CN113136009B - 一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用,所述含磷酸基水性分散剂的制备原料包括:丙烯酸酯单体、三元胺、环氯磷酸烃酯,所述丙烯酸酯单体至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羟基的丙烯酸酯。本发明的分散剂不仅引入了磷酸基团,提高了分散剂与水的相容性,降低了界面表面张力,而且通过除去分散剂中甲基丙烯酸叔丁酯的叔丁基,使得该分散剂含有大量的羧酸根负离子。相对于酯基的锚固作用,羧酸根负离子与无机颗粒之间可以形成了更加良好的锚固作用,有利于提高分散稳定性以及研磨效率。该水性分散剂适用于陶瓷釉料墨水的分散,提高了陶瓷墨水的防沉性能、研磨效率等。

Description

一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及分散剂技术领域,具体涉及一种含磷酸基水性分散剂及其制备方法与应用。
背景技术
传统陶瓷墨水通常分散在非水相介质中,由于有机溶剂存在的环保问题,迫使油墨行业减少挥发性有机溶剂的使用,逐渐寻求采用水相介质进行分散的技术。在水相介质中制备陶瓷粉体悬浮液,虽然在安全性和环境方面都能够达到人们的预期,但由于水是极性质子溶剂,具有显著的氢键、毛细管力和高表面张力,这些都使水在分散粉末时形成强大的液体桥,使陶瓷粉体在水相中形成严重团聚的趋势。因此,开发出更加高效的水性陶瓷墨水分散剂,减少陶瓷分体在水相中的团聚是人们关注的热点。
在陶瓷墨水中加入聚合物分散剂对颜料颗粒的分散和稳定具有重要意义。聚合物分散剂在超细粉碎过程中起着重要作用。加入少量分散剂可在短时间内降低颜料颗粒的粒径,控制悬浮液的粘度,提高悬浮液中颗粒的分散性能。在不同溶剂体系中,颜料的稳定机理也不尽相同。有机溶剂型墨水中颜料颗粒的稳定是通过空间稳定机理实现的,而在水性墨水中是以电稳定为主。
最具代表性的水基陶瓷墨水分散剂是改性丙烯酸聚合物分散剂,它可以吸附在粒子表面产生粒子间静电斥力和空间位阻能,从而分散和稳定水悬液中的超细颜料粒子。
发明内容
本发明的发明目的在于克服上述现有技术的不足,为此,本发明提出一种含磷酸基水性分散剂,能够很好地提高颗粒在水相中的分散稳定性。
同时,本发明还提供所述含磷酸基水性分散剂的制备方法和应用。
具体地,本发明采取的技术方案如下:
本发明的第一方面是提供一种含磷酸基水性分散剂,所述含磷酸基水性分散剂的制备原料包括:丙烯酸酯单体、三元胺、环氯磷酸烃酯,所述丙烯酸酯单体至少包括含叔丁基的丙烯酸酯和含羟基的丙烯酸酯。
根据本发明第一方面的含磷酸基水性分散剂,至少包括如下有益效果:
本发明的分散剂中,利用含羟基的丙烯酸酯与环氯磷酸烃酯进行亲核取代反应,可在分散剂中引入磷酸基;在磷酸基的基础上引入了含叔丁基的丙烯酸酯,不仅可以利用磷酸基在水中电离成离子,吸附在被分散粒子表面形成双电层,通过静电排斥被分散无机粒子团聚,从而提高分散剂与水的相容性,降低界面表面张力,而且含叔丁基的丙烯酸酯在脱去叔丁基后可生成羧酸根离子(其他丙烯酸酯难以脱去烷基形成羧酸根离子),羧酸根离子与被分散无机粒子形成良好的锚定作用,进一步提高被分散无机粒子的稳定性。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂的重均分子量≤10000。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂的重均分子量为6000~9000。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂的制备原料还包括含乙烯基的线性聚乙烯亚胺。线性聚乙烯亚胺中含有乙烯基双键,能够发生自由基聚合。且线性聚乙烯亚胺中含有胺基,可进一步提高分散剂对被分散无机粒子的锚定作用;同时,聚乙烯亚胺溶于水,不会影响分散剂在水性介质中的溶解度。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂的制备原料还包括1,1-二苯基乙烯。1,1-二苯基乙烯中含有两个苯基,两个苯环的空间位阻使得其自身不会发生均聚,但是可以捕捉并稳定自由基,稳定自由基可以结合形成休眠种,在一定温度下,休眠种可以再转化为自由基,引发单体聚合,从而起到调节聚合速率和分子量的作用。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂的制备原料还包括引发剂。
在本发明的一些实施方式中,所述含磷酸基水性分散剂包括如下质量份的制备原料:
Figure BDA0003028707400000021
Figure BDA0003028707400000031
其中,所述丙烯酸酯单体包括含叔丁基的丙烯酸酯15~30份、含羟基的丙烯酸酯15~30份以及其他丙烯酸酯单体0~20份。
在本发明的一些实施方式中,所述1,1-二苯基乙烯与引发剂的摩尔数之比为0.6~1.2:1。一般地,在其他条件相同的情况下,1,1-二苯基乙烯与引发剂的摩尔比越大,得到的水性分散剂的重均分子量越小。因此,本发明中,可以通过调整引发剂用量,以及1,1-二苯基乙烯与引发剂的摩尔比,可调控水性分散剂聚合物链段的长度。
在本发明的一些实施方式中,所述含叔丁基的丙烯酸酯的结构式为R-CH=CH-COOC(CH3)3,其中R选自H或烷基。优选地,所述R选自H或C1-C10的支链或直链烷基。作为示例,所述含叔丁基的丙烯酸酯包括甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、3-甲基-2-丁烯酸叔丁酯中的任意一种或多种,但不限于此。若采用含羧酸根离子的丙烯酸酯作为单体,则羧酸根离子将会与环氯磷酸烃酯进行反应,无法使分散剂含有羧酸根离子。而本申请在丙烯酸酯单体中加入含叔丁基的丙烯酸酯,叔丁基可以在含羟基的丙烯酸酯可与环氯磷酸烃酯反应过程中保护含叔丁基的丙烯酸酯中的羧酸基团不被消耗,而在含羟基的丙烯酸酯可与环氯磷酸烃酯反应结束后可以通过脱除叔丁基来获得羧酸根离子。
在本发明的一些实施方式中,所述丙烯酸酯单体除含有甲基丙烯酸叔丁酯、含羟基的丙烯酸酯外,还可包括其他丙烯酸酯单体,其他丙烯酸酯单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任意一种或者两种及两种以上的混合物。
在本发明的一些实施方式中,所述含羟基的丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种或者两种及两种以上的混合物。
在本发明的一些实施方式中,所述含乙烯基的线性聚乙烯亚胺的数均分子量≤600。
在本发明的一些实施方式中,所述三元胺包括三乙胺、三丙胺、三丁胺、三亚乙基二胺中的任意一种或两种以上的混合物。
在本发明的一些实施方式中,所述环氯磷酸烃酯具有如下式I或式II所示通式:
Figure BDA0003028707400000041
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6独自选自氢、C1-C10的支链或直链烷基(优选甲基、乙基、丙基)。
在本发明的一些实施方式中,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰中的任意一种或两种以上的混合物。
本发明的第二方面是提供上述含磷酸基水性分散剂的制备方法,包括如下步骤:
S1:将丙烯酸酯单体、含乙烯基的线性聚乙烯亚胺混合,得到混合单体;
S2:将所述混合单体与引发剂、1,1-二苯基乙烯混合,反应得到中间体;
S3:将所述中间体1与三元胺、环氯磷酸烃酯混合进行反应。
在本发明的一些实施方式中,步骤S3后还包括步骤S4:加入酸溶液,反应得到含磷酸基水性分散剂。通过加入酸溶液,可使叔丁基进一步水解脱除,形成叔丁醇和羧酸,增加羧酸根离子浓度。
在本发明的一些实施方式中,所述含乙烯基的线性聚乙烯亚胺由异氰酸酯丙烯酸乙酯与线性聚乙烯亚胺反应制备而成。异氰酸酯丙烯酸酯与线性聚乙烯亚胺反应可以使线性聚乙烯亚胺得到双键,使其能够发生自由基聚合。同时分散剂的单体多为丙烯酸酯,使用异氰酸酯丙烯酸酯可以提高其与单体的相容性。
在本发明的一些实施方式中,所述异氰酸酯丙烯酸乙酯与线性聚乙烯亚胺的摩尔比为1:(0.5~1.5),优选约为1:1。
在本发明的一些实施方式中,所述异氰酸酯丙烯酸乙酯与线性聚乙烯亚胺的反应温度为0~25℃;反应时间为1~2小时。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所述反应温度为70~75℃,反应时间为4~10小时。
在本发明的一些实施方式中,步骤S3中,所述反应的温度为65~70℃,反应时间为24~36小时。更具体地,可先向所述中间体1中加入三元胺,常温下搅拌2~3h后加入环氯磷酸烃酯,在65~70℃下搅拌24~36小时。
在本发明的一些实施方式中,步骤S4中,所述反应温度为70~80℃,反应时间为4~10小时。
在本发明的一些实施方式中,步骤S4中,所述酸溶液包括盐酸、甲酸、硫酸中的任意一种或多种的溶液。所述酸溶液可以二恶烷和/或水作为溶剂,其浓度和用量可根据实际情况进行调整。作为示例,所述酸溶液为盐酸、甲酸或硫酸的二恶烷-水溶液,其中盐酸、甲酸或硫酸与二恶烷、水的体积比为1~3:1~2:1~2。
在本发明的一些实施方式中,步骤S1至S4均含有加入溶剂的步骤,步骤S1至S4加入的溶剂独立地选自乙酸丁酯或二恶烷。其中步骤S1、S2加入溶剂优选为乙酸丁酯,步骤S3和S4加入的溶剂优选为二恶烷。溶剂的加入量可根据实际情况进行调整,以能均匀分散反应物为宜。
本发明的第三方面是提供所述含磷酸基水性分散剂在制备陶瓷墨水中的应用。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的分散剂不仅引入了磷酸基团,提高了分散剂与水的相容性,降低了界面表面张力,而且通过除去分散剂中甲基丙烯酸叔丁酯的叔丁基,使得该分散剂含有大量的羧酸根负离子。相对于酯基的锚固作用,羧酸根负离子与无机颗粒之间可以形成了更加良好的锚固作用,有利于提高分散稳定性以及研磨效率。另外,结合分散剂中的苯环可以赋予分散剂立体阻碍效应,起到更优异的防团聚和防沉效果。该水性分散剂适用于陶瓷釉料墨水的分散,提高了陶瓷墨水的防沉性能、研磨效率等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明。
以下实施例中,所用的含乙烯基的线性聚乙烯亚胺通过如下方法制备得到:
按表1中的原料组成、配比称取线性聚乙烯亚胺和异氰酸酯丙烯酸乙酯,在反应釜中加入线性聚乙烯亚胺,用300mL丙酮稀释,在25℃下,缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯,反应1.5h,产物抽真空除溶剂,得到含乙烯基的线性聚乙烯亚胺PEI-1、PEI-2、PEI-3和PEI-4。
表1含乙烯基的线性聚乙烯亚胺的配方
PEI-1 PEI-2 PEI-3 PEI-4
线性聚乙烯亚胺(Mn=200)/g 200
线性聚乙烯亚胺(Mn=400)/g 400
线性聚乙烯亚胺(Mn=600)/g 600
线性聚乙烯亚胺(Mn=800)/g 800
异氰酸酯丙烯酸乙酯/g 141.1 141.1 141.1 141.1
含磷酸基水性分散剂的制备
按表2中的原料组成、配比等参数制备含磷酸基水性分散剂。
表2水性分散剂的实施例(单位:g)
Figure BDA0003028707400000061
实施例1
S1.将甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟乙酯、PEI-1和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入偶氮二异丁腈和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三乙胺,搅拌2-3h;加入2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷,在70℃搅拌2d,反应得到中间体2。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
实施例2
S1.将甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟乙酯、PEI-1和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入偶氮二异丁腈和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三乙胺,搅拌2-3h;加入5,5-二甲基-2-氯-1,3,2-二氧磷杂己内酰磷酸酯,在70℃搅拌2d,反应得到中间体2。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
实施例3
S1.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟乙酯、PEI-2和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入偶氮二异庚腈和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三丙胺,搅拌2-3h;加入2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷,在70℃搅拌2d,反应得到中间体2。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
实施例4
S1.将甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、PEI-2和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入过氧化苯甲酰和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三丁胺,搅拌2-3h;加入5,5-二甲基-2-氯-1,3,2-二氧磷杂己内酰磷酸酯,在70℃搅拌2d,反应得到中间体2。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
实施例5
S1.将甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、PEI-3和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入偶氮二异庚腈和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三丁胺,搅拌3h;加入5,5-二甲基-2-氯-1,3,2-二氧磷杂己内酰磷酸酯,在70℃搅拌2d,反应得到中间体2。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
实施例6
S1.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、PEI-3和50g乙酸丁酯混合均匀,得到混合单体。
S2.反应釜中加入300g乙酸丁酯,加入步骤S1所得混合单体,在氮气氛围下升温到70℃,加入过氧化苯甲酰和1,1-二苯基乙烯进行反应,反应5h,得到中间体1。
S3.反应釜中加入300g二恶烷,加入步骤S2所得中间体1,加入三丙胺,搅拌3h;加入2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷,在70℃搅拌2d,反应得到中间体。
S4.反应釜中加入300mL配制的盐酸溶液(37%盐酸:二恶烷:水=3:1:1,v:v:v),加入步骤S3所得中间体2,升温到80℃,反应5h,得到含磷酸基水性分散剂。
对比例1
本对比例与实施例1相比,不同之处在于未添加2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷。
对比例2
本对比例与实施例1相比,不同之处在于未添加甲基丙烯酸叔丁酯。
对比例3
本对比例与实施例2相比,不同之处在于未添加1,1-二苯基乙烯。
对比例4
本对比例与实施例3相比,不同之处在于未添加丙烯酸丁酯,同时将丙烯酸羟乙酯的添加量增加至45g。
对比例5
本对比例与实施例4相比,不同之处在于未进行步骤S4,即将实施例4步骤S3所得产物作为对比例。
对比例6
本对比例与实施例5相比,不同之处在于未添加PEI-3以及1,1-二苯基乙烯。
性能测试
分子量:用凝胶渗透色谱柱测定分散剂的重均分子量和多分散性系数。
研磨效率:按表3中配方的原料和配比,制备水性陶瓷釉料喷墨墨水,加入250g锆珠,采用三华全自动混匀机分别震摇2h、4h和6h,采用Mastersizer 2000激光粒度分析仪测定墨水D50粒径。
分散时间:测定水性陶瓷釉料喷墨墨水D50粒径小于0.43μm时所用震摇时间。
粘度:用旋转粘度计测定老化前和经60℃老化一周后水性陶瓷釉料喷墨墨水的粘度,测试温度为40℃,转速为30rpm。粘度变化率为老化前后粘度差与老化前粘度的比值。
离心沉淀率:3000r/min条件下,离心5min,测定沉淀物的质量占比。
硬沉淀率:将100g分散体系装在100ml瓶子中,于60℃烘箱放置一周,将瓶子上下震荡10下,倒出内容物并将瓶子倒扣3min,测定瓶中残留物质的质量占比。
测试结果见表4和表5。
表3水性陶瓷釉料喷墨墨水配方
物料名称 质量/g
钠长石 20
高岭土 10
滑石粉 6
氧化铝 4
石英 2
氧化锌 1.8
水性分散剂 5
去离子水 38
二甘醇 8
甘油 5
消泡剂 0.2
共计 100
表3中的水性分散剂为实施例1~6或对比例1~6所得水性分散剂。
表4实施例1~6的水性分散剂所制水性陶瓷釉料喷墨墨水的性能测试结果
Figure BDA0003028707400000101
由表4可见,实施例1~6的含磷酸基水性分散剂用于制备陶瓷釉料墨水时,震荡研磨4-5h,其D50粒径可达到0.43μm以下,墨水老化前后粘度变化率小于5%,离心沉淀率小于3%,硬沉淀率小于2%,分散防沉效果和耐老化性好。
表5对比例1~6的水性分散剂所制水性陶瓷釉料喷墨墨水的性能测试结果
Figure BDA0003028707400000111
由表5可见,利用对比例1~6的水性分散剂所制得的墨水也具有一定的分散效果,不过总体性能较实施例1~6有所下降。具体地,由对比例1和实施例1可见,当不添加2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷时,研磨的效率有着明显的下降,同时离心沉淀率和硬沉淀率都明显增大。这是因为磷酸基团可以提高了分散剂与水的相容性,降低了界面表面张力,增加研磨效率以及防沉性能。由对比例2和实施例1可见,当不添加甲基丙烯酸叔丁酯时,研磨效率有着一定的下降,同时离心沉淀率和硬沉淀率都明显增大。这是因为羧酸根负离子的浓度下降,分散剂在无机颗粒上的吸附减少,分散稳定性以及研磨效率降低。由对比例3和实施例2可见,当不添加1,1-二苯基乙烯时,分子量会变大,防沉性能也会大幅度下降。这是因为1,1-二苯基乙烯有着控制分子量的作用,同时苯环的空间位阻使得无机颗粒不易团聚。由对比例4和实施例3可见,当单体不使用丙烯酸丁酯,全部使用丙烯酸羟乙酯时,沉淀率有着明显的提高,这是因为过多的羟基使得分散剂自身容易发生絮凝,从而导致防沉性能下降。由对比例5和实施例4可见,当不去除叔丁基得到羧酸根离子时,研磨效率有着一定幅度的下降,而沉淀率也有着一定幅度的上升。这是因为相对于酯基的锚固作用,羧酸根负离子与无机颗粒之间可以形成了更加良好的锚固作用,有利于提高分散稳定性以及研磨效率。由对比例6和实施例5可见,当不添加PEI-3以及1,1-二苯基乙烯时,沉淀率和粘度变化率均增大。这是因为聚乙烯亚胺的引入可以提高墨水的稳定性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含磷酸基水性分散剂,其特征在于:所述含磷酸基水性分散剂的制备原料包括:丙烯酸酯单体45~80份、含乙烯基的线性聚乙烯亚胺5~10份、三元胺10~20份、环氯磷酸烃酯15~30份、引发剂1~2份、以及1,1-二苯基乙烯,所述1,1-二苯基乙烯与引发剂的摩尔数之比为0.6~1.2:1;所述丙烯酸酯单体包括含叔丁基的丙烯酸酯15~30份、含羟基的丙烯酸酯15~30份以及其他丙烯酸酯单体15~20份;
所述含磷酸基水性分散剂的制备方法包括如下步骤:
S1:将丙烯酸酯单体、含乙烯基的线性聚乙烯亚胺混合,得到混合单体;
S2:将所述混合单体与引发剂、1,1-二苯基乙烯混合,反应得到中间体;
S3:将所述中间体与三元胺、环氯磷酸烃酯混合进行反应;
S4:加入酸溶液,反应得到含磷酸基水性分散剂。
2.根据权利要求1所述含磷酸基水性分散剂,其特征在于:所述含磷酸基水性分散剂的重均分子量≤10000。
3.根据权利要求1或2所述含磷酸基水性分散剂,其特征在于:所述含叔丁基的丙烯酸酯的结构式为R-CH=CH-COOC(CH3)3,其中R选自H或烷基。
4.权利要求1~3任一项所述含磷酸基水性分散剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1:将丙烯酸酯单体、含乙烯基的线性聚乙烯亚胺混合,得到混合单体;
S2:将所述混合单体与引发剂、1,1-二苯基乙烯混合,反应得到中间体;
S3:将所述中间体与三元胺、环氯磷酸烃酯混合进行反应;
S4:加入酸溶液,反应得到含磷酸基水性分散剂。
5.权利要求1~3任一项所述含磷酸基水性分散剂在制备陶瓷墨水中的应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674604A (en) * 1995-03-31 1997-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magnetic recording medium comprising magnetic particles, binder, and a non halogenated vinyl oligomer dispersant
CN101679536A (zh) * 2007-06-11 2010-03-24 巴斯夫欧洲公司 制备水性聚合物分散体的方法
CN102604485A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 苏州世名科技股份有限公司 含磷酸酯结构的颜料分散剂组合物及其制备方法
CN108264643A (zh) * 2017-12-19 2018-07-10 万华化学(宁波)有限公司 一种共聚物p、水性分散体树脂及其在水性涂料中的应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110903438B (zh) * 2019-12-19 2022-05-17 上海晨光文具股份有限公司 一种用于油墨体系的水性分散剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674604A (en) * 1995-03-31 1997-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magnetic recording medium comprising magnetic particles, binder, and a non halogenated vinyl oligomer dispersant
CN101679536A (zh) * 2007-06-11 2010-03-24 巴斯夫欧洲公司 制备水性聚合物分散体的方法
CN102604485A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 苏州世名科技股份有限公司 含磷酸酯结构的颜料分散剂组合物及其制备方法
CN108264643A (zh) * 2017-12-19 2018-07-10 万华化学(宁波)有限公司 一种共聚物p、水性分散体树脂及其在水性涂料中的应用

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