羧酸鹽類二元共聚物分散劑的制備及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)明了一類羧酸鹽二元共聚物分散劑及其制備工藝。本發(fā)明聚合物的單體比例為質(zhì)量比，物質(zhì)組成：α-甲基苯乙烯15～30份、丙烯酸同系物20～60份。本發(fā)明化合物的優(yōu)點(diǎn)是：該二元共聚物分散劑具有較好的水溶性，對分散體系具有良好的普適性；在乙烯基的α位多了一個甲基，可以提供空間位阻，能夠更好的起到分散作用，分散劑具有理想的聚合度及羧基，通過空間位阻效應(yīng)和靜電排斥使被分散物質(zhì)能夠分散穩(wěn)定，降低體系粘度；該類化合物具有制備工藝簡單、生產(chǎn)周期短、原藥易得、成本低廉、無環(huán)境污染、適于工業(yè)規(guī)?；⑦B續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
錢酸鹽類二元共聚物分散劑的制備及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是一種簇酸鹽二元共聚物分散劑的制備工藝及其應(yīng)用，屬于新型共聚物分 散劑的合成技術(shù)，該聚合物在顏料、涂料、染料、水煤漿、農(nóng)藥等行業(yè)中應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在顏料、染料、水煤漿、農(nóng)藥等行業(yè)中，分散劑對被分散物質(zhì)起著分散和穩(wěn)定的作 用都有著重要的應(yīng)用。與傳統(tǒng)小分子分散劑分散劑相比，傳統(tǒng)小分子分散劑在固體顆粒表 面吸附不牢固，容易從分散介質(zhì)表面解離導(dǎo)致重新聚集或沉淀。簇酸鹽聚合物分散劑通過 空間位阻作用及靜電斥力作用可使體系穩(wěn)定，比小分子分散劑具有更好的分散效果；與傳 統(tǒng)的木質(zhì)素橫酸鹽、糞橫酸鹽甲醒縮合物分散劑相比，簇酸鹽聚合物分散劑對分散體系的 離子強(qiáng)度、抑值和溫度等不敏感，可顯著降低體系的粘度和提高分散體系的穩(wěn)定性。由于 制備此類共聚物所用單體的聚合活性比較高，聚合物分子量的控制成為此類分散劑制備的 關(guān)鍵技術(shù)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)控制聚合物分子量大小的方法還有：專利CN1085570采用金屬鹽 作為分子量調(diào)節(jié)劑；專利EP1304314使用琉基化合物作為鏈轉(zhuǎn)移劑控制聚合物分子量；專 利文US4301226在水-異丙醇混合溶劑中聚合反應(yīng)達(dá)到控制聚合物分子量的目的等。運(yùn)些 方法的缺點(diǎn)是：產(chǎn)物中引入雜質(zhì)物質(zhì)，影響產(chǎn)品性能，增加了后處理的難度，并且生產(chǎn)成本 昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 簇酸鹽二元共聚物分散劑，由下列質(zhì)量比物質(zhì)組成： a-甲基苯乙締 15~30份 丙締酸同系物 20~60份 丙締酸同系物包括：馬來酸酢、丙締酸、甲基丙締酸。
[0004] W丙締酸同系物為馬來酸干為例，所述簇酸鹽二元共聚物分散劑的合成路線如下 所示：
本發(fā)明的具體操作步驟如下： a)在=口瓶中加入一定量的雙蒸水和鏈轉(zhuǎn)移劑的水溶液，加熱至60~90°C，然后滴 加 a -甲基苯乙締、丙締酸同系物和引發(fā)劑溶液，3~4小時內(nèi)滴加完畢，保溫反應(yīng)3~6小 時；冷卻至室溫，用堿中和體系中的簇酸，中和量為簇基摩爾數(shù)的70~120%。
[0005] 所述鏈轉(zhuǎn)移劑為亞硫酸氨鋼和異丙醇，用量為單體總質(zhì)量的0. 1~15 %。
[0006] 所述引發(fā)劑為過硫酸錠、過硫酸鐘、過氧化氨中的一種，用量為單體總質(zhì)量的1~ 15 〇/〇。
[0007] 所述堿為氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨水溶液、=乙胺、=乙醇胺中的一種或兩種，中和 量為簇基摩爾數(shù)的70~120 %。
[000引本發(fā)明的要點(diǎn)在于：W a -甲基苯乙締、丙締酸同系物為主要原料，W鏈轉(zhuǎn)移劑、 引發(fā)劑、堿為輔助原料，在60~90°C條件下反應(yīng)，然后冷卻、用堿中和，制得目標(biāo)分散劑溶 液；分散劑溶液的固含量為30~40 %。
[0009] 本發(fā)明的應(yīng)用技術(shù)效果：本發(fā)明簇酸鹽二元共聚物分散劑對二氧化鐵、碳酸巧、氧 化侶等無機(jī)粉體有著較好的分散效果；同時在農(nóng)藥劑型方面對25%巧蟲胺SC、25%化挫酸菌 脂SC、600g/L化蟲嘟SC有很好的分散性能；此外還可應(yīng)用于分散顏料、染料、水煤漿等方 面，同樣有著良好的分散效果。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果和創(chuàng)新性如下： 1、 本發(fā)明簇酸鹽二元共聚物分散劑結(jié)構(gòu)新型，屬于新型分散劑； 2、 丙締酸同系物含有功能化的簇酸基團(tuán)，對分散體系的抑值有良好的適應(yīng)性； 3、 本發(fā)明簇酸鹽二元共聚物分散劑具有理想的聚合度及簇基、苯環(huán)官能團(tuán)，通過空間 位阻效應(yīng)和靜電排斥使被分散物質(zhì)分散穩(wěn)定； 本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性的技術(shù)特點(diǎn)和具有顯著的技術(shù)進(jìn)步；所W本發(fā)明具有創(chuàng)造 性。
[0011] 經(jīng)廣泛查閱國內(nèi)外公開出版物和專利文獻(xiàn)，未見有與本發(fā)明技術(shù)方案完全相同的 技術(shù)資料，本發(fā)明具有新穎性。本發(fā)明在農(nóng)藥劑型領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，本發(fā)明具有實(shí)用 性。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：共聚物分散劑制備工藝簡單、操作容易、生產(chǎn)周期短、成本低廉、無環(huán) 境污染、適于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明： 實(shí)施例1: 1)分散劑的制備： 將1000份雙蒸水、10份鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑的成分為1:1. 2的亞硫酸氨鋼和異丙醇水 溶液加入到四口反應(yīng)燒瓶中，邊攬拌邊加熱；當(dāng)反應(yīng)瓶中溶液的溫度升至60°C時，加入200 份a -甲基苯乙締、500份丙締酸同系物和30份引發(fā)劑溶液3小時內(nèi)加完，然后60°C保溫 反應(yīng)2小時；保溫反應(yīng)結(jié)束后邊攬拌邊降至室溫，用氨氧化鋼溶液中和體系中的簇酸，中和 量為簇基摩爾數(shù)的50 %，制得目標(biāo)分散劑溶液。
[0013] 2)將制備的分散劑對無機(jī)礦物質(zhì)的分散性測定： 向100 ml具塞量筒中加入0.4 g步驟（1)制備的分散劑和50 ml蒸饋水溶液，待分散 劑溶解后再加入1.00 g待分散的固體顆粒，然后加水溶液至100 ml,在1 min內(nèi)上下顛倒 30次，先顛倒180°，再回到原位為1次。將量筒垂直放置在25 °C恒溫水浴槽中，靜止無振 動，避免陽光直接照射，30 min時，用吸管抽出上層90 ml懸浮液，15 S內(nèi)完成。將剩余的 10 ml懸浮液轉(zhuǎn)移到已稱重的質(zhì)量為nil的干燥培養(yǎng)皿中，并用蒸饋水溶液沖洗量筒，確保量 筒中的沉降物全部轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放入到烘箱中80 °C烘干，稱重m2，計算不溶 物的質(zhì)量M，M = 1?- mi，按下述公式計算其懸浮率：
其中：M為100 ml具塞量筒底部10 ml懸浮液所含分散劑和固體顆粒的質(zhì)量（g)，I. 400 為100 ml具塞量筒中所含分散劑及固體顆粒的總質(zhì)量（g); 按上述操作步驟，測得所制備的分散劑對碳酸巧懸浮液的懸浮率為99. 20 %，所制備的 分散劑對=氧化二侶懸浮液的懸浮率為99. 5 %。
[0014] 3)所述分散劑對農(nóng)藥的分散性測定： 用上述分散劑制備農(nóng)藥水懸浮劑（SC),稱取1.0 g此農(nóng)藥SC至燒杯中，加入50 ml蒸 饋水溶液，放置30 S，用玻璃棒攬拌30 S使之分散均勻，然后用蒸饋水溶液將此懸浮液轉(zhuǎn) 移至100 ml具塞量筒中，加蒸饋水溶液至100 ml處。蓋上塞子，在1 min內(nèi)將具塞量筒上 下顛倒30次，量筒上下顛倒180°再回到原位為1次。將量筒垂直放置在30 °C超級恒溫 水溶液浴中，靜止無振動，避免陽光直接照射，靜置30 min后，用吸管移出上層90 ml懸浮 液，此過程使管尖在液面下幾毫米處，W確保不搖動或攬起量筒底部的沉降物。將剩余的10 ml懸浮液轉(zhuǎn)移到已稱重的質(zhì)量為nil的培養(yǎng)皿中，并用蒸饋水溶液沖洗量筒，確保量筒底部 的沉降物全部轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放入到烘箱中80 °C烘干，稱重m2,計算不溶物的 質(zhì)量M = (1?-mi)，然后按下式計算懸浮率：
其中，1. 0為加入的水懸浮劑（SC)的質(zhì)量；有效含量為SC中農(nóng)藥的百分含量;M為具塞 量筒底部沉降物的質(zhì)量； 按上述操作步驟，測得上述分散劑對43%戊挫醇水懸浮劑的懸浮率為98. 6%。
[001引 實(shí)施例2: 將1000份雙蒸水和80份鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑的成分為1:1. 1的亞硫酸氨鋼和異丙醇 水溶液加入到四口反應(yīng)燒瓶中，邊攬拌邊加熱；當(dāng)反應(yīng)瓶中溶液的溫度升至70°C時，加入 200份a -甲基苯乙締、400份丙締酸同系物和60份引發(fā)劑溶液5小時內(nèi)加完，然后保溫反 應(yīng)3小時；保溫反應(yīng)結(jié)束后邊攬拌邊降至室溫，用氨氧化鋼溶液中和體系中的簇酸，中和量 為簇基摩爾數(shù)的75%，制得目標(biāo)分散劑溶液； 按實(shí)施例1所述操作步驟，測得上述分散劑對碳酸巧懸浮液的懸浮率為96. 24 %，對= 氧化二侶懸浮液的懸浮率為96. 49 %，對43%戊挫醇水懸浮劑的懸浮率為97. 12%。
[001引 實(shí)施例3: 將1000份雙蒸水和20份鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑的成分為1:0. 8的亞硫酸氨鋼和異丙醇 水溶液加入到四口反應(yīng)燒瓶中，邊攬拌邊加熱；當(dāng)反應(yīng)瓶中溶液的溫度升至80°C時，加入 150份a -甲基苯乙締、500份丙締酸同系物和60份引發(fā)劑溶液2小時內(nèi)加完，然后保溫反 應(yīng)5小時；保溫反應(yīng)結(jié)束后邊攬拌邊降至室溫，用氨氧化鋼溶液中和體系中的簇酸，中和量 為簇基摩爾數(shù)的90%，制得目標(biāo)分散劑溶液； 按實(shí)施例1所述操作步驟，測得上述分散劑對碳酸巧懸浮液的懸浮率為98. 26 %，對= 氧化二侶懸浮液的懸浮率為97. 38 %，對43%戊挫醇水懸浮劑的懸浮率為97. 34%。
[0017] 實(shí)施例4: 將1000份雙蒸水和40份鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑的成分為1:1的亞硫酸氨鋼和異丙醇水 溶液，加入到四口反應(yīng)燒瓶中，邊攬拌邊加熱；當(dāng)反應(yīng)瓶中溶液的溫度升至70°C時，加入90 份a -甲基苯乙締、410份丙締酸同系物和30份引發(fā)劑溶液2小時內(nèi)加完，然后保溫反應(yīng)3 小時；保溫反應(yīng)結(jié)束后邊攬拌邊降至室溫，用氨氧化鋼溶液中和體系中的簇酸，中和量為簇 基摩爾數(shù)的110 %，制得目標(biāo)分散劑溶液； 按實(shí)施例1所述操作步驟，測得上述分散劑對碳酸巧懸浮液的懸浮率為99. 69 %，對= 氧化二侶懸浮液的懸浮率為98. 64 %，對43%戊挫醇水懸浮劑的懸浮率為98. 53%。
[001引實(shí)施例5: 將1000份雙蒸水和40份鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑的成分為1:1的亞硫酸氨鋼和異丙醇 水溶液，加入到四口反應(yīng)燒瓶中，邊攬拌邊加熱；當(dāng)反應(yīng)瓶中溶液的溫度升至90°C時，加入 300份a -甲基苯乙締、300份丙締酸同系物和40份引發(fā)劑溶液3小時內(nèi)加完，然后保溫反 應(yīng)4小時；保溫反應(yīng)結(jié)束后邊攬拌邊降至室溫，用氨氧化鋼溶液中和體系中的簇酸，中和量 為簇基摩爾數(shù)的90 %，制得目標(biāo)分散劑溶液； 按實(shí)施例1所述操作步驟，測得上述分散劑對碳酸巧懸浮液的懸浮率為98. 63 %，對= 氧化二侶懸浮液的懸浮率為98. 58 %，對43%戊挫醇水懸浮劑的懸浮率為96. 27%。
[0019] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可W有更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、改進(jìn) 等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 羧酸鹽二元共聚物分散劑，由下列質(zhì)量比物質(zhì)組成： α-甲基苯乙烯 15~30份 丙烯酸同系物 20~60份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1，丙烯酸同系物包括：馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸。3. 羧酸鹽二元共聚物分散劑的制備工藝，步驟如下： 在三口瓶中加入一定量的雙蒸水和鏈轉(zhuǎn)移劑的水溶液，加熱至60~90°C，然后滴加 α -甲基苯乙烯、丙烯酸同系物和引發(fā)劑溶液，3~4小時內(nèi)滴加完畢，保溫反應(yīng)3~6小時； 冷卻至室溫，用堿中和體系中的羧酸，中和量為羧基摩爾數(shù)的70~120%。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的羧酸鹽二元共聚物分散劑的制備工藝，其特征在于：所述引 發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫中的一種，用量為單體總質(zhì)量的1~15%。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的羧酸鹽二元共聚物分散劑的制備工藝，其特征在于：所述鏈 轉(zhuǎn)移劑為亞硫酸氫鈉和異丙醇，用量為單體總質(zhì)量的〇. 1~15%。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的羧酸鹽二元共聚物分散劑的制備工藝，其特征在于：所述堿 為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水溶液、三乙胺、三乙醇胺中的一種或兩種，中和量為羧基摩爾數(shù) 的 70 ~120%。7. 權(quán)利要求1所述二元共聚物分散劑的應(yīng)用，可應(yīng)用于分散顏料、染料、水煤漿等方 面，有著良好的分散效果；其特征在于：所述分散劑對水煤漿懸浮液有很好的分散效果，對 二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋁等無機(jī)粉體有著較好的分散效果；同時在農(nóng)藥劑型方面25%呋蟲 胺SC、25%吡唑醚菌脂SC、600g/L吡蟲啉SC有很好的分散性能。
【文檔編號】C09C3/10GK106031855SQ201510120245
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月19日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】托賈（上海）高分子材料有限公司