14脂肪醇混合物的组份A、含有20~50个乙氧基化单元的C16~C18脂肪醇混合物的组份B、一种两亲共聚物分散体组份C。所述分散剂组合物制备方法是将组份A、组份B、组份按规定份数投入不锈钢搅拌釜，加温并搅拌至均匀，得到可以用于分散低氧化程度橡胶炭黑的分散剂组合物。本发明创造性的选用了润湿性强的组分；具有空间稳定作用的组分，已经能够形成稳定分散，提供电荷屏蔽效应的高分子两亲共聚物分散体组分，发挥了三种组分的各自的优势，产生了协同效应，实现了稳定分散低氧化程度橡胶炭黑的目的,并使炭黑色浆在水性乳液中有良好的相容性。

Description

一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物及制备方法
技术领域
本发明涉及一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物及制备方法，属分散剂技术领域。
背景技术
低氧化程度橡胶炭黑因为其价格低廉，因此受到很多用户的欢迎。色浆制造企业为降低生产成本，提高市场竞争力，也开始尝试用这种低氧化程度的橡胶炭黑。
然而这种橡胶炭黑虽然价格低廉，单因为其表面氧化程度低，可改性的潜力有限；行业中其他企业虽然有改性生产的案例，但是稳定性不足，储存中粘度变大，以及色浆实际使用过程中所遇到的相容性差，容易导致分色等一系列问题，限制了这种橡胶炭黑在色浆制造行业中的运用。
因此，开发一种能稳定分散低氧化程度橡胶炭黑，又在使用环境中有很好相容性的分散剂品种，变得非常重要。
发明内容
本发明的目的是，针对现有分散剂对分散低氧化程度橡胶炭黑存在的问题，提出一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物。
本发明实现的技术方案如下：
一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，包括以下成分：
（1）组份A：含有8~15个乙氧基化单元C12~C14脂肪醇混合物，占组合物总重量的20~60%；
（2）组份B：含有20~50个乙氧基化单元的C16~C18脂肪醇混合物，占组合物总重量的20~70%；
（3）组份C：一种两亲共聚物分散体，占组合物总重量的10~50%；所述共聚物由重量占10~50%的至少一种亲水性单体和重量占50~90%的至少一种疏水性单体形成。
所述亲水性单体选择为，丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸或马来酸酐的一种或几种。
所述疏水性单体选择为，苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯的一种或几种。
所述两亲共聚物分散体，其分子量为2000~50000，优选为3000~15000。
所述两亲共聚物分散体，通过乳液聚合的方法反应而形成，所述两亲共聚物以水分散体的形式存在。
所述两亲共聚物分散体，包含20~60%的两亲共聚物或溶液或水。
所述分散剂组合物所分散的炭黑为低氧化程度橡胶炭黑。
本发明的有益效果是，本发明根据低氧化程度橡胶炭黑的可表面改性的程度低、且不容易分散稳定的特点，创造性的选用了润湿性强的组分；具有空间稳定作用的组分，已经能够形成稳定分散，提供电荷屏蔽效应的高分子两亲共聚物分散体组分，发挥了三种组分的各自的优势，产生了协同效应，实现了稳定分散低氧化程度橡胶炭黑的目的。
本发明适用于低氧化程度橡胶炭黑的分散。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
实施例1
在一个500L的不锈钢搅拌釜中、投入以下物质：
90Kg组分A (由包含6~7个乙氧基化单元的C12~C14醇组成)；
150Kg组分B（由22~25个乙氧基化单元C16~C18醇组成）；
60Kg组分C（由包含65%苯乙烯单元，35%丙烯酸单元经乳液聚合而成的水性共聚物分散体）；
然后对不锈钢搅拌釜升温，升温至60~70℃，搅拌至均匀；得到可以用于分散低氧化程度橡胶炭黑的分散剂组合物。
实施例2
在一个500L的不锈钢搅拌釜中，投入以下物质：
100Kg组分A (由包含9~10个乙氧基化单元的C12~C14醇；
135Kg 组分B（由24~25个乙氧基化单元C16~C18醇）；
65Kg 组分C（由包含45%苯乙烯单元，30%丙烯酸甲基丙烯酸正丁酯，25%甲基丙烯酸单元经乳液聚合而成的水性共聚物分散体）；
然后对不锈钢搅拌釜升温，升温至65~75℃，搅拌至均匀；得到可以用于分散低氧化程度橡胶炭黑的分散剂组合物。
选取实施例1，2 中的样品对低氧化程度橡胶炭黑进行分散处理，并对实验结果数据进行分析，如下表（表中的数量单位为：克）。
分散实验方法：
按照配方表中的份量，在250ml分散容器内加入除低氧化程度橡胶炭黑之外的所有物料，开低速搅拌混合均匀；然后分批次逐步、缓慢加入低氧化程度炭黑，加完之后继续以中速搅拌直至容器内的炭黑分散均匀、发亮完成预分散；
之后加入玻璃珠开启高速搅拌研磨；研磨完毕后过滤除去玻璃珠，得到炭黑色浆。
Figure 395458DEST_PATH_IMAGE001
测试项目：
（1）分散性能测试：
将制备好的黑色浆，用色卡进行刮涂；然后在120℃烘箱干燥3~5分钟，
取出色卡观察；色浓度和光泽度满足要求的，即可判别为分散性良好。
（2）细度测试：
通过刮板法直接进行观察读取数据。
（3）稳定性观察：
（3.1） 离心实验：3000转/分钟，离心15分钟，无沉淀、无漂浮物，说明稳定性良好。
（3.2）模拟储存稳定性试验：将试验置于60℃水浴中，观察5小时的变化，若无沉淀、泛粗现象说明稳定性良好。
（4）相容性测试：
将制备好的色浆加入到水性树脂乳液中，观察有无粒径变粗、或者有无漂浮物产生等现象。若加入后，水性树脂乳液的粒径基本维持不变，没有沉淀、或漂浮物产生，说明色浆与水性树脂相容性良好；反之，如果出现有粒径明显增大，或者有沉淀、或者有漂浮物的等现象出现，则证明色浆与水性树脂相容性一般、或者不良。
测试结果证明：实施例1和实施例2与 对照样品1、对照样品2相比，前两者所制备的色浆有更细的粒径、更好的分散稳定性以及与相容性；因为它们所采用的分散剂组合能够充分发挥润湿性、空间稳定效应、电荷屏蔽效应等之间的协同效应，所以才能够制备出性能更优越的色浆产品。而对照样品1中，因缺乏稳定性更强的组分B以及组分C，所制得的产品稳定性和相容性都不良；
对照样品2中，因缺少润湿性强的组分A ，也造成了产品储存不稳定，粘度容易上升的结果。

Claims (9)

1.一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述组合物包括以下成分：
（1）组份A：含有8~15个乙氧基化单元C12~C14脂肪醇混合物，占组合物总重量的20~60%；
（2）组份B：含有20~50个乙氧基化单元的C16~C18脂肪醇混合物，占组合物总重量的20~70%；
（3）组份C：一种两亲共聚物分散体，占组合物总重量的10~50%；所述共聚物由重量占10~50%的至少一种亲水性单体和重量占50~90%的至少一种疏水性单体形成。
2.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述亲水性单体选择为，丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸或马来酸酐的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述疏水性单体选择为，苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述两亲共聚物分散体，其分子量为2000~50000。
5.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述两亲共聚物分散体，通过乳液聚合的方法反应而形成，所述两亲共聚物以水分散体的形式存在。
6.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述两亲共聚物分散体，包含20~60%的两亲共聚物或溶液或水。
7.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述分散剂组合物所分散的炭黑为低氧化程度橡胶炭黑。
8.根据权利要求4所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述两亲共聚物分散体，其分子量为3000~15000。
9.根据权利要求1所述的一种低氧化程度橡胶炭黑用分散剂组合物，其特征在于，所述分散剂组合物的制备方法如下：
将所述组份A、所述组份B、所述组份C按要求份量投入不锈钢搅拌釜，对不锈钢搅拌釜加热，升温至60℃-75℃，搅拌至均匀，得到可以用于分散低氧化程度橡胶炭黑的分散剂组合物。
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