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水性高分子分散剂

      高分子分散剂mf通过静电斥力和立体位阻障碍作用来维持颜料粒子在介质中的性能,为了使分散体系均匀稳定并满足性能要求,吸附在颗粒表面的高分子分散剂的分子结构需要具备以下两个特征:①与固体颗粒表面能形成牢固的结合的锚固段,如-COOH、-COO-、-NR2、-NR3+、-SO32-、-PO43-、-OH等;②在分散介质中有一定长度的溶剂化链段,如聚乙二醇。与传统的表面活性剂型分散剂相比,其结构中的锚固基团及溶剂化链取代了表面活性剂的亲水基团与亲油基团。

分散剂mf


  大多数有机颜料没有荷电点,其表面极性不如无机颜料强, 反应活性也不如无机颜料高, 因此一般不能形成离子对的锚固形式。但由于其分子结构中可能含有氢键给体或受体,如酯基、羰基以及醚键等,因此具备形成氢键的能力,高分子分散剂可以通过氢键锚固于颜料表面。由于氢键的键能较低,单一的氢键难以保证足够的吸附强度, 因此每个高分子分散剂分子中需要含有多个锚固基团,宜采嵌段或梳状的分子结构。
  分散剂在分散相上的吸附是其显示润湿分散性能的前提。在水体系中,锚固端一般在颗粒的表面形成吸附,它与颗粒的相互作用与锚固基团的种类和粒子的表面性质有关。固体颗粒与分散剂之间的结合力主要有以下几种:离子对于强极性表面的无机物颗粒,当粒子表面电荷和超分散剂官能团带有的电荷相反时,高分子分散剂的锚固基团可与颗粒表面的强极性基团以离子对的形式结合起来,高分子分散剂吸附在颗粒表面,另外,如果粒子表面的酸碱性与锚固基团相反,离子对也可形成。
    有些有机颜料及部分碳黑的表面完全非极性或极性很低,不具备可供超分散剂锚固的活性基团,故不论使用何种超分散剂,分散效果均不明显。此时需使用表面增效剂。这是一种带有极性基团的颜料衍生物,其分子结构及物理化学性质与待分散颜料非常相似,因此它能通过分子间范德华力紧紧地吸附于有机颜料表面,同时通过其分子结构的极性基团为高分子分散剂锚固基团的吸附提供活性位。通过这种“协同效应”,高分子分散剂就能对有机颜料产生非常有效的润湿和稳定作用。
    高分子分散剂中常用的疏水性单体除苯乙烯外,还有多乙烯多胺类、硅氧烷类及其他的不饱和烃(如甲基苯乙烯) 等,制备的产品具有较低的表面张力,吸附力更强。据文献报导数均分子量为1 000~10 000  2 - 甲基苯乙烯- 丙烯酸共聚物可用于水性油墨中颜料的分散,多乙烯多胺或硅氧烷作疏水端单体,丙烯酸酯- 苯乙烯共聚物为亲水端,以甲苯二异氰酸酯( TDI) 作连接合成的嵌段共聚物可用于炭黑颜料的分散。WO0020476公开了含尿基或酰亚氨基官能团的丙烯酸类接枝共聚物作颜料分散剂,数均分子量1500以上,含2-97%的主链,97-2%的大分子量单体侧链,该聚合物中含至少1%的官能团如:酰胺基或脲基,并连接在主链、侧链、或同时连接在两者之上。TW246436B公开了以丙烯酸为主链,聚酯为侧链以及环酰亚胺和季铵基团组成的聚合颜料分散剂。

 

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