本公開(kāi)描述了基于氨基甲酸乙酯和脲鍵的分散劑，其用于在極性介質(zhì)如研磨料、涂料和油墨中分散有機(jī)/無(wú)機(jī)顏料顆粒。具體地，該分散劑包含具有酰胺、脲和氨基甲酸乙酯基團(tuán)的有效的多個(gè)錨定部分，其集中分布在分散劑分子中并且與使鏈結(jié)構(gòu)增溶的溶劑相連。
更具體地，上文所述的化學(xué)結(jié)構(gòu)適于制備顏料濃縮物，還適于穩(wěn)定粘合劑、涂料、油墨組合物、塑料和聚合物混合物。作為潤(rùn)濕分散劑，它們降低該體系的粘度，提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性和流體性質(zhì)，并且還可以增強(qiáng)色強(qiáng)度。
背景
多種不同的氨基甲酸乙酯或聚氨酯分散劑含有聚環(huán)氧乙烷鏈，該鏈存在于與聚氨酯骨架相連的側(cè)鏈和/或端鏈中并且搭配多功能的錨定基團(tuán)。
WO97/19120考慮了水可分散的不飽和聚氨酯分散劑，其包括懸垂的不飽和烴基基團(tuán)、懸垂的磺酸鹽和聚環(huán)氧烷。其公開(kāi)了聚氨酯適于制備疏水聚合物的穩(wěn)定的水分散體和顏料分散體。
第2009/0221745A1號(hào)美國(guó)專(zhuān)利描述了基于聚環(huán)氧化物主鏈的聚環(huán)氧化物/胺型分散劑，該主鏈具有作為錨以與顏料表面相互作用的小的胺類(lèi)分子(芐胺或乙醇胺)和作為增溶尾(solubilizing tail)以在溶劑中延伸的聚醚胺(商標(biāo)，來(lái)自HUNTSMAN的)以及粘合劑介質(zhì)以提供穩(wěn)定機(jī)制。該潤(rùn)濕分散劑可以與一般粘合劑以及溶劑體系高度相容。
在該領(lǐng)域還有其他進(jìn)展。第8017686B2號(hào)美國(guó)專(zhuān)利提到新型聚氨酯分散劑粘合劑，其具有含有基于懸垂的親水和疏水聚環(huán)氧烷的側(cè)基的聚氨酯骨架。在聚氨酯分散劑樹(shù)脂中的聚環(huán)氧烷的含量為至少45％。 該文獻(xiàn)描述了顏料濃縮物可易于并入涂料組合物中，顏料固體穩(wěn)定地分散于其中。此外，分散劑樹(shù)脂可應(yīng)用于與廣譜范圍內(nèi)的不同顏料一起使用，特別是對(duì)于難以分散的棘手情況，如DPP red BO(Ciba)、Heliogene Blue L7101F(BASF)和Quindo Violet RV929(Bayer)。
第8664331B2號(hào)美國(guó)專(zhuān)利還公開(kāi)了一類(lèi)聚氨酯分散劑，其含有在側(cè)鏈中基于聚合物總重量的35wt％至90wt％的大量的環(huán)氧乙烷重復(fù)單元。作為錨定部分的羧酸基團(tuán)被并入聚氨酯骨架中。對(duì)于顏料漿或涂料組合物，這些優(yōu)異的分散劑可以提供改善的功能性質(zhì)，諸如研磨料粘度、光澤度和色強(qiáng)度。
因此，上述分散劑獲得許多優(yōu)異的性能、水可分散性、與粘合劑體系以及各種顏料的廣泛相容性、研磨料的更低的粘度以及分散體系的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。但是直到現(xiàn)在，在氨基甲酸乙酯或聚氨酯型分散劑的合成過(guò)程中一直存在有機(jī)溶劑，并且這將容易導(dǎo)致交聯(lián)的問(wèn)題，如果涉及諸如聚胺衍生物的多功能的優(yōu)異的錨定基團(tuán)。因此，在潤(rùn)濕性能和環(huán)境友好問(wèn)題之間，氨基甲酸乙酯或聚氨酯型分散劑存在缺口。
聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸鈉(NaPAA)及相關(guān)衍生物在第3945843A號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中被公開(kāi)，并且第4767644A號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中有用于不含有機(jī)溶劑的分散劑的另一種方法。但是對(duì)于有機(jī)顏料這類(lèi)分散劑的潤(rùn)濕能力一直有缺陷，這是由于極性不匹配。因此，其總是與類(lèi)表面活性劑分散劑組合以增強(qiáng)潤(rùn)濕效果。
這使得更加難以忽視揮發(fā)性有機(jī)物問(wèn)題。環(huán)境友好問(wèn)題不僅限制分散劑的應(yīng)用領(lǐng)域而且限制其生產(chǎn)過(guò)程。從氨基甲酸乙酯或聚氨酯類(lèi)分散劑的合成過(guò)程的角度來(lái)看，現(xiàn)今一直涉及大量有機(jī)溶劑：酯，例如乙酸丁酯和甲氧基丙基乙酸酯；酰胺，例如二甲基甲酰胺；內(nèi)酰胺，例如N-甲基-2-吡咯烷酮；或酮，例如甲基乙基酮(MEK)和甲基異丁基酮(MIBK)。另一方面，分散劑的潤(rùn)濕能力被高度關(guān)注，尤其對(duì)于高表面能的情況，例如水性涂料組合物。因此，在環(huán)境友好的生產(chǎn)過(guò)程與分散劑的顏料潤(rùn)濕性能之間存在缺口。
發(fā)明概述
在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供分散劑，其包括衍生自以下的片段：(1)一種或多種具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的聚異氰酸酯，(2)具有異氰酸酯反應(yīng)性官能部分的單官能化合物；以及(3)胺官能度為二或更多的聚胺。在一些實(shí)施方案中，分散劑是水溶性的。
在一些實(shí)施方案中，50％-90％當(dāng)量的聚異氰酸酯的異氰酸酯基團(tuán)與單官能化合物結(jié)合，并且10％-50％當(dāng)量的異氰酸酯基團(tuán)與聚胺結(jié)合。
在一些實(shí)施方案中，單官能化合物獨(dú)立地選自脂肪族化合物、脂環(huán)族化合物和芳香族化合物，及其組合。在一些實(shí)施方案中，單官能化合物含有至少一個(gè)獨(dú)立地選自以下的基團(tuán)：-O-或-COO-及其組合。在一些實(shí)例中，單官能化合物的分子量為350至5000。在某些實(shí)施方案中，單官能化合物獨(dú)立地選自含有60％-99％環(huán)氧乙烷基團(tuán)的聚(C2-4-環(huán)氧烷)、聚酯低聚物，及其組合。在一些這類(lèi)實(shí)施方案中，聚酯低聚物含有衍生自二羧酸和乙二醇的片段。
在一些實(shí)施方案中，聚異氰酸酯是二異氰酸酯，其獨(dú)立地選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯、二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、1,4-雙(2-異氰酸根(isocyanato)-2-基)苯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯，或這些二異氰酸酯的混合物。在一些其它實(shí)施方案中，聚異氰酸酯獨(dú)立地選自加合物、異氰酸酯縮二脲、異氰酸酯異氰脲酸酯或這類(lèi)聚異氰酸酯的混合物。在某些實(shí)施方案中，聚異氰酸酯獨(dú)立地選自甲苯二異氰酸酯和三羥甲基丙烷加合物、六亞甲基二異氰酸酯縮二脲三聚體、六亞甲基二異氰酸酯異氰脲酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯異氰脲酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯異氰脲酸酯三聚體，和異佛爾酮二異氰酸酯異氰脲酸酯三聚體。
在一些實(shí)施方案中，異氰酸酯反應(yīng)性官能部分獨(dú)立地選自羥基、胺或亞胺及其組合。
在一些實(shí)施方案中，聚胺獨(dú)立地選自聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙烯胺、聚烯丙基胺低聚物、乙烯亞胺低聚物及其組合。在一些實(shí)施方案中，聚胺獨(dú)立地選自二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙 基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)，六亞乙基七胺(HEHA)及其組合。
實(shí)施方案詳述
本發(fā)明提供具有末端增溶基團(tuán)的分散劑組合物，其通過(guò)不含溶劑的合成過(guò)程經(jīng)由氨基甲酸乙酯和脲鍵獲得。它可以用于水基涂料和溶劑基涂料。同時(shí)，該分散劑組合物可以提供優(yōu)異的潤(rùn)濕效力以獲得具有極低的粘度以及良好的長(zhǎng)期膠體穩(wěn)定性的色漿。它包括作為分散劑的錨定部分以吸附在顏料表面上的聚胺，和單羥基化合物封端的聚異氰酸酯，以形成異氰酸酯單加合物作為溶劑增溶基團(tuán)，聚異氰酸酯中僅保留一個(gè)官能度。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供分散劑，其具有衍生自以下的片段：(1)一種或多種具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的聚異氰酸酯，(2)具有異氰酸酯反應(yīng)性官能部分的單官能化合物；以及(3)胺官能度為二或更多的聚胺。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，分散劑可以從不含有機(jī)溶劑的反應(yīng)獲得：(1)一種或多種具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的聚異氰酸酯，與(2)具有異氰酸酯反應(yīng)性官能部分的單官能化合物反應(yīng)以形成異氰酸酯單加合中間體。異氰酸酯單加合中間體隨后與(3)胺官能度為二或更多的聚胺反應(yīng)。
根據(jù)本文所述的分散劑組合物，組分(1)可以為具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的聚異氰酸酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚異氰酸酯包括脂肪族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯、芳香族異氰酸酯、雜環(huán)異氰酸酯，及其混合物。在一些實(shí)施方案中，這類(lèi)聚異氰酸酯的異氰酸酯基團(tuán)的個(gè)數(shù)可以為2至8、2至5，或2至4。在其它實(shí)施方案中，異氰酸酯基團(tuán)的平均數(shù)為2至5。具有兩個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)的聚異氰酸酯的適合的實(shí)例為二異氰酸酯，例如甲苯二異氰酸酯(TDI，80/20)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯(4,4'-MDI)、二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(HMDI)、1,4-雙(2-異氰酸根-2-基)苯(TXMDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(“TMDI”)，或這些 二異氰酸酯的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚異氰酸酯是TDI、IPDI、HMDI，和其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚異氰酸酯是TDI。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚異氰酸酯包括HDI異氰脲酸酯三聚體，以及IPDI異氰脲酸酯三聚體。多官能團(tuán)的實(shí)例為由二異氰酸酯和多元醇的加成產(chǎn)物獲得的Desmodur L，和由雙縮脲反應(yīng)獲得的Desmour N，由二異氰酸酯環(huán)化獲得的Desmodur IL。
進(jìn)一步根據(jù)本文中所述的分散劑組合物，組分(2)可以為具有異氰酸酯反應(yīng)性官能部分的單官能化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，單官能化合物可以為具有350g/mole至5000g/mole的分子量的脂肪族化合物、脂環(huán)族化合物、芳香族化合物，及其組合，并且可以含有一種或多種醚鍵、酯鍵及其混合物。在一些實(shí)施方案中，這類(lèi)單官能化合物的分子量可以為：550g/mole至3000g/mole；550g/mole至2000g/mole或550g/mole至1000g/mole。單官能化合物的實(shí)施方案的異氰酸酯反應(yīng)性官能部分獨(dú)立地選自羥基、氨基或亞氨基及其組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中，單官能化合物可以為單羥基化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，單羥基化合物可以為線性的、支化的，及其混合物。在一些其它實(shí)施方案中，單羥基化合物可以為飽和的或不飽和的。在某些實(shí)施方案中，單羥基化合物為飽和的。
在某一實(shí)施方案中，單官能化合物包括聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物。可取的是聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物具有低分子量使得其有效地起到作為分散劑的增溶基團(tuán)的作用。在一些實(shí)施方案中，最終與分散劑結(jié)構(gòu)中的錨定部分相連的聚環(huán)氧烷鏈的數(shù)均分子量Mn為350g/mole至5000g/mole；或350g/mole至3000g/mole或350g/mole至2000g/mole。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物的數(shù)均分子量不超過(guò)5000g/mole。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物的數(shù)均分子量不超過(guò)3000g/mole。在又一個(gè)實(shí)施方案中，聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物的數(shù)均分子量不超過(guò)2000g/mole。在這類(lèi)實(shí)施方案中，聚(C2-4-環(huán)氧烷)化合物的數(shù)均分子量為至少350g/mole。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，單官能化合物可以為聚酯低聚物。聚酯低聚物可以通過(guò)已知技術(shù)獲得，諸如一種或多種二羧酸、乙二醇、酸酐、 羥基羧酸以及可以應(yīng)用于酯化反應(yīng)的任何其它材料的縮聚反應(yīng)?；蛘?，諸如δ-戊內(nèi)酯和/或ε-己內(nèi)酯的相應(yīng)內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)聚合也是合適的選擇。
在一個(gè)實(shí)施方案中，單官能化合物與組分(1)反應(yīng)以形成異氰酸酯單加合中間體。在一個(gè)實(shí)施方案中，具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的聚異氰酸酯具有式(1)的結(jié)構(gòu)：
其中Q為脂族基，芳族基，芳烷基或者任選地被雜原子、酰胺基、酯基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基、脲基或其組合一次或多次中斷的脂族主鏈或芳族主鏈；X是直接鍵、亞烷基、亞烯基、亞炔基、亞芳基、亞環(huán)烷基、亞雜環(huán)烷基、亞雜芳基、環(huán)烷基-亞烷基、亞芳基-亞烷基、亞環(huán)烷基-亞芳基，亞雜環(huán)烷基-烷基，亞雜芳基-亞烷基；以及
r是2至8的整數(shù)。
在至少一個(gè)實(shí)施方案中，通式(2)的異氰酸酯單加合中間體是通過(guò)Y-Z形式的單官能化合物與組分(1)的反應(yīng)形成的：
其中，化合物Y-Z的Z為親核基團(tuán)；Y為脂族基、脂環(huán)族基、芳族基或其組合，化合物Y-Z的分子量為350g/mole至5000g/mole或350g/mole至3000g/mole或350g/mole至2000g/mole，并且可以含有一種或多種醚鍵、酯鍵或其混合物；p為化合物Y-Z的當(dāng)量數(shù)；r為聚異氰酸酯中NCO基團(tuán)的當(dāng)量數(shù)：
Q具有以上所提供的相同的含義；并且(r-p)為未反應(yīng)的NCO基團(tuán)的當(dāng)量數(shù)。Y-Z形式的單官能化合物與組分(1)的反應(yīng)可以由方案1表示：
方案1
在另一個(gè)實(shí)施方案中，Y-Z形式的單官能化合物與組分(1)反應(yīng)以形成通式(3)的異氰酸酯單加合中間體產(chǎn)物：
其中(r-1)是與化合物Y-Z反應(yīng)的NCO的當(dāng)量數(shù)(每聚異氰酸酯分子)，并且(r-1)為與組分(1)反應(yīng)的Y-Z的當(dāng)量數(shù)；Y、Z、Q、r和X都有如式(1)中所限定的相同的含義。Y-Z形式的單官能化合物與組分(1)的反應(yīng)可以由方案2表示：
方案2
在至少一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，化合物Y-Z為單羥基化合物，Y-OH，其當(dāng)與組分(1)反應(yīng)時(shí)形成通式(3.1)的異氰酸酯單加合中間體產(chǎn)物：
其中(r-1)是與化合物Y-OH反應(yīng)的NCO的當(dāng)量數(shù)(每聚異氰酸酯分子)；Y、Q、r和X都有如式(1)中所限定的相同的含義。單羥基化合物Y-OH與組分(1)的反應(yīng)可以由方案3表示：
方案3
在式(2)和式(3)的異氰酸酯單加合中間體產(chǎn)物的一些優(yōu)選實(shí)施方案中，Z是─O─、─NH─或─NR─，其中R可以為具有1至10個(gè)碳原子的烷基、環(huán)烷基、芳基或其組合。在式(1)的化合物的至少一個(gè)實(shí)施方案中，Q衍生自縮二脲(亞氨基二碳酸二酰胺)或1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮或其組合。
進(jìn)一步根據(jù)本文所述的分散劑組合物，組分(3)可以為胺官能度為二或更多的聚胺。在一個(gè)這樣的實(shí)施方案中，聚胺包括聚(C2-6-亞烷基亞胺)，例如聚乙烯亞胺(PEI)和對(duì)于C2化合物的聚乙烯胺、對(duì)于C3化合物的聚烯丙基胺。在一些實(shí)施方案中，聚胺可以為線性的或支化的。示例性的脂族線性聚胺包括伯胺基和仲胺基，諸如二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)、六亞乙基七胺(HEHA)和相似的高級(jí)類(lèi)似物。示例性的脂 族支化聚胺包括伯胺基、仲胺基和叔胺基并且其具有600至30000或1000至10000的聚胺的數(shù)均分子量Mn。示例性的聚乙烯亞胺包括線性聚乙烯亞胺或支化聚乙烯亞胺。市售聚乙烯亞胺以BASF的以及Nippon Shokubai的銷(xiāo)售。
在一個(gè)實(shí)施方案中，分散劑組合物是水溶性的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，分散劑組合物可以在不使用有機(jī)溶劑的條件下制備，從而在反應(yīng)過(guò)程中將不會(huì)釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物。因此，在反應(yīng)初期應(yīng)當(dāng)注意熱累積現(xiàn)象。制備聚氨酯的常用催化劑可用于在熱釋放之后加速反應(yīng)速率，如錫催化劑。例如，可以從NITTO KASEI獲得二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫和二乙酸二乙基錫。還可以應(yīng)用鉍催化劑，例如市售化合物，KING INDUSTRIES公司的K-系列產(chǎn)品或NITTO KASEI公司的系列產(chǎn)品。
異氰酸酯單加合中間體與組分(3)的反應(yīng)是通過(guò)已知方法進(jìn)行的。通常，脲鍵在這些過(guò)程中形成，反應(yīng)通常不使用額外的催化劑和有機(jī)溶劑。在一些實(shí)施方案中，基于聚(C2-6-亞烷基亞胺)框架的分子結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致星狀幾何形狀。作為增溶部分的異氰酸酯單加合中間體將在末端位置與錨定骨架相連。
分散過(guò)程有三個(gè)主要階段，顏料潤(rùn)濕、顏料崩解以及顏料穩(wěn)定。潤(rùn)濕過(guò)程，該過(guò)程將顏料表面狀態(tài)從固/氣表面轉(zhuǎn)變至固/液介面。為了將顏料固體引入液體介質(zhì)中，高剪切力是必需的。因此，通常使用分散劑以降低這些分散力并且從而將系統(tǒng)所需的總能量輸入和分散時(shí)間都最小化。此外，分散劑還提供穩(wěn)定機(jī)制以防止再團(tuán)聚。已知的分散劑通常為表面活性物質(zhì)，僅將其少量直接應(yīng)用于固體或加入液體介質(zhì)中。在顏料團(tuán)聚體完全反絮凝之后分散介質(zhì)均化，在分散操作之后可以發(fā)生再團(tuán)聚的情況。這樣，可能產(chǎn)生負(fù)面效果，如液體體系中粘度的增加、浮色和發(fā)花，或者油墨和涂料的光澤的損失。
本發(fā)明化合物用作有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料或填料的潤(rùn)濕分散劑。它的用量為基于在油墨和涂料組合物中待分散固體的0.5wt％至50wt％。然而，在分散條件下對(duì)于高顏料表面的情況需要更大量的分散劑。
實(shí)施例
以下實(shí)施例進(jìn)一步描述并展現(xiàn)在本發(fā)明范圍內(nèi)的示例性實(shí)施方案。提供實(shí)施例僅用于示例而并不被解釋為作為對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)樵诓槐畴x本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，多種改變是可能的。
實(shí)施例1
1000mL三口反應(yīng)燒瓶裝配有溫度計(jì)、回流冷凝器、加熱套和機(jī)械攪拌器，將50.0份甲苯二異氰酸酯(TDI)放入反應(yīng)容器中并在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將287.0份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且根據(jù)DIN 53185通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.6％時(shí)，將9.9份二亞乙基三胺(DETA)用1小時(shí)逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將520.4份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.3％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑1。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1相似，將50.0份甲苯二異氰酸酯(TDI)放入反應(yīng)容器中并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將287.0份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.6％時(shí)，將10.5份三亞乙基四胺(TETA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將521.3份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為39.7％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑2。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1相似，將50.0份甲苯二異氰酸酯(TDI)放入反應(yīng)容器中并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將287.0份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將 反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.6％時(shí)，將10.9份四亞乙基五胺(TEPA)用1小時(shí)逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將521.9份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.4％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑3。
實(shí)施例4
將60.0份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)以及0.02份NEOSTANN U-600(獲得自NITTO KASEI CO.,LTD)放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將269.9份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.4％時(shí)，將9.3份二亞乙基三胺(DETA)用1小時(shí)逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將508.8份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.2％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑4。
實(shí)施例5
與實(shí)施例4相似，將60.0份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將269.9份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.4％時(shí)，將9.9份三亞乙基四胺(TETA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將509.7份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.0％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑5。
實(shí)施例6
與實(shí)施例4相似，將60.0份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。 將269.9份聚(乙二醇)甲醚(DME-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至3.4％時(shí)，將10.2份四亞乙基五胺(TEPA)用1小時(shí)逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將510.2份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為39.6％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑6。
實(shí)施例7
將100份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將247.4份聚(乙二醇)甲醚(MPEG-550)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至5.4％時(shí)，將15.5份二亞乙基三胺(DETA)用1小時(shí)逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將544.4份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.1％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑7。
實(shí)施例8
與實(shí)施例7相似，將100份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將247.4份聚(乙二醇)甲醚(MPEG-550)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至5.4％時(shí)，將16.5份三亞乙基四胺(TETA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將545.9份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.5％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑8。
實(shí)施例9
與實(shí)施例7相似，將100份異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。 將247.4份聚(乙二醇)甲醚(MPEG-550)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且根據(jù)DIN 53185通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至5.4％時(shí)，將17.0份四亞乙基五胺(TEPA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將546.6份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.2％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑9。
實(shí)施例10
將60份Desmodur N 100(Bayer,官能度＝3.8)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將231.66份聚(乙二醇)甲醚(MPEG-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且根據(jù)DIN 53185通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至1.19％時(shí)，將2.84份二亞乙基三胺(DETA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將441.78份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.0％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑10。
實(shí)施例11
將60份由季戊四醇和六亞甲基二異氰酸酯制備的聚異氰酸酯(第4,670,068號(hào)美國(guó)專(zhuān)利實(shí)施例1，具有4.5的官能度)和0.02份NEOSTANN U-600放入反應(yīng)容器中，并且在氮?dú)夂铜h(huán)境溫度下攪拌。將215.4份聚(乙二醇)甲醚(MPEG-1000)通過(guò)滴液漏斗用1.5小時(shí)的時(shí)間逐滴加入至反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱至70℃，并且根據(jù)DIN 53185通過(guò)滴定法監(jiān)測(cè)NCO％的降低。當(dāng)NCO％降至0.93％時(shí)，將2.1份二亞乙基三胺(DETA)用1小時(shí)的時(shí)間逐滴加入。將混合物加熱至85℃并且在該溫度下再攪拌3小時(shí)。去掉熱源。將416.28份水加入到熱的混合物中。產(chǎn)物是固含量為40.0％的澄清淡黃色溶液。這是分散劑11。
對(duì)照實(shí)施例
FX 365為購(gòu)自Elementis Specialties的潤(rùn)濕劑
FX 600為購(gòu)自Elementis Specialties的分散劑
性能評(píng)估
為了揭示實(shí)施例1-9中所述的分散劑的性能，通過(guò)將分散劑以表1中的濃度加入至150mL玻璃瓶中來(lái)制備不含粘合劑的顏料濃縮物。測(cè)量潤(rùn)濕效果和粘度。
表1
DF 665為購(gòu)自Elementis Specialties的消泡劑
DF 7620為購(gòu)自Elementis Specialties的消泡劑
將混合物與200份直徑為2mm的鋯(zicronium)珠合并。還使用了Carbon Black MA 100和Heliogen Blue D 7079。用負(fù)載有25％的顏料的黑色顏料濃縮物以及負(fù)載有30％的顏料的藍(lán)色顏料濃縮物制備水性分散劑。
將玻璃瓶置于Scandex分散器中并且將內(nèi)含物通過(guò)振蕩搖晃研磨直至粒徑小于5μm。用細(xì)度計(jì)測(cè)定細(xì)度。在剪切速率范圍內(nèi)用錐板幾 何結(jié)構(gòu)在Brookfield粘度計(jì)上測(cè)量分散液的粘度。細(xì)度和粘度數(shù)據(jù)在表2和表3中示出。
表2
表3
在不背離本公開(kāi)的主旨或本質(zhì)屬性的情況下，本公開(kāi)可以以其它具體形式實(shí)施。因此，應(yīng)參考所附權(quán)利要求，而不是前述說(shuō)明書(shū)來(lái)表示本公開(kāi)的范圍。盡管前述的描述涉及本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方案，但是應(yīng)當(dāng)注意的是其它的改變和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，并且可以在不背離本公開(kāi)的精神或范圍的情況下做出。