一种聚酯型两亲性超分散剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及分散剂领域，具体涉及一种聚酯型两亲性超分散剂及其制备方法。

背景技术

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，能够预防涂料的沉降和絮凝，改善提料的流平性，提高着色和涂料的光泽。现有用于涂料中的聚氨酯型分散剂主要为常规的水性分散剂，或者油性分散剂，而聚氨酯型两亲性分散剂分散效果不一。

发明内容

本发明提供了一种具有亲水性和亲油性、且分散性能好的聚酯型两亲性超分散剂。

本发明还提供了一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：聚脂多元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

进一步的，所述聚脂多元醇为分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、己二酸-丁二醇-己二醇系列聚酯多元醇中的任意一种。

进一步的，所述环糊精为α-环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入催化剂反应30min-60min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至75-80℃继续反应3-4h；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中再加入环糊精反应1-2h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

进一步的，步骤(1)中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡和辛酸铋中的任意一种。

进一步的，所述催化剂的用量占反应物总质量的2％～5％。

进一步的，步骤(2)中加入的聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的1-10％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的1-10％。

进一步的，步骤(2)中加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的30-50％。

进一步的，步骤(3)中加入的环糊精为聚酯多元醇质量的1-5％。

本发明聚酯型两亲性超分散剂及其制备方法，其有益效果在于：

(1)制备方法中将聚脂多元醇和二异氰酸酯先反应形成短链聚氨酯，再加入疏水性的聚氧化乙烯和聚苯乙烯进行嫁接，再键入单体二异氰酸酯继续反应，形成多嵌段两亲共聚物，使整个分子形成梳状，并兼具超级疏水和亲水两性，提高了分散剂在涂料中的分散性，进一步提高涂料的流平性。

(2)在反应后期加入了α-环糊精，α-环糊精本身就有双亲性，α-环糊精为正六边形，其外侧具有亲水性，而内部具有亲油性，嫁接在聚酯分子上更具有多样性的分散结构，提高分散性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。

实施例1

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量2％的催化剂二月桂酸二丁基锡反应60min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至80℃继续反应3h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的1％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的10％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的30％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的1％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

实施例2

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-丁二醇-己二醇系列聚酯多元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量5％的催化剂辛酸亚锡反应60min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至75℃继续反应4h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的10％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的1％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的50％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的5％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

实施例3

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量2％的催化剂油酸亚锡反应30min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至80℃继续反应3h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的5％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的5％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的40％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的3％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

实施例4

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量4％的催化剂辛酸铋反应40min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至80℃继续反应3h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的8％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的8％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的50％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的5％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

实施例5

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量5％的催化剂油酸亚锡反应40min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至75℃继续反应3h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的10％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的10％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的50％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的5％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

实施例6

一种聚酯型两亲性超分散剂，包括以下原料：分子量在1000-2000之间的己二酸-新戊二醇系列聚酯二元醇、二异氰酸酯、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、环糊精。

一种聚酯型两亲性超分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯多元醇和二异氰酸酯按1:1的摩尔比溶于1,4-二氧六环中，搅拌下升温至70℃，再加入占反应物总质量5％的催化剂油酸亚锡反应60min；

(2)向步骤(1)中加入聚氧化乙烯、聚苯乙烯和二异氰酸酯，升温至80℃继续反应3h；其中聚氧化乙烯的量为聚酯多元醇质量的10％；所述聚苯乙烯的加入量为聚酯多元醇质量的5％；加入的二异氰酸酯的量为聚酯多元醇质量的50％；

(3)将步骤(2)所得到的反应体系中加入聚酯多元醇质量的5％的α-环糊精反应1h，将得到的反应物脱除溶剂后，即得聚酯型两亲性超分散剂。

将实施例1-6中得到分散剂可以应用着色涂料中。分散剂加入的量为涂料的1-10％。

实施例1-6的分散剂按以下方法进行性能测试：

1)分散粒径测试：将着色涂料(钛白粉色浆)用醋酸乙酯稀释至800倍，通过粒度分布系统进行测试；

2)稳定性测试：将着色涂料置于45℃下放置1周后，通过粘度计着色涂料的粘度变化范围。相对于初期粘度，变化在0～5％的评价为□，在5％～10％的评价为△，在10％～20％的评价为◇，20％以上的评价为×；

实施例1-6性能测试结果如下表所示：

从上表可以看出，加入本发明的分散剂的着色涂料均具有较小的粒径，且粒度分散均匀，差别较小，且放置一周后，基本无粘度增加现象，表现出良好的稳定性。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。