CN114605598B - 一种生物基分散剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生物基分散剂及其制备方法和应用。所述生物基分散剂的制备原料包括：蓖麻油基大分子单体、反应单体、溶剂和引发剂；所述反应单体包括丙烯酸、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类单体或苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合。所述生物基分散剂的制备方法简单，得到的分散剂能够有效提高颜料或填料在涂料中的分散稳定性，对颜料、填料具有广谱性，色浆的细度值普遍达到15微米以下。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种生物基分散剂及其制备方法和应用。
背景技术
分散剂是涂料领域不可或缺的一种原料，在涂料中占有重要地位。分散剂是一种具有两亲结构的特殊聚合物，其分子结构分为两部分:一部分为极性基团，也称为锚定基团，常见的有-R2N、-COOH、-SO3H、多元胺、多元醇及聚醚等，它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颜料或填料颗粒表面，防止分散剂脱附；另一部分为非极性基团链，常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等，非极性基团链与分散介质具有良好的相容性，在分散介质中采取比较伸展的构象，在固体颗粒表面形成足够厚度的保护层。目前，生物基分散剂因来源丰富的优点，受到越来越多的关注。
CN111040179A公开了一种环氧大豆油基超分散剂，其利用环氧大豆油分子链上的环氧基与三(羟甲基)氨基甲烷分子上的氨基发生开环反应，然后再与环氧丙醇发生反应制备得到，所制得的分散剂的分子结构末端含有大量的活性羟基，这些活性羟基可与木塑填料表面形成多点锚固，通过这些多点“锚固”作用将大豆油分子链牢牢镶嵌在填料表面，提高填料在聚烯烃树脂中的分散性。
CN112048070A公开了一种端羟基超支化聚酯接枝环氧大豆油超分散剂的制备方法，其利用环氧大豆油、三(羟甲基)氨基甲烷、环氧丙醇等为原料反应得到，其分子结构末端含有大量的活性羟基，这些活性羟基可与木塑填料(如木粉、玻璃纤维、碳酸钙粉体等)表面形成多点锚固作用，并在填料表面形成一层包覆层。
CN113461556A公开了一种一锅煮法合成聚缩水甘油接枝环氧大豆油超分散剂及其应用，其以环氧大豆油、丝氨醇、缩水甘油为原料，一锅煮法合成具有超支化结构的聚缩水甘油接枝环氧大豆油超分散剂。
基于以上研究，可以看到针对生物基分散剂的开发有很多，但上述涉及的分散剂均采用逐步聚合工艺制备，有的涉及多步反应，制备工艺复杂，后处理繁琐，污染环境，产品收率低，产品仅适应于塑料加工。因此，如何找到一种结构简单、制备工艺简单与分散介质具有良好的相容性且具有广谱性的分散剂，已成为目前涂料领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足和现实实际的需求，本发明的目的在于提供一种生物基分散剂及其制备方法和应用。所述生物基分散剂对颜料、填料具有广谱性，色浆的细度值普遍达到15微米以下，有利于减少石化材料的使用，减少碳排放，能带来巨大的经济和社会效益。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种生物基分散剂，所述生物基分散剂的制备原料包括：蓖麻油基大分子单体、反应单体、溶剂和引发剂。
所述反应单体包括丙烯酸、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类单体或苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是丙烯酸与丙烯酸酯类单体的组合或丙烯酸酯类单体与甲基丙烯酸的组合，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
本发明通过蓖麻油基大分子单体，与其他含有双键的反应单体，在溶剂和引发剂的存在下，通过自由基聚合方式制备分散剂，具有结构设计简单、工艺简单和无后续处理等优点，其分子结构中反应单体引入大量的羟基或叔胺基锚固基团，可以与颜料或填料表面上的羟基形成氢键作用，将分散剂分子牢牢固定在填料粉体表面；同时蓖麻油分子长链可与涂料中其它聚合物分子链形成物理缠绕作用，提高颜料或填料在涂料中的分散稳定性。采用所述方法制备得到的分散剂对颜料、填料具有广谱性，色浆的细度值普遍达到15微米以下。
优选地，所述蓖麻油基大分子单体、反应单体、溶剂和引发剂的质量比为(10-50):(20-45):(15-40):(0.5-5)。
所述(10-50)，可以是10、15、20、25、30、35、40、45或50等。
所述(20-45)，可以是20、25、30、35、40或45等。
所述(15-40)，可以是15、20、25、30、35或40等。
所述(0.5-5)，可以是0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述反应单体为丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类单体和苯乙烯的组合。原因在于其能够更好的调节分散树脂的极性基团的种类与比例，有利于提高分散树脂的光谱性。
优选地，所述反应单体按质量分数计由以下组分组成：丙烯酸酯类单体0-25％、甲基丙烯酸0-10％、甲基丙烯酸酯类单体40-65％和苯乙烯0-25％。
所述0-25％，不包括0％，可以是1％、3％、5％、7％、9％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％或25％等。
所述0-10％，不包括0％，可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等。
所述40-65％，可以是40％、45％、50％、55％、60％或65％等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合可以是丙烯酸丁酯与丙烯酸二甲胺基乙酯的组合或丙烯酸异冰片酯与丙烯酸羟乙酯的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述，优选为丙烯酸羟乙酯。
优选丙烯酸羟乙酯，原因在于丙烯酸羟乙酯价格合适，其活性基团OH既能与颜料形成氢键，也能够参与涂料成膜反应。
优选地，所述甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合可以是甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的组合或甲基丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸异辛酯的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述，优选为N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的组合。
优选N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的组合，原因在于混合单体既能够提供合适的氢键给体NH基团，也能够提供合适的氢键受体-N(CH3)2基团。
优选地，所述N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的质量比为1:(0-2.5)。
所述1:(0-2.5)，可以是1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.7、1.9、1:2.1、1:12.3或1:2.5等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述溶剂包括石脑油、芳烃100、庚烷、异戊酮、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、丁酮或醋酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是石脑油与芳烃100的组合或芳烃100与庚烷的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异戊腈中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是偶氮二异丁腈与偶氮二异庚腈的组合或偶氮二异庚腈与偶氮二异戊腈的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述蓖麻油基大分子单体由包括以下步骤的制备方法制备得到：
将蓖麻油酸、附加酸与醇添加剂混合，并依次经过加热、脱水和降温操作，随后加入丙烯酸乙酯基异氰酸酯，保温，得到所述蓖麻油基大分子单体。
优选地，所述附加酸包括琥珀酸、己二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、二聚羧酸或戊二酸中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是琥珀酸与己二酸的组合或己二酸与十二烷二酸的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述醇包括新戊二醇、正戊二醇、己二醇、丁二醇、二乙二醇或环己二醇中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是新戊二醇与正戊二醇的组合或正戊二醇与己二醇的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述加热的温度为170-230℃。
所述170-230℃，可以是170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃或230℃等。
优选地，所述脱水的时间为1-6h。
所述1-6h，可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等。
所述脱水的时间控制在1-6h，原因在于通过控制合适的脱水时间，能够控制预聚物的分子量大小。
优选地，所述降温至温度为60-80℃结束。
所述60-80℃，可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃或80℃等。
优选地，所述保温的时间为1-6h。
所述1-6h，可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等。所述保温的时间控制在1-6h，原因在于这样既能保证异氰酸酯充分的与OH基团反应，也能保证经济合适的生产时间。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的生物基分散剂的制备方法，包括以下步骤：
所述蓖麻油基大分子单体，与反应单体，在溶剂和引发剂的存在下，通过自由基聚合方式制备生物基分散剂。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将部分蓖麻油基大分子单体、部分引发剂、部分反应单体与第一溶剂混合，得到混合物A；将剩余反应单体、剩余蓖麻油基大分子单体与第二溶剂混合，得到混合物B；将剩余引发剂与第三溶剂混合，得到混合物C；
(2)加热步骤(1)得到的混合物A，随后将混合物A、混合物B、混合物C混合，得到所述生物基分散剂。
优选地，步骤(1)所述得到混合物A、混合物B、混合物C中混合的时间各自独立地为20-40min。
所述20-40min，可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述部分蓖麻油基大分子单体占蓖麻油基大分子单体总质量的10-15％。
所述10-15％，可以是10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％或15％等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述部分引发剂占引发剂总质量的15-20％。
所述15-20％，可以是15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％或20％等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述部分反应单体占反应单体总质量的2-5％。
所述2-5％，可以是2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％或5％等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂各自独立地选自石脑油、芳烃100、庚烷、异戊酮、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、丁酮或醋酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合可以是石脑油与芳烃100的组合或芳烃100与庚烷的组合等，其余任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述加热至温度为105-120℃。
所述105-120℃，可以是105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等。
优选地，所述加热至温度为105-120℃后保持20-40min。
所述20-40min，可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等。
优选地，步骤(2)所述混合的时间为15-30min。
所述15-30min，可以是15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min等。
上述数值范围内的其他点值均可选择，在此便不再一一赘述。另外，采用所述方法制备分散剂，有利于减少石化材料的使用，减少碳排放，能够带来巨大的经济和社会效益。
第三方面，本发明提供一种根据第一方面所述的生物基分散剂在制备涂料中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)利用蓖麻油基非极性大分子单体和异氰酸酯反应得到非极性蓖麻油基长侧链的梳妆聚合物，其中异氰酸基团和OH基团反应相对容易，反应温度只需要60-70℃，且没有副反应，使本发明具有结构设计简单，工艺简单的优点，且无需后续处理；
(2)本发明通过自由基聚合制备分散剂，分散剂的分子结构中经由反应单体引入大量的羟基或叔胺基锚固基团，可以与颜料或填料表面上的羟基形成氢键作用，将分散剂分子牢牢固定在填料粉体表面；同时蓖麻油油分子长链可与涂料中其它聚合物分子链形成物理缠绕作用，提高颜料或填料在涂料中的分散稳定性；
(3)本发明提供的生物基分散剂能够有效提高颜料或填料在涂料中的分散稳定性，对颜料、填料具有广谱性，色浆的细度值普遍达到15微米以下。另外，采用所述方法制备分散剂，有利于减少石化材料的使用，减少碳排放，能够带来巨大的经济和社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
下述制备例、实施例和对比例中相应材料和原料，无特殊说明，均可从其他商业途径获得。
制备例1
称取82g蓖麻油酸，4g己二酸，5g新戊二醇，5g十二烷二酸，6g己二醇，加入至五口反应瓶中，加热到100℃，10min后，开启搅拌(180r/min)，并通入氮气(流速0.5m3/min)，继续加热到215℃，脱水3h，降温到70℃，加入16g丙烯酸乙酯基异氰酸酯，保温3h，得到所述蓖麻油基大分子单体。
制备例2
称取95g蓖麻油酸，6g己二酸，5g新戊二醇，6g十二烷二酸，7g己二醇，加入至五口反应瓶中，加热到105℃，10min后，开启搅拌(360r/min)，并通入氮气(流速0.2m3/min)，继续加热到220℃，脱水3.5h，降温到75℃，加入16g丙烯酸乙酯基异氰酸酯，保温3.5h，得到所述蓖麻油基大分子单体。
制备例3
称取85g蓖麻油酸，4g己二酸，6g新戊二醇，6g十二烷二酸，7g己二醇，加入至五口反应瓶中，加热到100℃，10min后，开启搅拌(240r/min)，并通入氮气(流速1m3/min)，继续加热到180℃，脱水3h，降温到65℃，加入16g丙烯酸乙酯基异氰酸酯，保温3h，得到所述蓖麻油基大分子单体。
制备例4
本制备例提供一种蓖麻油基大分子单体，与制备例1的区别仅在于，所述保温的时间为2h，其余参数与制备例1保持一致。
制备例5
本制备例提供一种蓖麻油基大分子单体，与制备例1的区别仅在于，所述保温的时间为5h，其余参数与制备例1保持一致。
实施例1
本实施例提供一种生物基分散剂，其制备方法如下：
(1)称取155g芳烃100、1g偶氮二异戊腈、25g制备例1得到的蓖麻油基大分子单体和13g丙烯酸羟乙酯加入到反应瓶中，在250rpm下搅拌30min，得到混合物A；
(2)称取90g芳烃100、200g制备例1得到的蓖麻油基大分子单体、100g丙烯酸羟乙酯、45g甲基丙烯酸、90g N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、137g甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和68g苯乙烯，在200rpm下搅拌30min，得到混合物B；
(3)称取35g芳烃100和5g偶氮二异戊腈在200rpm下搅拌30min，得到混合物C；
(4)对步骤(1)的反应瓶加热至回流，加热温度为110℃，保持回流35min，随后将混合物B和混合物C加入至反应瓶中，继续保持回流25min，随后加入50g醋酸丁酯，搅拌均匀，得到所述生物基分散剂。
实施例2
本实施例提供一种生物基分散剂，其制备方法如下：
(1)称取160g正丁醇、0.8g偶氮二异戊腈、30g制备例2得到的蓖麻油基大分子单体和15g丙烯酸羟乙酯加入到反应瓶中，在300rpm下搅拌30min，得到混合物A；
(2)称取95g正丁醇、205g制备例2得到的蓖麻油基大分子单体、98g丙烯酸羟乙酯、40g甲基丙烯酸、95g N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、135g甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和65g苯乙烯，在250rpm下搅拌30min，得到混合物B；
(3)称取33g正丁醇和5g偶氮二异戊腈在250rpm下搅拌30min，得到混合物C；
(4)对步骤(1)的反应瓶加热至回流，加热温度为115℃，保持回流30min，随后将混合物B和混合物C加入至反应瓶中，继续保持回流28min，随后加入55g醋酸丁酯，搅拌均匀，得到所述生物基分散剂。
实施例3
本实施例提供一种生物基分散剂，其制备方法如下：
(1)称取160g异戊酮、1.2g偶氮二异戊腈、25g制备例3得到的蓖麻油基大分子单体和13g丙烯酸羟乙酯加入到反应瓶中，在200rpm下搅拌35min，得到混合物A；
(2)称取90g异戊酮、200g制备例3得到的蓖麻油基大分子单体、100g丙烯酸羟乙酯、45g甲基丙烯酸、90g N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、137g甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和68g苯乙烯，在250rpm下搅拌30min，得到混合物B；
(3)称取40g异戊酮和5g偶氮二异戊腈在250rpm下搅拌30min，得到混合物C；
(4)对步骤(1)的反应瓶加热至回流，加热温度为108℃，保持回流35min，随后将混合物B和混合物C加入至反应瓶中，继续保持回流25min，随后加入50g醋酸丁酯，搅拌均匀，得到所述生物基分散剂。
实施例4
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)和(2)中制备例1得到的蓖麻油基大分子单体分别等量替换为制备例4得到的蓖麻油基大分子单体。制备方法参考实施例1。
实施例5
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)和(2)中制备例1得到的蓖麻油基大分子单体分别等量替换为制备例5得到的蓖麻油基大分子单体。制备方法参考实施例1。
实施例6
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中不包括N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺，将其减少的质量由甲基丙烯酸二甲胺基乙酯补足，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例7
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中不包括甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，将其减少的质量由N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺补足，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例8
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，将苯乙烯等量替换为丙烯酸，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例9
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，将甲基丙烯酸等量替换为丙烯酸，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例10
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，步骤(1)中不包括丙烯酸羟乙酯和偶氮二异戊腈，将其减少的质量分别添加至步骤(2)中的丙烯酸羟乙酯和步骤(3)中的偶氮二异戊腈中，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例11
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，步骤(3)中偶氮二异戊腈的质量为1.5g，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
实施例12
本实施例提供一种生物基分散剂，与实施例1的区别仅在于，步骤(3)中偶氮二异戊腈的质量为6.5g，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
对比例1
本对比例提供一种分散剂，与实施例1的区别仅在于，将蓖麻油大分子单体去除，其余参数与实施例1保持一致。制备方法参考实施例1。
应用例1
本应用例提供一种黑色浆，其制备方法如下：
称取250g二甲苯、75g醋酸丁酯、250g实施例1得到的分散剂，110g炭黑加入研磨机中，以25L/min的研磨速度，研磨2h，转移到分散罐，加入300g分散剂，搅拌分散30min，得到黑色浆。
应用例2
本应用例提供一种黄色浆，其制备方法如下：
称取25g二甲苯、25g醋酸丁酯、204g实施例2得到的分散剂，360g氧化铁黄加入到HSD罐中，800rpm下120min，随后降低转速，加入128g实施例2得到的分散剂，加入30g二甲苯，200rpm搅拌分散30min，得到黄色浆。
应用例3-12
本应用例提供10种黑色浆，与应用例1的区别仅在于，将所述实施例1得到的分散剂等量替换为实施例3-12得到的分散剂，其余参数与应用例1保持一致。制备方法参考应用例1。
对比应用例1
本对比应用例提供一种黑色浆，与应用例1的区别仅在于，将所述实施例1得到的分散剂等量替换为对比例1得到的分散剂，其余参数与应用例1保持一致。制备方法参考应用例1。
测试例1
本测试例对应用例和对比应用例得到的色浆进行细度的测试。采用刮板细度计测试，测试方法参考国标GB/T1724进行。
测试结果如下表1所示：
表1
| 组别 | 细度(μm) |
| 应用例1 | 9 |
| 应用例2 | 14 |
| 应用例3 | 10 |
| 应用例4 | 11 |
| 应用例5 | 10 |
| 应用例6 | 14 |
| 应用例7 | 15 |
| 应用例8 | 13 |
| 应用例9 | 14 |
| 应用例10 | 14 |
| 应用例11 | 14 |
| 应用例12 | 13 |
| 对比应用例1 | 24 |
由上表数据可知，与对比例应用例1相比，本申请提供的分散剂加入到颜料中，可以使得色浆的细度值维持在15微米以下。由应用例4-5的数据可知，在蓖麻油基大分子单体的制备过程中，保温时间的范围会对最终得到的分散剂对颜料的分散效果造成影响。由应用例6-7的数据可知：当反应单体中的甲基丙烯酸酯类单体缺少N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸二甲胺基乙酯中的任意一种组分时，会对最终得到的分散剂对颜料的分散效果造成影响。由应用例8-9的数据可知：当反应单体不是丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类单体和苯乙烯的组合时，会对最终得到的分散剂对颜料的分散效果造成影响。由应用例10-11的数据可知：当引发剂的添加量过低或过高时，均会对最终得到的分散剂对颜料的分散效果造成影响。
综上所述，本发明提供的生物基分散剂能够有效提高颜料或填料在涂料中的分散稳定性，对颜料、填料具有广谱性，色浆的细度值普遍达到15微米以下。另外，采用所述方法制备分散剂，有利于减少石化材料的使用，减少碳排放，能够带来巨大的经济和社会效益。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种生物基分散剂，其特征在于，所述生物基分散剂的制备原料为：蓖麻油基大分子单体、反应单体、溶剂和引发剂；
所述蓖麻油基大分子单体、反应单体、溶剂和引发剂的质量比为(10-50):(30-45):(15-40):(0.5-5)；
所述反应单体按质量分数计由以下组分组成：丙烯酸酯类单体0-25%、甲基丙烯酸0-10%、甲基丙烯酸酯类单体40-65%和苯乙烯0-25%；
所述甲基丙烯酸酯类单体为N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的组合；
所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的任意一种或至少两种的组合；
所述溶剂包括石脑油、芳烃100、庚烷、异戊酮、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、丁酮或醋酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的生物基分散剂，其特征在于，所述蓖麻油基大分子单体由包括以下步骤的制备方法制备得到：
将蓖麻油酸、附加酸与醇混合，并依次经过加热、脱水和降温操作，随后加入丙烯酸乙酯基异氰酸酯，保温，得到所述蓖麻油基大分子单体；
所述附加酸包括琥珀酸、己二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、二聚羧酸或戊二酸中的任意一种或至少两种的组合；
所述醇包括新戊二醇、正戊二醇、己二醇、丁二醇、二乙二醇或环己二醇中的任意一种或至少两种的组合；
所述加热的温度为170-230℃；
所述脱水的时间为1-6 h；
所述降温至温度为60-80℃；
所述保温的时间为1-6 h。
3.据权利要求1所述的生物基分散剂，其特征在于，所述生物基分散剂通过自由基聚合方式制备。
4.一种根据权利要求1所述的生物基分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将部分蓖麻油基大分子单体、部分引发剂、部分反应单体与第一溶剂混合，得到混合物A；将剩余反应单体、剩余蓖麻油基大分子单体与第二溶剂混合，得到混合物B；将剩余引发剂与第三溶剂混合，得到混合物C；
（2）加热步骤（1）得到的混合物A，随后将混合物A、混合物B、混合物C混合，得到所述生物基分散剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述得到混合物A、混合物B、混合物C中混合的时间各自独立地为20-40 min；
所述部分蓖麻油基大分子单体占蓖麻油基大分子单体总质量的10-15%；
所述部分引发剂占引发剂总质量的15-20%；
所述部分反应单体占反应单体总质量的2-5%；
所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂各自独立地选自石脑油、芳烃100、庚烷、异戊酮、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、丁酮或醋酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述加热为温度105-120℃；
所述混合的时间为15-30 min。
7.根据权利要求1所述的生物基分散剂在制备涂料中的应用。
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