本發(fā)明涉及一種分散劑的制備方法，具體涉及到一種可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，屬于高分子分散劑合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷分散劑也叫陶瓷減水劑，作為高分子分散劑的一部分，在釉料領(lǐng)域、坯料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于高分子陶瓷分散劑疏水基、親水基的位置、大小及數(shù)量可調(diào)，分子結(jié)構(gòu)可呈梳狀、多支鏈化等，因此高分子陶瓷分散劑對分散微粒表面覆蓋及包封效果要比無機(jī)陶瓷分散劑強(qiáng)得多、分散體系更穩(wěn)定、分散體系適應(yīng)性更加廣泛，高分子陶瓷分散劑已經(jīng)成為很有前途的一類高效分散劑。
中國專利號CN201410316056.8涉及一種陶瓷加工用聚合物減水劑及其合成方法，其特征在于，首先將含聚醚長鏈的大分子不飽和單體和不飽和酸在自由基引發(fā)劑作用下共聚，然后加入另一部分不飽和酸和自由基引發(fā)劑，繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后中和至中性，即可得到本發(fā)明的聚合物減水劑。該聚合物減水劑減水率高、分散和塑化能力強(qiáng)，可應(yīng)用于陶瓷行業(yè)的制粉、注漿成型等工藝過程。
在傳統(tǒng)的自由基聚合體系中，自由基濃度較高，容易發(fā)生自由基的終止反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)不可控。如果在聚合體系中加入鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)高的特種鏈轉(zhuǎn)移劑，使得增長自由基和該鏈轉(zhuǎn)移劑之間進(jìn)行退化轉(zhuǎn)移，從而降低自由基的濃度，就有可能實現(xiàn)活性自由基聚合，這種特種鏈轉(zhuǎn)移劑即為RAFT試劑。RAFT聚合是可逆加成-斷裂-鏈轉(zhuǎn)移聚合簡稱，是活性/可控自由基聚合的一種。但通常RATF聚合多以油性體系為主，RAFT自由基聚合體系的水溶性改性、RAFT水溶液聚合的研究不多，也有RAFT的水相乳液聚合很少報道，但仍然使用油溶性單體與油溶性RAFT試劑。
陶瓷分散劑領(lǐng)域目前應(yīng)用活性可控聚合較少，水性可控聚合的更少，在陶瓷分散劑的領(lǐng)域，通過分子量可控、分散系數(shù)的可控，實現(xiàn)分散效率的提高，將會成為本領(lǐng)域發(fā)展的方向。中國專利號CN03158622.8用非聚合單官能的引發(fā)劑通過活性控制聚合烯鍵式不飽和單體獲得梯度共聚物，并將其應(yīng)用于分散處理顏料和其它固體。但目前將可控聚合分散劑應(yīng)用于陶瓷釉料分散領(lǐng)域的較少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明提供一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑及其制備方法。
本發(fā)明的一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其特征在于：將水溶性RAFT試劑應(yīng)用于合成分散劑領(lǐng)域，并采用常溫水性RAFT聚合法合成，分散劑分子量可控、分散系數(shù)可控，分散效率高。將RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑可用于涂料行業(yè)、印刷行業(yè)、能源電子行業(yè)、陶瓷行業(yè)、顏填料行業(yè)、日用品行業(yè)。
本發(fā)明的一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其制備方法如下：
a)將20.0～40.0份的聚合單體、1.0～3.0份的引發(fā)劑、40.0～60.0份水依次加入反應(yīng)裝置中，攪拌溶解后，冷卻到10～15℃，抽真空后通入氮氣密封，為溶液A；
b)將2.0～5.0份的還原劑、1.0～3.0份的水溶性RAFT試劑加入10.0～20.0份水中，攪拌溶解，然后緩慢加入到A溶液中，氮氣保護(hù)下攪拌，保持在15～30℃反應(yīng)1～6h，得聚合物溶液B；
c)向上述聚合物溶液B中加入堿溶液中和至pH＝7～9，制得一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑。
其中，所述的聚合單體為丙烯酸、N-異丙基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺三者的混合物，其丙烯酸：N-異丙基丙烯酰胺：N-羥甲基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:1:0.5～1:0.5:0.25。
所述的引發(fā)劑溶液為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、偶氮二氰基戊酸的水溶液中的一種或兩種以上。
所述的還原劑為硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀、次磷酸鈉、次磷酸鉀、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的水溶液中的一種或兩種以上。
所述的水溶性RAFT試劑為陰離子型或陽離子型改性的水溶性二硫酯、水溶性三硫酯；進(jìn)一步地，優(yōu)選為二硫代苯乙酸、α-二硫代苯甲酯基對苯亞甲基氯化吡啶鹽、S，S’-雙(α,α’-二甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯、二乙基二硫代氨基甲酸酯型季銨鹽中的一種或兩種以上。
所述的堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水的一種或兩種以上；進(jìn)一步地，優(yōu)選為氫氧化鈉。
本發(fā)明的一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其應(yīng)用方法為：將占釉漿總量0.1％～0.3％的本發(fā)明的分散劑加入至釉漿中研磨至要求粒徑，或者將占釉漿總量0.1％～0.3％的本發(fā)明的分散劑加入到高粘度釉漿中攪拌，然后將此釉漿按常規(guī)工藝施釉，焙燒獲得的陶瓷釉面效果優(yōu)于加常規(guī)分散劑的釉面效果。
本發(fā)明的一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其作用原理如下：釉漿在研磨時粒徑較小(10微米左右)，由于采用傳統(tǒng)自由基聚合合成的高分子分散劑分子量偏大、分布范圍寬，研磨后的釉漿粘度偏大、且觸變嚴(yán)重。采用本發(fā)明制備的分散劑分子量可調(diào)、分子量分布窄，且由于含有錨固基團(tuán)磺酸基和氨基易于在釉料顆粒表面吸附發(fā)揮分散作用，并將釉漿中水化陽離子吸附的水分子釋放出來，降低釉漿的粘度，且不容易發(fā)生觸變。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑做進(jìn)一步的描述?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。
實施例1
一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其制備工藝如下：
a)將15份丙烯酸、8份N-異丙基丙烯酰胺、6份N-羥甲基丙烯酰胺、1.1份過硫酸鉀、50份水依次加入反應(yīng)裝置中，攪拌溶解后，冷卻到15℃，抽真空后通入氮氣密封，為溶液A；
b)將4份硫代硫酸鈉、2份水溶性RAFT試劑α-二硫代苯甲酯基對苯亞甲基氯化吡啶鹽加入10份水中，攪拌溶解，然后緩慢加入到A溶液中，氮氣保護(hù)下攪拌，保持在25℃反應(yīng)3h，得聚合物溶液B；
c)向上述聚合物溶液B中加入氫氧化鈉溶液中和至pH至9，制得一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑。
將0.1份上述分散劑溶液加入至質(zhì)量份數(shù)67％的100份研磨好的常用釉漿中攪拌，釉漿在涂-4杯中流動時間有65s降低至32s，符合淋釉施工工藝；上述釉漿按常規(guī)工藝施釉，焙燒獲得的陶瓷釉面效果優(yōu)于加常規(guī)分散劑的釉面效果。
實施例2
一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其制備工藝如下：
a)將20份丙烯酸、14份N-異丙基丙烯酰胺、8份N-羥甲基丙烯酰胺、3份過硫酸鉀、60份水依次加入反應(yīng)裝置中，攪拌溶解后，冷卻到10℃，抽真空后通入氮氣密封，為溶液A；
b)將4.8份硫代硫酸鉀、2.8份水溶性RAFT試劑二乙基二硫代氨基甲酸酯型季銨鹽加入20份水中，攪拌溶解，然后緩慢加入到A溶液中，氮氣保護(hù)下攪拌，保持在15℃反應(yīng)6h，得聚合物溶液B；
c)向上述聚合物溶液B中加入氫氧化鈉溶液中和至pH至8，制得一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑。
將0.15份上述分散劑溶液加入至質(zhì)量份數(shù)67％的100份研磨好的常用釉漿中攪拌，釉漿在涂-4杯中流動時間有62s降低至28s，符合淋釉施工工藝；上述釉漿按常規(guī)工藝施釉，焙燒獲得的陶瓷釉面效果優(yōu)于加常規(guī)分散劑的釉面效果。
實施例3
一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑，其制備工藝如下：
a)將17份丙烯酸、11份N-異丙基丙烯酰胺、8份N-羥甲基丙烯酰胺、1.2份過硫酸鉀、40份水分別加入反應(yīng)裝置中，攪拌溶解后，冷卻到15℃，抽真空后通入氮氣密封，為溶液A；
b)將2.2份硫代硫酸鉀、3份水溶性RAFT試劑S，S’-雙(α,α’-二甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯溶解加入15份水中，攪拌溶解，然后緩慢加入到A溶液中，氮氣保護(hù)下攪拌，保持在30℃反應(yīng)4h，得聚合物溶液B；
c)向上述聚合物溶液B中加入氫氧化鈉溶液中和至pH至8，制得一種RAFT技術(shù)合成的嵌段聚合物分散劑。
將0.2份上述分散劑溶液加入至至質(zhì)量份數(shù)67％的100份研磨好的常用釉漿中攪拌，釉漿在涂-4杯中流動時間有66s降低至35s，符合淋釉施工工藝；上述釉漿按常規(guī)工藝施釉，焙燒獲得的陶瓷釉面效果優(yōu)于加常規(guī)分散劑的釉面效果。
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。