嵌段聚硅氧烷聚合物及包括該聚合物的顏料分散劑的制作方法
【專利摘要】一種嵌段聚硅氧烷聚合物，其結構如式(I)所示，其中，n為5-100，m為10-200，R1為H、-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3，R2為H、-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3，R3為H或C1-C20的烷烴或含羥基的C1-C20的烷基。該嵌段聚硅氧烷聚合物中的丙烯酸或甲基丙烯酸酯嵌段為錨固鏈段，在氫鍵、酸堿作用、共價鍵的作用下，可以吸附在有機顏料顆粒的表面；在水性體系中，聚醚嵌段作為溶劑化鏈，可以很好的溶解在分散介質中，其空間位阻能防止顏料顆粒的凝絮，還能快速潤濕有機顏料顆粒，縮短研磨時間；聚硅氧烷鏈能有效改善顏料的流動性和著色力；聚醚嵌段作為溶劑化鏈的分散劑，在水性體系中，對顏料也有良好的分散效果。
【專利說明】嵌段聚硅氧烷聚合物及包括該聚合物的顏料分散劑
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種嵌段聚硅氧烷高聚合物，及包含該聚合物的顏料分散劑。
【背景技術】
[0002] 有機顏料被廣泛的應用在涂料、塑料、油墨等產業中，其中，顏料的優異分散性是 影響使用性能的重要因素。有機顏料與應用體系往往形成一種固-液的分散體，呈高度的 熱力學不穩定性，在分子間作用力的作用下，有機顏料顆粒容易發生團聚的現象，影響產品 的應用性能。因此，為了得到均一穩定的分散體系，往往需要使用分散劑。
[0003] 高分子顏料分散劑是新一代的高效顏料分散劑，對于改善有機顏料的分散有明顯 的效果，此外，還能改善顏料的其他一些性能。嵌段聚硅氧烷高分子聚合物是由具有柔韌性 的硅氧鍵，有利于其在介質中充分伸展，在顏料顆粒的表面形成保護層，其中，引入的溶劑 化鏈有利于在水性體系中形成一定的空間位阻，引入的一些錨固基團，在離子鍵、共價鍵、 氫鍵及范德華力的作用下，有利于與顏料顆粒牢勞吸附，防止脫附。另外，聚硅氧烷聚合物 的表面張力較低，因此吸附在顏料顆粒表面的聚硅氧烷聚合物可以降低顆粒與介質的表面 張力，從而使顏料具有更好的潤濕性和流動性。
[0004] CN101862619A公開了一種嵌段高分子分散劑及其制備方法，其中以聚銨基丙烯酸 酯作為錨固嵌段，用于分散有機溶劑中的有機顏料，但是對于分散水性體系中的有機顏料 效果不理想。
[0005] 隨著環保意識的增強，有機顏料被越來越多的應用在水性體系中，因此開發一款 在水性體系中，具有優異分散效果的顏料分散，同時又不影響有機顏料的色光、著色力的高 分子有機顏料分散劑是迫切需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是彌補上述的不足而提供了一種嵌段聚硅氧烷高分子聚合物顏料 分散劑，經測試，該高分子顏料分散劑在水性體系中既能有效分散有機顏料還不影響有機 顏料的色光和著色力。
[0007] 本發明第一方面是一種嵌段聚硅氧烷聚合物，其結構如式（I)所示：
[0008]
【權利要求】
1. 一種嵌段聚硅氧烷聚合物，其結構如式（I)所示：
其中，n為 5-100，m為 10-200，!^* 11、-013、-012013或-01201 2013，1?2為H、-CH3、-CH2CH3 或-CH2CH2CH3,馬為H或C的烷烴或含羥基的C「C2Q的烷基。
2. 如權利要求1所述的聚合物，其特征在于，n為10-50 ;及/或R:為H或CH3。
3. 如權利要求1所述的聚合物，其特征在于，m為20-50 ;及/或R2為H或CH3;及/或 馬為H或C的烷烴或含羥基的C^(^的烷基。
4. 一種制備權利要求1-3任一項所述的嵌段聚硅氧烷聚合物的方法，包括 (1) 中間體烯丙基聚氧乙烯醚的合成 烯丙基氯、聚氧乙烯醚在堿、催化劑存在下，在有機溶劑中進行相轉移反應得到烯丙基 聚氧乙烯醚，反應通式如下：
(2) 目標聚合物的合成 在惰性氣體的保護下，以鉑的絡合物為催化劑，將端含氫聚硅氧烷、步驟（1)中得到的 烯丙基聚氧乙烯醚、及丙烯酸或丙烯酸酯類在有機溶劑中反應得到所述嵌段聚硅氧烷聚合 物，反應通式如下：
5. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中所用聚氧乙烯醚為聚乙二 醇、或聚乙二醇單甲醚，所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鈣、或氫氧化鉀，所述催化劑選自四丁 基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、十二烷基三甲基氯化銨。
6. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中所用有機溶劑為二氯甲烷， 投料摩爾比為烯丙基氯：聚氧乙烯醚：堿：催化劑=1: (2-5) : (2-5) : (0.01-0. 08)，反應在 30-60°C下進行3-8小時。
7. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟⑵中所述催化劑鉑的絡合物選自 Karstedt催化劑、鉑碳催化劑和氯鉑酸；所用有機溶劑選自甲苯、二甲苯；丙烯酸酯類為甲 基丙烯酸酯；投料摩爾比為端含氫聚硅氧烷：烯丙基聚氧乙烯醚：丙烯酸或丙烯酸酯類：鉑 的絡合物=1 : (〇? 6-1. 5) : (0? 6-1. 5) : (0? 03-0. 08)。
8. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（2)中的反應包括：端含氫聚硅 氧烷、烯丙基聚氧乙烯醚及丙烯酸或丙烯酸酯類，在有機溶劑中，在惰性氣體保護下，攪 拌并加熱升溫至80-120°C，再加入氯鉑酸的異丙醇溶液，氯鉑酸用量為反應物料總量的 0. 05wt%?0. 10wt%，反應3-10小時，經過減壓蒸餾后得到所述的嵌段聚娃氧燒聚合物。
9. 一種有機顏料的分散劑，其包括如權利要求1-3中的任一項所述的嵌段聚硅氧烷聚 合物。
10. 如權利要求9所述的分散劑，其特征在于，其中所述有機顏料是喹吖啶酮類或偶氮 類有機顏料。
【文檔編號】C08F220/06GK104479134SQ201410745189
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】王利民, 陳倩如, 黃卓, 吳生英, 羅德亮, 田禾, 朱星星 申請人:杭州百合科萊恩顏料有限公司, 華東理工大學