CN116515054B - 一种水溶性分散剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水溶性分散剂及其制备方法和应用，所述水溶性分散剂包括聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B；所述聚醚改性聚合物A的制备原料包括乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚和烷基单醇；所述聚酰胺类高分子聚合物B包括乙烯基吡咯烷酮的均聚物和/或乙烯基吡咯烷酮的共聚物。本发明的水溶性分散剂的体系中各功能官能团的种类更加多元化，提高了分散剂对分散染料颗粒的润湿、以及保护作用，使分散染料的研磨效率、浆料中染料颗粒的占比、浆料稳定性均有所提高。

Description

一种水溶性分散剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于色浆助剂技术领域，涉及一种水溶性分散剂及其制备方法和应用。
背景技术
分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，可均一分散那些难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。
分散染料的分子结构小，不含水溶性基团，仅含有极性基团，其水溶性极低，在使用时，必须需要借助分散剂的作用形成均一的分散液。
传统的分散染料在分散时加入了大量的木质素盐类、萘磺酸盐类以及其它的分散助剂，分散时这些分散助剂的加入量较多，其添加量为染料的70％～150％之间，并且其液体状分散染桨，由于稳定周期短难以长期保存，且其高的分散剂添加量导致其印染废水中存在大量的有机污染物，造成处理困难、环境危害大等缺点。
CN114644762A公开了一种多重改性木质素染料分散剂及其制备方法，以工业碱木素为原料，在碱性条件下，以磺化试剂1、磺化试剂2为磺化试剂体系，在不同位点同时引入磺酸基团，可极大提高亲水基团磺酸基的含量。然后选择性添加封闭试剂，减少残余羟基含量，同时提高分子量。该多重改性木质素磺酸盐可应用于染料分散剂，无需研磨即可制得的具有良好的分散性和优异的高温稳定性的分散染料体系，且其具有极低的沾污性，对偶氮染料具有较低的还原率，同时能够显著提升上染率，能够极大降低印染行业的生产成本。但该发明的分散剂用于分散染料时添加比例较高。
因此，在本领域中期望开发一种用于染料分散的水溶性分散剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水溶性分散剂及其制备方法和应用。相比于传统的具有单一锚固基团、润湿基团的小分子染料分散剂，本发明提供的水溶性分散剂含有具有芳香族、羧酸酯、羧酸亲颜料基团，具有良好的润湿性、极好的防沉性，防絮凝及浮色发花的能力，其结构修饰强、原料来源丰富，适用于众多颜料分散领域。本发明提供的水溶性分散剂可通过控制聚合物单元单体的比例，控制聚合物聚合度，调控官能团的结构类型、数量、分布密度等，来控制分散剂的微观静电排斥作用、多点吸附能力、溶剂化链作用和空间位阻能力，以此保证分散剂的润湿性、防沉性、防絮凝等性能。
相比于传统的染料分散剂，本发明提供的水溶分散剂不仅可以降低分散剂的加入量，节省加工设备与加工能耗，降低环境污染；而且浆料分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种水溶性分散剂，所述水溶性分散剂包括聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B；
所述聚醚改性聚合物A的制备原料包括乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚和烷基单醇；
所述聚酰胺类高分子聚合物B包括乙烯基吡咯烷酮的均聚物和/或乙烯基吡咯烷酮的共聚物。
本发明由聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B复配得到了水溶性分散剂，其中聚醚改性聚合物A，在过氧化化物引发剂引发下，采用本体自由基聚合的方式，引发乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚聚合获得预聚产物，烷基单醇在酸催化剂的作用下，对预聚产物中酸酐基团进行酯化开环形成羧酸酯以及羧酸基团，获得聚醚改性聚合物A；所述聚醚改性聚合物A是一种含有多种特征官能团的梳型结构聚合物，活性大单体聚醚提供聚合物侧链亲水链段，乙烯基苯类单体所含苯环基团的共轭效应提供对染料基团的亲和锚固作用，经烷基单醇开环酯化的酸酐基团，同时提供颜料亲和性的羧酸酯官能团，以及对染料颗粒浸润以及静电斥力效果的离子化羧酸基团。聚醚改性聚合物A与极性聚酰胺类高分子聚合物B的复合体系，使水溶性分散剂的体系各功能官能团的种类更加多元化，提高了分散剂对分散染料颗粒的润湿、以及保护作用，使分散染料的研磨效率、浆料中染料颗粒的占比、浆料稳定性均有所提高。
优选地，所述活性大单体聚醚通过以下制备方法制备得到：
向反应器中加入聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐，升温，保温，至反应过程中无水蒸馏出，得到所述活性大单体聚醚。
优选地，所述聚醚胺为单醇作起始剂引发环氧乙烷自聚或引发环氧乙烷与环氧丙烷共聚而得到的末端羟基转为胺的单伯氨基聚醚。
优选地，所述聚醚胺的重均分子量为500～2500g/mol，例如500g/mol、800g/mol、1000g/mol、1300g/mol、1500g/mol、1800g/mol、2000g/mol、2300g/mol或2500g/mol等。
优选地，所述聚醚胺包括JEFFAMINE M-2070、JEFFAMINE M-1000或JEFFAMINE M-600中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.5-1.5):1，例如0.5:1、1:1或1.5:1等，优选为1:1，需要说明的是，此处的烯丙基琥珀酸酐仅包括制备活性大单体聚醚时用到的烯丙基琥珀酸酐，并不包括制备聚醚改性聚合物A时直接用到的烯丙基琥珀酸酐。
优选地，所述升温为升温至120～160℃，例如120℃、130℃、140℃、150℃或160℃等。
优选地，所述保温的时间为2～6小时，例如2小时、3小时、4小时、5小时或6小时等。
优选地，所述活性大单体聚醚的制备过程在惰性气体保护下进行。
优选地，所述活性大单体聚醚具有如下式I所示结构：
其中，R1为氢或甲基，R2为甲基、乙基、丙基或丁基，m为10～60的整数，例如10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60等，n为0～15的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15。
优选地，所述乙烯基苯类单体包括苯乙烯、β-甲基苯乙烯、烯丙苯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯或2-异丙烯基甲苯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述烷基单醇包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丙醇、异丁醇或叔丁醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚的质量比为(2～10):(5～20):(30～80)，例如2:5:30、10:20:80或5:10:50等。需要说明的是，此处的烯丙基琥珀酸酐仅包括制备聚醚改性聚合物A时直接用到的烯丙基琥珀酸酐，并不包括制备活性大单体聚醚时用到的烯丙基琥珀酸酐。
优选地，所述烷基单醇和所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.1～1):1，例如0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1等，优选为1:1。需要说明的是，此处的烯丙基琥珀酸酐同样仅包括制备聚醚改性聚合物A时直接用到的烯丙基琥珀酸酐，并不包括制备活性大单体聚醚时用到的烯丙基琥珀酸酐。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料中还包括引发剂和催化剂。
优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述催化剂包括对甲苯磺酸、硫酸、丙酸、氨基磺酸或盐酸中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，乙烯基苯类单体的用量可以为4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，烯丙基琥珀酸酐的用量可以为10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，活性大单体聚醚的用量可以为60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份、125份、130份、135份、140份、145份、150份、155份或160份等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，烷基单醇与烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，引发剂的用量可以为0.5份、1份、1.5份或2份等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，催化剂的用量可以为1份、2份或3份等。
优选地，所述聚醚改性聚合物A的重均分子量为5000～100000g/mol，例如5000g/mol、8000g/mol、10000g/mol、20000g/mol、30000g/mol、40000g/mol、50000g/mol、60000g/mol、70000g/mol、80000g/mol、90000g/mol或100000g/mol等，优选20000～60000g/mol。
优选地，所述聚酰胺类高分子聚合物B的重均分子量为2000～100000g/mol，例如2000g/mol、5000g/mol、8000g/mol、10000g/mol、20000g/mol、30000g/mol、40000g/mol、50000g/mol、80000g/mol或100000g/mol等，优选10000～50000g/mol。
优选地，所述聚酰胺类高分子聚合物B包括PVPK25、PVPK30、PVPK35或共聚维酮VA64中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B的质量比为(7～22):(4～7)，例如7:4、7:6、7:7、15:4、15:6、15:7、22:4、22:6或22:7等。
优选地，所述水溶性分散剂中还包括去离子水和pH调节剂。
优选地，所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或N,N-二甲基乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合，优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。
优选地，所述水溶性分散剂的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
优选地，所述水溶性分散剂的制备原料按照重量份数计，聚醚改性聚合物A的用量可以为70份、80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份、150份、160份、170份、180份、190份、200份、210份或220份等。
优选地，所述水溶性分散剂的制备原料按照重量份数计，聚酰胺类高分子聚合物B的用量可以为40份、45份、50份、55份、60份、65份或70份等。
优选地，所述水溶性分散剂的制备原料按照重量份数计，去离子水的用量可以为80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份、150份、160份、170份、180份、190份或200份等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的水溶性分散剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)向反应器内加入配方量的活性大单体聚醚，升温，然后加入乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、任选的引发剂，保温反应，然后依次加入烷基单醇、任选的催化剂，再次保温反应，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到所述聚醚改性聚合物A；
(2)将步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A冷却，然后加入任选的去离子水、聚酰胺类高分子聚合物B，而后加入任选的pH调节剂，搅拌，得到所述水溶性分散剂。
优选地，步骤(1)所述升温为升温至100～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等。
优选地，步骤(1)所述加入乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、任选的引发剂时，先将这三种原料配制成混合液再进行滴加，并控制滴加的时间为2～8小时，例如2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时等。
优选地，步骤(1)所述保温反应的温度为100～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等，保温反应的时间为1～3小时，例如1小时、2小时或3小时等。
优选地，步骤(1)所述再次保温反应的温度为100～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等，再次保温反应的时间为2～10小时，例如2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时或10小时等。
优选地，步骤(1)所述酸值采用中性乙醇做溶剂、标准氢氧化钠或氢氧化钾溶液做中和滴定剂，采用滴定的方式测得。
需要说明的是，步骤(1)所述相邻两次的体系酸值之差，指的是连续两次测定体系酸值，用大的数值减去小的数值的差≤2mgKOH/g。
优选地，步骤(1)和步骤(2)均在惰性气体保护下进行。
优选地，步骤(2)所述冷却为冷却至50～60℃，例如50℃、55℃或60℃等。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的水溶性分散剂在染料分散中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
在本发明中，乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚，经本体自由基聚合后，与烷基单醇酯化得到了聚醚改性聚合物A，聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B复配得到了水溶性分散剂，该水溶性分散剂的体系中各功能官能团的种类更加多元化，提高了分散剂对分散染料颗粒的润湿、以及保护作用，使分散染料的研磨效率、浆料中染料颗粒的占比、浆料稳定性均有所提高。
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。
制备例1
在本制备例中提供一种活性大单体聚醚，制备方法包括以下步骤：
向N2保护的反应烧瓶内加入200g聚醚胺JEFFAMINE M-2070与14g烯丙基琥珀酸酐(二者摩尔比为1:1)，升温至120℃，保温6小时，至反应过程中无水蒸馏出，得到所述活性大单体聚醚，记作a1。
制备例2
在本制备例中提供一种活性大单体聚醚，制备方法包括以下步骤：
向N2保护的反应烧瓶内加入200g聚醚胺JEFFAMINE M-1000与28g烯丙基琥珀酸酐(二者摩尔比为1:1)，升温至160℃，保温2小时，至反应过程中无水蒸馏出，得到所述活性大单体聚醚，记作a2。
对比制备例1
本对比制备例与制备例1的区别仅在于，将烯丙基琥珀酸酐替换为等摩尔量的顺丁烯二酸酐，得到的聚醚记作D-a1。
实施例1
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的60份活性大单体聚醚a1，搅拌升温至100℃；均匀滴加含20份苯乙烯、15份烯丙基琥珀酸酐、0.5份过氧化苯甲酰的混合液，并在3小时内滴加完毕，滴加完毕后，在100℃保温反应1小时，维持烧瓶内温度100℃不变，按重量份依次加入7.9份正丁醇、1份的对甲苯磺酸，保温反应6小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 90份，冷却到60℃，然后加入120份去离子水，40份PVPK30，而后加入氢氧化钾调整体系pH值为8.5，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例2
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的120份活性大单体聚醚a2，搅拌升温至110℃；均匀滴加含4份烯丙苯、20份烯丙基琥珀酸酐、0.8份过氧化苯甲酰的混合液，并在2小时内滴加完毕，滴加完毕后，在110℃保温反应1小时，维持烧瓶内温度110℃不变，按重量份依次加入3.3份乙醇、1.2份的硫酸，保温反应1小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 130份，冷却到60℃，然后加入100份去离子水，45份PVPK35，而后加入氢氧化钠调整体系pH值为7.5，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例3
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的80份活性大单体聚醚a1，搅拌升温至125℃；均匀滴加含10份2-甲基苯乙烯、30份烯丙基琥珀酸酐、1.8份过氧化苯甲酰叔丁酯的混合液，并在8小时内滴加完毕，滴加完毕后，在125℃保温反应2小时，维持烧瓶内温度125℃不变，按重量份依次加入6.9份甲醇、1.6份的氨基磺酸，保温反应2小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 110份，冷却到60℃，然后加入160份去离子水，60份聚维酮VA64，而后加入氢氧化钾调整体系pH值为10，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例4
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的140份活性大单体聚醚a2，搅拌升温至145℃；均匀滴加含15份苯乙烯、25份烯丙基琥珀酸酐、1.5份过氧化二叔丁基的混合液，并在7小时内滴加完毕，滴加完毕后，在145℃保温反应2小时，维持烧瓶内温度145℃不变，按重量份依次加入10.7份异丙醇、2.6份的对甲苯磺酸，保温反应8小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 160份，冷却到60℃，然后加入155份去离子水，70份PVPK30，而后加入氢氧化钠调整体系pH值为8.5，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例5
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的160份活性大单体聚醚a1，搅拌升温至115℃；均匀滴加含17份苯乙烯、35份烯丙基琥珀酸酐、2份过氧化苯甲酰的混合液，并在5小时内滴加完毕，滴加完毕后，在115℃保温反应2.5小时，维持烧瓶内温度115℃不变，按重量份依次加入18.5份叔丁醇、2.8份的盐酸，保温反应6小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 210份，冷却到60℃，然后加入175份去离子水，50份PVPK35，而后加入氢氧化钾调整体系pH值为9.5，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例6
在本实施例中提供一种水溶性分散剂，制备方法包括以下步骤：
(1)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的50份活性大单体聚醚a1、50份活性大单体聚醚a2，搅拌升温至130℃；均匀滴加含9份3-甲基苯乙烯、40份烯丙基琥珀酸酐、1.2份过氧化二异丙苯的混合液，并在6小时内滴加完毕，滴加完毕后，在130℃保温反应3小时，维持烧瓶内温度130℃不变，按重量份依次加入9.1份甲醇、3份的丙酸，保温反应4小时，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到聚醚改性聚合物A；
(2)向N2保护的反应烧瓶内加入按重量份计称取的步骤(1)得到的聚醚改性聚合物A 140份，冷却到60℃，然后加入200份去离子水，70份PVPK30，而后加入氢氧化钠调整体系pH值为7.5，搅拌均匀，得到所述水溶性分散剂。
实施例7
本实施例与实施例1不同之处仅在于，步骤(1)中活性大单体聚醚a1的重量份数为50份。
实施例8
本实施例与实施例5不同之处仅在于，步骤(1)中活性大单体聚醚a1的重量份数为170份。
对比例1
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(1)的活性大单体聚醚a1替换为等重量份数的烯丙基聚醚APEG2400。
对比例2
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(1)的乙烯基苯类单体(苯乙烯)替换为等重量份数的对苯乙烯磺酸钠。
对比例3
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(1)的烯丙基琥珀酸酐替换为等重量份数的顺丁烯二酸酐。
对比例4
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(1)的烷基单醇(正丁醇)替换为等摩尔的月桂醇。
对比例5
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(2)的聚酰胺类高分子聚合物B(PVPK30)替换为等重量份数的PVPK12。
对比例6
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将步骤(1)的活性大单体聚醚a1替换为等重量份数的对比制备例1制备得到的聚醚D-a1。
对比例7
一种市售分散剂，为NNO。
测试例
采用实验室砂磨的方式，按浆料配方总量为200g，按比例依次加入分散剂、水、分散染料(分散红167)；搅拌均匀后，加入400g粒径0.8-1mm锆珠密封于玻璃罐中，震荡15小时，过滤得到色浆。
本发明配制的色浆，具体配方如表1所示：
表1
性能测试
(1)粘度：采用NDJ-1B旋转粘度计测量，上海昌吉地质仪器有限公司；其中，“-”表示粘度太大，无法测出；
(2)粒径：采用BT-90激光粒度仪进行测试，丹东百特仪器有限公司；其中，“\”代表沉淀或无流动性，无法测试；
(3)存储稳定性：55℃存储7天，观察色浆状态，复测色浆的粒径、粘度；
(4)离心沉淀率(％)：将染料色浆在4000转/min下离心20分钟后，用无水乙醇洗涤，90℃烘至恒重，精密称得沉淀重；沉淀率＝沉淀重÷(色浆染料含量×取样量)×100％；其中，“+”代表无流动性，无法测试。
具体测试结果如表2所示：
表2
由表2可以看出，本发明由聚醚改性聚合物A和聚酰胺类高分子聚合物B复配得到的水溶性分散剂，在用量较少的前提下，对染料色浆就有良好的分散效果(粒径D50(初始)：290-331nm)，色浆的粘度也能达到要求(粘度(初始)：237-264mpa·s)，离心沉淀率低(3.3％-4.9％)，且色浆稳定性好(在55℃下存储7天，色浆的粘度、粒径均没有很大变化)、储存周期长，优于市售的分散剂。
由测试例7与测试例1的对比可知，若活性大单体聚醚的加入量过少，会导致染料色浆的粘度、粒径以及离心沉淀率均明显增大，体系稳定性变差；由测试例8与测试例5的对比可知，若活性大单体聚醚的加入量过多，会导致染料色浆的粒径、粘度明显增大，对应指标储存增幅幅度过大，离心沉淀率明显升高。
由测试例1与对比测试例1-6的对比可知，聚醚改性聚合物A的制备原料(乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚、烷基单醇)中的任意一种替换为其它组分，或者将聚酰胺类高分子聚合物B替换为其他组分，均会使得染料色浆的粘度、粒径以及离心沉淀率明显增大。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的水溶性分散剂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (30)

1.一种水溶性分散剂，其特征在于，所述水溶性分散剂包括聚醚改性聚合物A和高分子聚合物B；
所述聚醚改性聚合物A的制备原料包括乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚和烷基单醇；
所述活性大单体聚醚具有如下式I所示结构：
式I
其中，R1为氢或甲基，R2为甲基、乙基、丙基或丁基，m为10～60的整数，n为0～15的整数；
所述乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、活性大单体聚醚的质量比为(2～10):(5～20):(30～80)；
所述烷基单醇和所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.1～1):1；
所述高分子聚合物B为PVPK25、PVPK30、PVPK35 或共聚维酮VA64中的任意一种或至少两种的组合；
所述聚醚改性聚合物A和高分子聚合物B的质量比为(7～22):(4～7)。
2.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述活性大单体聚醚通过以下制备方法制备得到：
向反应器中加入聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐，升温，保温，至反应过程中无水蒸馏出，得到所述活性大单体聚醚。
3.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚胺为单醇作起始剂引发环氧乙烷自聚或引发环氧乙烷与环氧丙烷共聚而得到的末端羟基转为胺的单伯氨基聚醚。
4.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚胺的重均分子量为500～2500g/mol。
5.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚胺包括JEFFAMINE M-2070、JEFFAMINE M-1000或JEFFAMINE M-600中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.5-1.5):1。
7.根据权利要求6所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚胺与烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为1:1。
8.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述升温为升温至120～160℃。
9.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述保温的时间为2～6小时。
10.根据权利要求2所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述活性大单体聚醚的制备过程在惰性气体保护下进行。
11.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述乙烯基苯类单体包括苯乙烯、β-甲基苯乙烯、烯丙苯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯或2-异丙烯基甲苯中的任意一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述烷基单醇包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丙醇、异丁醇或叔丁醇中的任意一种或至少两种的组合。
13.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述烷基单醇和所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为1:1。
14.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚改性聚合物A的制备原料中还包括引发剂和催化剂。
15.根据权利要求14所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求14所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述催化剂包括对甲苯磺酸、硫酸、丙酸、氨基磺酸或盐酸中的任意一种或至少两种的组合。
17.根据权利要求14所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚改性聚合物A的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
乙烯基苯类单体 4～20份
烯丙基琥珀酸酐 10～40份
活性大单体聚醚 60～160份
烷基单醇 与所述烯丙基琥珀酸酐的摩尔比为(0.1～1):1
引发剂 0.5～2份
催化剂 1～3份。
18.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚改性聚合物A的重均分子量为5000～100000g/mol。
19.根据权利要求18所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述聚醚改性聚合物A的重均分子量20000～60000g/mol。
20.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述高分子聚合物B的重均分子量为2000～100000g/mol。
21.根据权利要求20所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述高分子聚合物B的重均分子量为10000～50000g/mol。
22.根据权利要求1所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述水溶性分散剂中还包括去离子水和pH调节剂。
23.根据权利要求22所述的水溶性分散剂，其特征在于，所述水溶性分散剂的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
聚醚改性聚合物A 70～220份
高分子聚合物B 40～70份
去离子水 80～200份
pH调节剂 调整体系pH值为7～10。
24.一种如权利要求1-23中任一项所述的水溶性分散剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）向反应器内加入配方量的活性大单体聚醚，升温，然后加入乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐、任选的引发剂，保温反应，然后依次加入烷基单醇、任选的催化剂，再次保温反应，每30分钟取样检测，至相邻两次的体系酸值之差≤2mgKOH/g，终止反应，得到所述聚醚改性聚合物A；
（2）将步骤（1）得到的聚醚改性聚合物A冷却，然后加入去离子水、高分子聚合物B，而后加入pH调节剂，搅拌，得到所述水溶性分散剂。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述升温为升温至100～150℃。
26.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述保温反应的温度为100～150℃，保温反应的时间为1～3小时。
27.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述再次保温反应的温度为100～150℃，再次保温反应的时间为2～10小时。
28.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）均在惰性气体保护下进行。
29.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述冷却为冷却至50～60℃。
30.一种如权利要求1-23中任一项所述的水溶性分散剂在染料分散中的应用。
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