羧酸盐类二元共聚物分散剂的制备及其应用
【专利摘要】本发明涉及发明了一类羧酸盐二元共聚物分散剂及其制备工艺。本发明聚合物的单体比例为质量比，物质组成：α-甲基苯乙烯15～30份、丙烯酸同系物20～60份。本发明化合物的优点是：该二元共聚物分散剂具有较好的水溶性，对分散体系具有良好的普适性；在乙烯基的α位多了一个甲基，可以提供空间位阻，能够更好的起到分散作用，分散剂具有理想的聚合度及羧基，通过空间位阻效应和静电排斥使被分散物质能够分散稳定，降低体系粘度；该类化合物具有制备工艺简单、生产周期短、原药易得、成本低廉、无环境污染、适于工业规模化、连续化生产等优点。
【专利说明】
錢酸盐类二元共聚物分散剂的制备及其应用
技术领域
[0001] 本发明是一种簇酸盐二元共聚物分散剂的制备工艺及其应用，属于新型共聚物分 散剂的合成技术，该聚合物在颜料、涂料、染料、水煤浆、农药等行业中应用。
【背景技术】
[0002] 在颜料、染料、水煤浆、农药等行业中，分散剂对被分散物质起着分散和稳定的作 用都有着重要的应用。与传统小分子分散剂分散剂相比，传统小分子分散剂在固体颗粒表 面吸附不牢固，容易从分散介质表面解离导致重新聚集或沉淀。簇酸盐聚合物分散剂通过 空间位阻作用及静电斥力作用可使体系稳定，比小分子分散剂具有更好的分散效果；与传 统的木质素横酸盐、糞横酸盐甲醒缩合物分散剂相比，簇酸盐聚合物分散剂对分散体系的 离子强度、抑值和溫度等不敏感，可显著降低体系的粘度和提高分散体系的稳定性。由于 制备此类共聚物所用单体的聚合活性比较高，聚合物分子量的控制成为此类分散剂制备的 关键技术。本技术领域内控制聚合物分子量大小的方法还有：专利CN1085570采用金属盐 作为分子量调节剂；专利EP1304314使用琉基化合物作为链转移剂控制聚合物分子量；专 利文US4301226在水-异丙醇混合溶剂中聚合反应达到控制聚合物分子量的目的等。运些 方法的缺点是：产物中引入杂质物质，影响产品性能，增加了后处理的难度，并且生产成本 昂贵。
【发明内容】
[0003] 簇酸盐二元共聚物分散剂，由下列质量比物质组成： 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：马来酸酢、丙締酸、甲基丙締酸。
[0004] W丙締酸同系物为马来酸干为例，所述簇酸盐二元共聚物分散剂的合成路线如下 所示：
本发明的具体操作步骤如下： a)在=口瓶中加入一定量的双蒸水和链转移剂的水溶液，加热至60~90°C，然后滴 加 a -甲基苯乙締、丙締酸同系物和引发剂溶液，3~4小时内滴加完毕，保溫反应3~6小 时；冷却至室溫，用碱中和体系中的簇酸，中和量为簇基摩尔数的70~120%。
[0005] 所述链转移剂为亚硫酸氨钢和异丙醇，用量为单体总质量的0. 1~15 %。
[0006] 所述引发剂为过硫酸锭、过硫酸钟、过氧化氨中的一种，用量为单体总质量的1~ 15 〇/〇。
[0007] 所述碱为氨氧化钢、氨氧化钟、氨水溶液、=乙胺、=乙醇胺中的一种或两种，中和 量为簇基摩尔数的70~120 %。
[000引本发明的要点在于：W a -甲基苯乙締、丙締酸同系物为主要原料，W链转移剂、 引发剂、碱为辅助原料，在60~90°C条件下反应，然后冷却、用碱中和，制得目标分散剂溶 液；分散剂溶液的固含量为30~40 %。
[0009] 本发明的应用技术效果：本发明簇酸盐二元共聚物分散剂对二氧化铁、碳酸巧、氧 化侣等无机粉体有着较好的分散效果；同时在农药剂型方面对25%巧虫胺SC、25%化挫酸菌 脂SC、600g/L化虫嘟SC有很好的分散性能；此外还可应用于分散颜料、染料、水煤浆等方 面，同样有着良好的分散效果。
[0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果和创新性如下： 1、 本发明簇酸盐二元共聚物分散剂结构新型，属于新型分散剂； 2、 丙締酸同系物含有功能化的簇酸基团，对分散体系的抑值有良好的适应性； 3、 本发明簇酸盐二元共聚物分散剂具有理想的聚合度及簇基、苯环官能团，通过空间 位阻效应和静电排斥使被分散物质分散稳定； 本发明具有突出的实质性的技术特点和具有显著的技术进步；所W本发明具有创造 性。
[0011] 经广泛查阅国内外公开出版物和专利文献，未见有与本发明技术方案完全相同的 技术资料，本发明具有新颖性。本发明在农药剂型领域有着广泛的应用，本发明具有实用 性。 本发明的优点是：共聚物分散剂制备工艺简单、操作容易、生产周期短、成本低廉、无环 境污染、适于工业规模化生产。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明： 实施例1: 1)分散剂的制备： 将1000份双蒸水、10份链转移剂，链转移剂的成分为1:1. 2的亚硫酸氨钢和异丙醇水 溶液加入到四口反应烧瓶中，边揽拌边加热；当反应瓶中溶液的溫度升至60°C时，加入200 份a -甲基苯乙締、500份丙締酸同系物和30份引发剂溶液3小时内加完，然后60°C保溫 反应2小时；保溫反应结束后边揽拌边降至室溫，用氨氧化钢溶液中和体系中的簇酸，中和 量为簇基摩尔数的50 %，制得目标分散剂溶液。
[0013] 2)将制备的分散剂对无机矿物质的分散性测定： 向100 ml具塞量筒中加入0.4 g步骤（1)制备的分散剂和50 ml蒸馈水溶液，待分散 剂溶解后再加入1.00 g待分散的固体颗粒，然后加水溶液至100 ml,在1 min内上下颠倒 30次，先颠倒180°，再回到原位为1次。将量筒垂直放置在25 °C恒溫水浴槽中，静止无振 动，避免阳光直接照射，30 min时，用吸管抽出上层90 ml悬浮液，15 S内完成。将剩余的 10 ml悬浮液转移到已称重的质量为nil的干燥培养皿中，并用蒸馈水溶液冲洗量筒，确保量 筒中的沉降物全部转移到培养皿中，将培养皿放入到烘箱中80 °C烘干，称重m2，计算不溶 物的质量M，M = 1?- mi，按下述公式计算其悬浮率：
其中：M为100 ml具塞量筒底部10 ml悬浮液所含分散剂和固体颗粒的质量（g)，I. 400 为100 ml具塞量筒中所含分散剂及固体颗粒的总质量（g); 按上述操作步骤，测得所制备的分散剂对碳酸巧悬浮液的悬浮率为99. 20 %，所制备的 分散剂对=氧化二侣悬浮液的悬浮率为99. 5 %。
[0014] 3)所述分散剂对农药的分散性测定： 用上述分散剂制备农药水悬浮剂（SC),称取1.0 g此农药SC至烧杯中，加入50 ml蒸 馈水溶液，放置30 S，用玻璃棒揽拌30 S使之分散均匀，然后用蒸馈水溶液将此悬浮液转 移至100 ml具塞量筒中，加蒸馈水溶液至100 ml处。盖上塞子，在1 min内将具塞量筒上 下颠倒30次，量筒上下颠倒180°再回到原位为1次。将量筒垂直放置在30 °C超级恒溫 水溶液浴中，静止无振动，避免阳光直接照射，静置30 min后，用吸管移出上层90 ml悬浮 液，此过程使管尖在液面下几毫米处，W确保不摇动或揽起量筒底部的沉降物。将剩余的10 ml悬浮液转移到已称重的质量为nil的培养皿中，并用蒸馈水溶液冲洗量筒，确保量筒底部 的沉降物全部转移到培养皿中，将培养皿放入到烘箱中80 °C烘干，称重m2,计算不溶物的 质量M = (1?-mi)，然后按下式计算悬浮率：
其中，1. 0为加入的水悬浮剂（SC)的质量；有效含量为SC中农药的百分含量;M为具塞 量筒底部沉降物的质量； 按上述操作步骤，测得上述分散剂对43%戊挫醇水悬浮剂的悬浮率为98. 6%。
[001引 实施例2: 将1000份双蒸水和80份链转移剂，链转移剂的成分为1:1. 1的亚硫酸氨钢和异丙醇 水溶液加入到四口反应烧瓶中，边揽拌边加热；当反应瓶中溶液的溫度升至70°C时，加入 200份a -甲基苯乙締、400份丙締酸同系物和60份引发剂溶液5小时内加完，然后保溫反 应3小时；保溫反应结束后边揽拌边降至室溫，用氨氧化钢溶液中和体系中的簇酸，中和量 为簇基摩尔数的75%，制得目标分散剂溶液； 按实施例1所述操作步骤，测得上述分散剂对碳酸巧悬浮液的悬浮率为96. 24 %，对= 氧化二侣悬浮液的悬浮率为96. 49 %，对43%戊挫醇水悬浮剂的悬浮率为97. 12%。
[001引 实施例3: 将1000份双蒸水和20份链转移剂，链转移剂的成分为1:0. 8的亚硫酸氨钢和异丙醇 水溶液加入到四口反应烧瓶中，边揽拌边加热；当反应瓶中溶液的溫度升至80°C时，加入 150份a -甲基苯乙締、500份丙締酸同系物和60份引发剂溶液2小时内加完，然后保溫反 应5小时；保溫反应结束后边揽拌边降至室溫，用氨氧化钢溶液中和体系中的簇酸，中和量 为簇基摩尔数的90%，制得目标分散剂溶液； 按实施例1所述操作步骤，测得上述分散剂对碳酸巧悬浮液的悬浮率为98. 26 %，对= 氧化二侣悬浮液的悬浮率为97. 38 %，对43%戊挫醇水悬浮剂的悬浮率为97. 34%。
[0017] 实施例4: 将1000份双蒸水和40份链转移剂，链转移剂的成分为1:1的亚硫酸氨钢和异丙醇水 溶液，加入到四口反应烧瓶中，边揽拌边加热；当反应瓶中溶液的溫度升至70°C时，加入90 份a -甲基苯乙締、410份丙締酸同系物和30份引发剂溶液2小时内加完，然后保溫反应3 小时；保溫反应结束后边揽拌边降至室溫，用氨氧化钢溶液中和体系中的簇酸，中和量为簇 基摩尔数的110 %，制得目标分散剂溶液； 按实施例1所述操作步骤，测得上述分散剂对碳酸巧悬浮液的悬浮率为99. 69 %，对= 氧化二侣悬浮液的悬浮率为98. 64 %，对43%戊挫醇水悬浮剂的悬浮率为98. 53%。
[001引实施例5: 将1000份双蒸水和40份链转移剂，链转移剂的成分为1:1的亚硫酸氨钢和异丙醇 水溶液，加入到四口反应烧瓶中，边揽拌边加热；当反应瓶中溶液的溫度升至90°C时，加入 300份a -甲基苯乙締、300份丙締酸同系物和40份引发剂溶液3小时内加完，然后保溫反 应4小时；保溫反应结束后边揽拌边降至室溫，用氨氧化钢溶液中和体系中的簇酸，中和量 为簇基摩尔数的90 %，制得目标分散剂溶液； 按实施例1所述操作步骤，测得上述分散剂对碳酸巧悬浮液的悬浮率为98. 63 %，对= 氧化二侣悬浮液的悬浮率为98. 58 %，对43%戊挫醇水悬浮剂的悬浮率为96. 27%。
[0019] W上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可W有更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、改进 等，均应包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 羧酸盐二元共聚物分散剂，由下列质量比物质组成： α-甲基苯乙烯 15~30份 丙烯酸同系物 20~60份。2. 根据权利要求1，丙烯酸同系物包括：马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸。3. 羧酸盐二元共聚物分散剂的制备工艺，步骤如下： 在三口瓶中加入一定量的双蒸水和链转移剂的水溶液，加热至60~90°C，然后滴加 α -甲基苯乙烯、丙烯酸同系物和引发剂溶液，3~4小时内滴加完毕，保温反应3~6小时； 冷却至室温，用碱中和体系中的羧酸，中和量为羧基摩尔数的70~120%。4. 根据权利要求3所述的羧酸盐二元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述引 发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢中的一种，用量为单体总质量的1~15%。5. 根据权利要求3所述的羧酸盐二元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述链 转移剂为亚硫酸氢钠和异丙醇，用量为单体总质量的〇. 1~15%。6. 根据权利要求3所述的羧酸盐二元共聚物分散剂的制备工艺，其特征在于：所述碱 为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水溶液、三乙胺、三乙醇胺中的一种或两种，中和量为羧基摩尔数 的 70 ~120%。7. 权利要求1所述二元共聚物分散剂的应用，可应用于分散颜料、染料、水煤浆等方 面，有着良好的分散效果；其特征在于：所述分散剂对水煤浆悬浮液有很好的分散效果，对 二氧化钛、碳酸钙、氧化铝等无机粉体有着较好的分散效果；同时在农药剂型方面25%呋虫 胺SC、25%吡唑醚菌脂SC、600g/L吡虫啉SC有很好的分散性能。
【文档编号】C09C3/10GK106031855SQ201510120245
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月19日
【发明人】不公告发明人
【申请人】托贾（上海）高分子材料有限公司