用于颜料水性分散体系的高分子分散剂研究

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应用溶液沉淀聚合法,以马来酸酐、苯乙烯为单体合成了一系列聚合物SMA,水解后得到水溶性高分子SMH。实验探讨了反应温度、引发剂用量等对聚合物分子量的影响。并用红外光谱法(FT-IR)、核磁共振(13C NMR)、凝胶色谱(GPC)、粘度法等方法对聚合物进行了表征。结果表明随反应温度升高或引发剂用量增大,聚合物分子量降低。红外分析表明,所合成的水溶性高分子分散剂SMH是马来酸酐-苯乙烯共聚物的部分水解物。核磁共振13C NMR谱表明,所合成的共聚物SMA的主要序列结构单元是三元结构“苯乙烯-苯乙烯-马来酸酐(SSM)”。GPC测得共聚物的数均分子量为4934,多分散指数是1.978,具有较窄的分子量分布。 合成的SMH高分子分散剂应用于有机颜料在水中的分散,具有良好的润湿分散性能。分别用分光光度法、扫描电镜(SEM)等方法对分散液性能进行分析,探讨了高分子分散剂的结构、用量等与分散性能的关系。结果表明当共聚物中马来酸酐含量在32%左右时,分散效果最好,此时单体比例为苯乙烯/马来酸酐为1:1。分散剂的分散性能在某一分子量范围内最好,对应于这一分子量范围的聚合物特性粘度为24~33ml/g。分散性能随着分散剂用量的增加呈先增加后降低的趋势,当分散剂的用量在颜料/分散剂为2:1时,具有较好的分散效果。 将所合成的分散剂SMH与传统的分散剂应用效果进行了比较。SMH在对纯颜料和颜料预分散体的分散中,都具有良好的分散稳定性能。在研磨时间、分散剂用量和颜料浓度相同的分散液中,SMH对纯颜料的分散性DE达55.27%,与阴离子型表面活性剂相当,比非离子型表面活性剂TweenS0高出20%。分散液的扫描电镜图表明,加入SMH后使颜料在水中的分布更加均匀,分散颗粒变小。
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