CN117801177A - 一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分散剂制备技术领域，公开了一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法，其中，该具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂包括以下原料：丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺溶液、氢氧化钠溶液、烯基聚醚200溶液、烯丙基聚醚400溶液、烯基聚醚1000溶液、过硫酸铵溶液、亚硫酸氢钠溶液，异丙醇，所述过硫酸铵溶液中，过硫酸铵与水的比例为1:9，所述亚硫酸氢钠溶液中，亚硫酸氢钠与水的比例为1:9。通过在丙烯酸聚合时引进了多种烯丙基聚氧乙烯醚单体和羟甲基丙烯酰胺，进行共聚反应的同时兼具部分交联，制备出弱支联多种单体的共聚物分散剂，由于引进多种聚醚单体，使产品的润湿作用极大增强。
Description
技术领域
本发明涉及分散剂制备技术领域，具体为一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法。
背景技术
分散剂是一种化学物质，通常用于将固体颗粒分散在液体中，以防止它们沉积或聚集在一起，在分散系统中，颗粒被均匀地分布在溶剂或介质中，而不形成沉淀，分散剂的作用是通过表面活性剂的性质，使颗粒表面带有电荷，从而阻止它们相互吸引并形成团簇，近年来随着水性涂料的迅速发展，现有技术中分散剂作为水性涂料的重要材料，存在分散效率低，润湿效果差的问题，因此，本发明提供了一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法，以解决现有技术中存在的不足之处。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法，解决了现有技术中分散剂分散效率低，润湿效果差的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法，包括以下原料：丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺溶液、氢氧化钠溶液、烯基聚醚200溶液、烯丙基聚醚400溶液、烯基聚醚1000溶液、过硫酸铵溶液、亚硫酸氢钠溶液，异丙醇。
优选的，所述过硫酸铵溶液中，过硫酸铵与水的比例为1:9，所述亚硫酸氢钠溶液中，亚硫酸氢钠与水的比例为1:9。
优选的，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠与水的比例为2:8，所述羟甲基丙烯酰胺溶液中，羟甲基丙烯酰胺溶液与水的比例为1：9。
优选的，所述烯基聚醚200溶液中，烯基聚醚200与水的比例为1:9，所述烯丙基聚醚400溶液中，烯丙基聚醚400与水的比例为1:9。
优选的，所述烯基聚醚1000溶液中，烯基聚醚1000溶液与水的比例为1:9。
一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5～1kg异丙醇、20～30kg丙烯酸、15～20kg氢氧化钠溶液、15～20kg烯丙基聚醚200溶液、5～20kg烯丙基聚醚400溶液，5～15kg烯丙基聚醚1000溶液，加热后加入过硫酸铵溶液和羟甲基丙烯酰胺溶液，1min后，加入亚硫酸氢钠溶液搅拌2min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到80～85℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在80～90℃，保持55～70min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
优选的，所述S2步骤中，加入氢氧化钠溶液后，混合溶液的pH值为3～5。
优选的，所述S2步骤中，加热后的温度为50℃。
本发明提供了一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法。具备以下有益效果：
本发明通过在丙烯酸聚合时引进了多种烯丙基聚氧乙烯醚单体和羟甲基丙烯酰胺，进行共聚反应的同时兼具部分交联，制备出弱支联多种单体的共聚物分散剂，由于引进多种聚醚单体，使产品的润湿作用极大增强。
本发明通过引进了弱支联剂羟甲基丙烯酰胺，使得成品形成了部分网状结构，极大提高了产品的分散性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂及其制备方法，包括以下原料：丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺溶液、氢氧化钠溶液、烯基聚醚200溶液、烯丙基聚醚400溶液、烯基聚醚1000溶液、过硫酸铵溶液、亚硫酸氢钠溶液，异丙醇。
进一步的，过硫酸铵溶液中，过硫酸铵与水的比例为1:9，亚硫酸氢钠溶液中，亚硫酸氢钠与水的比例为1:9。
进一步的，氢氧化钠溶液中，氢氧化钠与水的比例为2:8，羟甲基丙烯酰胺溶液中，羟甲基丙烯酰胺溶液与水的比例为1：9。
进一步的，烯基聚醚200溶液中，烯基聚醚200与水的比例为1:9，烯丙基聚醚400溶液中，烯丙基聚醚400与水的比例为1:9。
进一步的，烯基聚醚1000溶液中，烯基聚醚1000溶液与水的比例为1:9。
本实施例还提供了上述所提到的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5kg异丙醇、20kg丙烯酸、20kg氢氧化钠溶液、20kg烯丙基聚醚200溶液、10kg烯丙基聚醚400溶液，10kg烯丙基聚醚1000溶液，加热至50℃后加入0.5kg羟甲基丙烯酰胺溶液和0.5kg过硫酸铵溶液，搅拌1min后，加入0,5kg亚硫酸氢钠溶液搅拌1min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到80℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在85℃，保持60min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
实施例2
本发明实施例提供一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5kg异丙醇、20kg丙烯酸、18kg氢氧化钠溶液、20kg烯丙基聚醚200溶液、8kg烯丙基聚醚400溶液，10kg烯丙基聚醚1000溶液，加热至52℃后加入0.5kg羟甲基丙烯酰胺溶液和0.5kg过硫酸铵溶液，搅拌1min后，加入0,5kg亚硫酸氢钠溶液搅拌2min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到82℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在85℃，保持55min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
本实施例的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法与实施例一保持一致，区别在于原材料的添加份量不同，以及溶液温度和搅拌时间不同，最终制成的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的性能与分散剂5040对比如表1和表2所示。
实施例3
本发明实施例提供一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5kg异丙醇、30kg丙烯酸、22kg氢氧化钠溶液、20kg烯丙基聚醚200溶液、12kg烯丙基聚醚400溶液，8kg烯丙基聚醚1000溶液，加热至48℃后加入0.5kg羟甲基丙烯酰胺溶液和0.5kg过硫酸铵溶液，搅拌2min后，加入0,5kg亚硫酸氢钠溶液搅拌2min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到82℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在85℃，保持70min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
本实施例的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法与实施例一保持一致，区别在于原材料的添加份量不同，以及溶液温度和搅拌时间不同，最终制成的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的性能与分散剂5040对比如表1和表2所示。
实施例4
本发明实施例提供一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5kg异丙醇、20kg丙烯酸、20kg氢氧化钠溶液、20kg烯丙基聚醚200溶液、19kg烯丙基聚醚400溶液，10kg烯丙基聚醚1000溶液，加热至52℃后加入0.5kg羟甲基丙烯酰胺溶液和0.5kg过硫酸铵溶液，搅拌1min后，加入0,5kg亚硫酸氢钠溶液搅拌1min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到82℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在85℃，保持60min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
本实施例的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法与实施例一保持一致，区别在于原材料的添加份量不同，以及溶液温度和搅拌时间不同，最终制成的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的性能与分散剂5040对比如表1和表2所示。
实施例5
本发明实施例提供一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，包括以下方法步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5kg异丙醇、20kg丙烯酸、18kg氢氧化钠溶液、18kg烯丙基聚醚200溶液、10kg烯丙基聚醚400溶液，12kg烯丙基聚醚1000溶液，加热至55℃后加入0.5kg羟甲基丙烯酰胺溶液和0.5kg过硫酸铵溶液，搅拌2min后，加入0,5kg亚硫酸氢钠溶液搅拌1min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到82℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在85℃，保持58min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
本实施例的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法与实施例一保持一致，区别在于原材料的添加份量不同，以及溶液温度和搅拌时间不同，最终制成的具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的性能与分散剂5040对比如表1和表2所示。
对比例：
本对比例提供现有技术中的分散剂5040。
对比方法如下：
将实施例1-5中制备的分散剂与分散剂5040放在98级钛白粉中研磨，以分散钛白粉对比分散能力，两种分散剂的固含量均为40%，在两个30L研磨罐中加入5kg水，分别加入两种分散剂250g，加入研磨剂锆珠，15kg钛白粉，研磨2小时，经粒径仪测得粒径小于2um的钛白粉颗粒重量含量达98%以上时，加水调节固含量为75%的浆粒，进行1min、24h，48h后粘度测试结果如表1所示；用两种分散剂配置1%的水溶液，采用铂金板法测试，静态表面张力越低说明对基材的润湿能力越强，测试结果如表2所示。
表1：
表2：
结论：通过表1和表2得知，本发明通过在丙烯酸聚合时引进了多种烯丙基聚氧乙烯醚单体和羟甲基丙烯酰胺，进行共聚反应的同时兼具部分交联，制备出弱支联多种单体的共聚物分散剂，由于引进多种聚醚单体，使产品的润湿作用极大增强，通过引进了弱支联剂羟甲基丙烯酰胺，使得成品形成了部分网状结构，极大提高了产品的分散性能，本发明制备的产品分散性能与润湿性能均强于现有技术中的分散剂5040。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，其特征在于，包括以下原料：丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺溶液、氢氧化钠溶液、烯基聚醚200溶液、烯丙基聚醚400溶液、烯基聚醚1000溶液、过硫酸铵溶液、亚硫酸氢钠溶液，异丙醇。
2.根据权利要求1所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，其特征在于，所述过硫酸铵溶液中，过硫酸铵与水的比例为1:9，所述亚硫酸氢钠溶液中，亚硫酸氢钠与水的比例为1:9。
3.根据权利要求1所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，其特征在于，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠与水的比例为2:8，所述羟甲基丙烯酰胺溶液中，羟甲基丙烯酰胺溶液与水的比例为1：9。
4.根据权利要求1所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，其特征在于，所述烯基聚醚200溶液中，烯基聚醚200与水的比例为1:9，所述烯丙基聚醚400溶液中，烯丙基聚醚400与水的比例为1:9。
5.根据权利要求1所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，其特征在于，所述烯基聚醚1000溶液中，烯基聚醚1000溶液与水的比例为1:9。
6.一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂，包括以下步骤：
S1、除氧：在容器中加入100kg水，通入氨气30min将水中氧去除；
S2、原料混合：在S1步骤中得到的水中加入0.5～1kg异丙醇、20～30kg丙烯酸、15～20kg氢氧化钠溶液、15～20kg烯丙基聚醚200溶液、5～20kg烯丙基聚醚400溶液，5～15kg烯丙基聚醚1000溶液，加热后加入过硫酸铵溶液和羟甲基丙烯酰胺溶液，1min后，加入亚硫酸氢钠溶液搅拌2min；
S3、聚合反应：将S2步骤中得到的混合溶液加热到80～85℃后继续搅拌，并且控制溶液温度在80～90℃，保持55～70min后降温至25℃，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH值至中性，升温蒸发一定量水使得固含量大于40％，待冷却至室温后即得到成品。
7.根据权利要求6所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，加入氢氧化钠溶液后，混合溶液的pH值为3～5。
8.根据权利要求6所述的一种具有润湿性能的丙烯酸共聚物分散剂的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，加热后的温度为50℃。
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2023
- 2023-12-28 CN CN202311824704.6A patent/CN117801177A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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