1. 研究目的与意义
超分散剂的研究和应用主要是为解决涂料、无机颜料或金属粒子的分散及稳定这些难题。在涂料应用过程中,聚合物在固体上的吸附能够改善颗粒的润湿性能,明显缩短研磨时间,使颗粒分布更加均匀,对保持稳定的悬浮分散体系具有很重要现实意义。目前,国内对超分散剂的研究还较少,相应的超分散剂产品不多,这是我选择此课题的一个原因。我们的主要目的就是开发出一种具有高效分散作用的超分散剂产品;纵然现在对于分散稳定性的模型及相应的理论研究己有很多,但与之相应的理论及应用参数指标还不多,对与分散体系中各参数对在应用中分散稳定性的影响还缺乏研究,我们开展这方面的研究将为促进新型超分散剂产品的开发和很好的应用做出贡献。聚酯型超分散剂是一新型的聚合物分散助剂,常用于固体颗粒在涂料、颜料、陶瓷奖料中的分散,在这些分散体系中加入少量超分散剂,即可极大的改善这些产品的使用性能。马来酸酐与环氧丙院开环酯化反应制备聚酯具有反应过程为放热反应,而且反应过程中无水生成,可减少聚酯合成的热量,可连续反应等优点。而且马来酸酐和环氧丙烷、共聚所得的聚酯含有官能团(CH=CH),除了引进猫基做超分散剂方面的研究,还可通过磺化、醚化、酸化等方法,改变聚酯的性能,具有其它更广泛的用途。
2. 国内外研究现状分析
一、分散剂的发展
1.国内研究：
我国对超分散剂的研究起步较晚,于1991年国内文献首次出现对国外超分散剂的介绍性报导。1992年至2000年,华东理工大学王正东博士等人在国家自然科学基金项目、化工部科技开发项目、上海市青年科技启明星计划及启明星跟踪计划、上海市科委国际合作项目等科研经费资助下,就超分散剂的分子结构设计、超分散剂的合成及超分散剂结构与性能之间的变化规律等理论问题进行了系统研究。在此期间,华东理工大学在1994年开发了wl系列超分散剂小试产品,并在有限范围内获得应用,1995年该产品被评为国家级重点新产品。从1996年开始,在wl系列超分散剂的基础上,王正东博士等改进工艺,开发了ch系列超分散剂,实现了产品的更新换代,申请了国家专利并于2000年4月28日正式获得批准(专利号:96116371.2)[25]。1998年部分超分散剂中试产品正式投放场,1999年底,上海三正高分子材料有限公司正式成立,这是一家由华东理工大学、上海合成树脂研究所、上海有机化学研究所的科研人员提供技术支持,以颜料表面处理技术和分散技术为主攻方向的高科技企业。由于公司科研势力雄厚,新产品开
发速度快,所以公司在国内市场上的知名度很快提升,并顺利地开拓了国际市场,产生了较好的经济效益和社会效益。ch系列超分散剂被评为2001年度上海市新产品和2002年度上海市高新技术成果转化项目。ch系列超分散剂在有机颜料、油漆等领域中获得了广泛应用,对塑料的成型加工及塑料产品品质的提升也带来了越来越直接的影响[26]。
田安丽等以丁酮为溶剂采用溶液均相自由基聚合合成了一系列聚合物sma,该聚合物可作超细颜料水性体系的超分散剂,制备的超细颜料分散液有良好的分散性能,其勒度、粒径、表面张力均达到喷墨印花用墨水的要求。而关有俊等以苯乙烯、部分酷化的马来酸醉及马来酸醉为单体,以甲苯为溶剂,通过溶液非均相共聚合的方法合成一种水溶性超分散剂一部分酩化的sma。俞宏等则采用预乳化法,合成了苯乙烯一丙烯酸,丙烯酸一丙烯酸丁酣及丙烯酸一苯乙烯一丙烯酸丁酷共聚物,即将油溶性单体先乳化,在水溶性单体先合成一段时间的基础上,再滴加预乳化液,从而保证两单体能聚合在一起。控制一定的滴加顺序使产物两端同时存在亲油和亲水基团。
2.国外研究：
国外从20世纪70年代开始着手超分散剂的研究,并于80年代中期推出了相关的产品。目前,全世界只有ici、dupunt、basf、sunchemical、kvk等少数几家国际知名的大公司生产这种产品(其中主要是ici公司的系列产品)。杜邦公司近年来也投入大量的人力和物力,对超分散剂及其分散技术进行研究与开发,其下属的rdmarshal实验室分别从事产品开发和基础研究,并同美国加州大学(伯克利)和荷兰农业大学进行合作,对分散体系性能进行了理论预测和分散剂系列产品开发,合成了ab、aba型超分散剂。荷兰efka化工公司也研制出高分子量、无溶剂、无ph性等特点的分散剂efka-4550。丹麦的kvk公司也推出了一些商品颜料分散剂,如hypersonldispersantd4963、hypersoladditivep4981、hypersolsypergistl4740、hpersoldispersantl4742、hypersolsypergistl4708和hypersoldispersantl4744等。这些产品的生产技术受到严密封锁,产品以垄断价格进行销售。
二、分散剂的合成方法
1聚-12羟基硬脂酸酯（a）的制备
将100g的12-羟基硬脂酸,3.5g氯化亚锡和30ml二甲苯,在170-180℃时加热反应16h以上,用分水器将反应生成的水除去（采集的水量约10-11ml）.反应结束后,在氮气下减压蒸馏,冷却后得到琥珀色的固体
3. 研究的基本内容与计划
1)了解聚酯聚醚胺分散剂的发展
2)聚羟基硬脂酸聚醚胺和聚乳酸聚醚胺分散剂的合成
3)聚羟基硬脂酸聚醚胺和聚乳酸聚醚胺分散剂的表征
4. 研究创新点
※研究聚酯聚醚胺剂，该分散剂合成目前尚未有所报道。
※制备多种聚酯聚醚胺分散剂，分散性能优异。
※合成方案先进，不存在苛刻的技术条件和工艺要求，便于进行产业化。
