CN111378063B - 一种三元聚合物两性分散剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于分散剂领域，公开了一种三元聚合物两性分散剂及其制备和应用。该三元聚合物两性分散剂按重量份数计由以下组分制成：非离子型表面活性剂A35‑50份、阴离子型表面活性剂B25‑45份、阳离子型表面活性剂C40‑60份、引发剂1‑3份。其由以下步骤制备得到：在氮气保护下，将非离子型表面活性剂A、阴离子型表面活性剂B和引发剂混合，在60‑85℃反应30‑60min后，向混合物中加入阳离子型表面活性剂C，调节pH为7.5‑10，继续反应6‑8h，即得该分散剂。该分散剂具有与德国明淩482和492相当的分散效果，且稳定性良好，能够满足建筑涂料在使用过程中需要的分散效果。

Description

一种三元聚合物两性分散剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于分散剂领域，特别涉及一种三元聚合物两性分散剂及其制备方法和应用。
背景技术
分散剂作为一种可提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂被广泛用于建筑涂料领域。由于浆料颗粒自身粒径小、比表面积大的特征，很容易导致固体颗粒发生团聚。向含有难溶的无机或有机颗粒中加入分散剂，有助于阻止颗粒团聚并保持均匀、稳定的分散能力。传统的分散剂分散能力较低，稳定性差，并不具备良好的分散稳定效果，导致浆料颗粒本身失去了应具有的特殊功能。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种三元聚合物两性分散剂。
本发明另一目的在于提供上述三元聚合物两性分散剂的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述三元聚合物两性分散剂在建筑涂料方面的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种三元聚合物两性分散剂，按重量份数计，其由以下组分制成：
非离子型表面活性剂A 35-50份
阴离子型表面活性剂B 25-45份
阳离子型表面活性剂C 40-60份
引发剂 1-3份
所述的非离子型表面活性剂A为甲基丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚等中的至少一种；优选为甲基丙烯酸。
所述的阴离子型表面活性剂B为异丙基丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基芐基氯化铵、双八烷基二甲基氯化铵等中的至少一种；优选为异丙基丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
所述的阳离子型表面活性剂C为苯乙烯磺酸钠、α-烯基磺酸钠、脂肪醇磷酸酯、脂肪醇磷酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠等中的至少一种；优选为苯乙烯磺酸钠、α-烯基磺酸钠盐中的至少一种。
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁酯、过氧化苯甲酸特丁酯等中的至少一种；优选为过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。
一种上述的三元聚合物两性分散剂的制备方法，包括以下步骤：在氮气保护下，将非离子型表面活性剂A、阴离子型表面活性剂B和引发剂混合，温度控制在60-85℃，反应30-60min后，向混合物中加入阳离子型表面活性剂C，调节pH为7.5-10，整个反应过程温度保持不变，继续反应6-8h，即制备三元聚合物两性分散剂。
上述的三元聚合物两性分散剂在建筑涂料方面的应用。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明制备的一种三元聚合物两性分散剂，既含有带正电荷的又含有带负电荷的亲水性基团可以形成更多吸附锚固点，增强静电斥力作用，可有效地阻止浆料颗粒间团聚现象，其分散效果与德国明淩482和492接近或相当，且具有稳定的分散性性能，能够满足建筑涂料在使用过程中需要的分散效果，有利于建筑涂料的工业化生产和应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1
通入氮气，取35份甲基丙烯酸，45份异丙基丙烯酰胺，3份过硫酸钾混合，反应温度60℃，反应30分钟后，加入60份苯乙烯磺酸钠，pH为7.5，继续反应6h，制备得到三元聚合物两性分散剂。
实施例2
通入氮气，取35份甲基丙烯酸，38份异丙基丙烯酰胺，3份过硫酸钾混合，反应温度为70℃，反应40分钟后，加入50份苯乙烯磺酸钠，pH为8.5，继续反应6h，制备得到三元聚合物两性分散剂。
实施例3
通入氮气，取45份甲基丙烯酸，30份十六烷基三甲基溴化铵，2份过硫酸铵，反应温度为80℃，反应50分钟后，加入45份α-烯基磺酸钠，pH为9.0，继续反应7h，制备得到三元聚合物两性分散剂。
实施例4
通入氮气，取50份甲基丙烯酸，25份十八烷基二甲基苄基氯化铵，1份过硫酸铵，反应温度为85℃，反应60分钟后，加入40份α-烯基磺酸钠，pH为10，继续反应8h，制备得到三元聚合物两性分散剂。
分散性能测试：
采用市售水泥的粒径为40目的硫酸钡砂，配制80％固含量的硫酸钡砂浆。称取100g水泥，加入300g硫酸钡砂，加入100g水，加入不同重量百分比的分散剂，常温条件下，搅拌速率为1500r/min，连续搅拌3min，测试分散剂的分散效果。
分散剂按硫酸钡砂浆总重量的百分比添加，分散剂的添加量为0.1％-0.5％。使用美国Brookfield粘度计测试数值。
表1是制备的两性分散剂不同添加量与分散粉料流变性的关系
分散剂的添加量 0.1％ 0.2％ 0.3％ 0.4％ 0.5％
德国明淩482(m.pas) 2072 921 379 267 94
德国明淩492(m.pas) 2120 890 330 190 50
实施例1(m.pas) 2150 820 320 200 70
实施例2(m.pas) 2093 927 440 223 112
实施例3(m.pas) 2173 1017 433 206 140
实施例4(m.pas) 2033 912 380 210 135
由表1可以看出，与德国明淩482和492分散剂相比，实例1-4制备的两性分散剂具有较好的分散效果，常温储存7天，溶液未分层，稳定性良好，与国外同类产品性能接近或者到达相同水平。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三元聚合物两性分散剂，其特征在于按重量份数计，其由以下组分制成：
非离子型表面活性剂 35-50份
阴离子型表面活性剂 25-45份
阳离子型表面活性剂 40-60份
引发剂 1-3份；
所述的三元聚合物两性分散剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：在氮气保护下，将非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和引发剂混合，温度控制在60-85℃，反应30-60min后，向混合物中加入阳离子型表面活性剂，调节pH为7.5-10，继续保温反应6-8h，即制备三元聚合物两性分散剂；
所述的非离子型表面活性剂为甲基丙烯酸；
所述的阴离子型表面活性剂为异丙基丙烯酰胺；
所述的阳离子型表面活性剂为苯乙烯磺酸钠、α-烯基磺酸钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的三元聚合物两性分散剂，其特征在于：
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁酯、过氧化苯甲酸特丁酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的三元聚合物两性分散剂，其特征在于：
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三元聚合物两性分散剂在建筑涂料中的应用。
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