本發(fā)明涉及涂料助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
松香是我國的豐產(chǎn)資源。作為一種性能優(yōu)良的天然樹脂，松香是化學(xué)工業(yè)的基本原料，其中消耗量較大的是涂料、膠黏劑、油墨、合成橡膠、造紙、肥皂、金屬加工等工業(yè)。對可再生資源松香及其改性產(chǎn)品的研究已成為天然資源化學(xué)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。馬來海松酸（maleopimaricacid，簡稱mpa），是松香的重要改性產(chǎn)品之一，馬來海松酸及其衍生物的合成，不僅改進(jìn)了某些松香產(chǎn)品的缺陷，更重要的是開發(fā)了一系列多種用途的新產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于造紙、油漆、油墨、建筑、化工及有機(jī)合成等部門，達(dá)到了擴(kuò)大產(chǎn)品用途，提高利用價(jià)值，增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。
國內(nèi)外對于丙烯酸脂類分散劑研究較多，相關(guān)的專利也較多，但現(xiàn)有的分散劑具有耐水性較差、表面能高、分散效果不好等缺陷，且原料不能再生，不環(huán)保。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，該馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑采用可再生資源作為原料制作，低碳環(huán)保，且分散效果極好，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐水性強(qiáng)，表面能極低。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，該制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可達(dá)規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸0.5-10份
單體15-50份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.2-1.5份
引發(fā)劑0.1-5份
中和劑10-60份
去離子水50-100份。
優(yōu)選的，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸0.5-8份
單體25-40份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.2-0.9份
引發(fā)劑0.1-5份
中和劑10-45份
去離子水50-80份。
優(yōu)選的，所述單體為丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體、甲基丙烯酸羥乙酯、n,n-亞甲基雙丙烯酰胺和苯乙烯中的至少一種。本發(fā)明通過采用上述單體，制得的聚丙烯酸酯分散劑分散效果極好，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐水性強(qiáng)，表面能極低。
優(yōu)選的，所述丙烯酸單體為丙烯酸和/或丙烯酸酯；所述丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為ch2=ch-coo-（ch2）n1-h，其中，n1為1-20的自然數(shù)。本發(fā)明通過采用上述丙烯酸單體，制得的聚丙烯酸酯分散劑分散效果極好，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐水性強(qiáng)，表面能極低。
優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸單體為甲基丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯。所述甲基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為：h2c=c(ch3)-coo-（ch2）n2-h，其中，n2為1-10的自然數(shù)。更為優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯以重量比為10-14：6-8：1組成的混合物。本發(fā)明通過采用上述甲基丙烯酸單體，制得的聚丙烯酸酯分散劑分散效果極好，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐水性強(qiáng)，表面能極低。
優(yōu)選的，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇、叔十二烷基硫醇、正辛基硫醇、正十四烷基硫醇和正己基硫醇中的至少一種。本發(fā)明通過采用上述鏈轉(zhuǎn)移劑，能有效地使鏈增長自由基發(fā)生自由基轉(zhuǎn)移，可以調(diào)整接枝共聚物的分子量或接枝率。
優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉和過硫酸銨中的至少一種。本發(fā)明通過采用上述引發(fā)劑，其引發(fā)效果好，可以引發(fā)自由基聚合和共聚合反應(yīng)，能提高單體的聚合速率。
優(yōu)選的，所述中和劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-乙基-1，3-二丙醇、單乙醇胺、二甲基乙醇胺、丁基乙醇胺、丁基二乙醇胺、氨丙基甲基乙醇胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-12%的氫氧化鈉溶液中的至少一種。本發(fā)明通過采用中和劑，其中和效果好。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-10%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量30%-80%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在400-800rpm轉(zhuǎn)速下升溫至75-90℃，滴加占溶解液總量10%-15%的溶解液，滴加20-40min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.5-1.5h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液1.5-4.0h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2.0-4.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為400-800rpm，溫度為75-90℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度75-85℃保溫0.5-2.0h，再升溫至85-95℃保溫0.5-3.0h，然后冷卻至30-50℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至6-8，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑采用可再生資源作為原料制作，低碳環(huán)保，且分散效果極好，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐水性強(qiáng)，表面能極低。
本發(fā)明的馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑分散效果好，對顏料的穩(wěn)定性也較好，特別突出于普通丙烯酸脂分散劑在于其改性之后表面能小，耐水性優(yōu)異，并且馬來海松酸提取自松香，對可再生資源的進(jìn)一步利用也成為了可能。
本發(fā)明的制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可達(dá)規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸0.5份
單體15份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.2份
引發(fā)劑0.1份
中和劑10份
去離子水50份。
所述單體為丙烯酸單體。
所述丙烯酸單體為丙烯酸和/或丙烯酸酯。所述丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為ch2=ch-coo-（ch2）n1-h，其中，n1為10。
所述鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
所述中和劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇或2-氨基-2-乙基-1，3-二丙醇。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量30%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在400rpm轉(zhuǎn)速下升溫至75℃，滴加占溶解液總量10%的溶解液，滴加20min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.5h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液1.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2.0h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為400rpm，溫度為75℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度75℃保溫0.5h，再升溫至85℃保溫0.5h，然后冷卻至30℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至6，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
實(shí)施例2
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸0.5份
單體25份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.2份
引發(fā)劑0.1份
中和劑10份
去離子水50份。
所述單體為甲基丙烯酸單體。
所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯以重量比為10：6：1組成的混合物。
所述鏈轉(zhuǎn)移劑為叔十二烷基硫醇。
所述引發(fā)劑為過硫酸鈉。
所述中和劑為單乙醇胺或二甲基乙醇胺。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量40%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在500rpm轉(zhuǎn)速下升溫至78℃，滴加占溶解液總量11%的溶解液，滴加25min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.8h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液2h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為500rpm，溫度為78℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度78℃保溫0.8h，再升溫至88℃保溫1h，然后冷卻至35℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至6.5，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
實(shí)施例3
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸5份
單體30份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.8份
引發(fā)劑2.5份
中和劑35份
去離子水75份。
所述單體為甲基丙烯酸單體。
所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯以重量比為12：7：1組成的混合物。
所述鏈轉(zhuǎn)移劑為正辛基硫醇。
所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
所述中和劑為丁基乙醇胺或丁基二乙醇胺。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量55%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在600rpm轉(zhuǎn)速下升溫至82℃，滴加占溶解液總量12%的溶解液，滴加30min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液2.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液3.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為600rpm，溫度為82℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度80℃保溫1.2h，再升溫至90℃保溫1.5h，然后冷卻至40℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至7，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
實(shí)施例4
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸8份
單體40份
鏈轉(zhuǎn)移劑0.9份
引發(fā)劑5份
中和劑45份
去離子水80份。
所述單體為甲基丙烯酸單體。
所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯以重量比為14：8：1組成的混合物。
所述鏈轉(zhuǎn)移劑為正十四烷基硫醇。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
所述中和劑為氨丙基甲基乙醇胺。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量70%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在700rpm轉(zhuǎn)速下升溫至86℃，滴加占溶解液總量14%的溶解液，滴加35min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1.2h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液3.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液4h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為700rpm，溫度為86℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度82℃保溫1.6h，再升溫至92℃保溫2.5h，然后冷卻至45℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至7.5，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
實(shí)施例5
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑，由以下重量份的原料組成：
馬來海松酸10份
單體50份
鏈轉(zhuǎn)移劑1.5份
引發(fā)劑5份
中和劑60份
去離子水100份。
所述單體為甲基丙烯酸羥乙酯、n,n-亞甲基雙丙烯酰胺或苯乙烯。
所述鏈轉(zhuǎn)移劑為正己基硫醇。
所述引發(fā)劑為過硫酸鈉。
所述中和劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-12%的氫氧化鈉溶液。
一種馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）溶解液的制備：將馬來海松酸溶解在丙烯酸單體中，得到溶解液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶解并配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將鏈轉(zhuǎn)移劑、剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總量80%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在800rpm轉(zhuǎn)速下升溫至90℃，滴加占溶解液總量15%的溶解液，滴加40min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1.5h，得到預(yù)聚物；
（4）馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下的溶解液，預(yù)乳液4.0h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下的引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液4.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持轉(zhuǎn)速為800rpm，溫度為90℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度85℃保溫2.0h，再升溫至95℃保溫3.0h，然后冷卻至50℃，滴加中和劑調(diào)節(jié)ph至8，過濾出料，制得馬來海松酸改性聚丙烯酸酯分散劑。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。