苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用

苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用

许翠玲[1]2016年在《改性苯乙烯—马来酸酐共聚物分散剂的制备及性能研究》文中认为本文第一部分通过巯基链转移法合成了超支化苯乙烯马来酸酐共聚物(BPSMA),然后对BPSMA进行酯化改性,制备超支化苯乙烯-马来酸酐酯化物聚合物(BPSME),考察了反应温度、时间、酯化剂种类及用量等对BPSME酯化度的影响。研究了不同结构苯乙烯-马来酸酐共聚物分散剂:线型苯乙烯马来酸酐(SMA)、BPSMA和BPSME对有机颜料红122的分散性能。实验结果表明,BPSMA中酸酐与醇发生了酯化反应,且酯化剂碳链长度增加,BPSME的酯化度降低,BPSME酯化度随酯化剂用量增大而增加,当n(甲醇)/n(酸酐)=10时,酯化度趋于稳定,BPSMA较佳的反应时间为6 h,酯化温度80℃。颜料红分散结果表明,SMA、BPSMA、BPSME叁者的分散效率为:BPSME>BPSMA>SMA。其中,BPSME可使颜料红122粒子粒径分散到152 nm,超细颜料的离心稳定性和冻融稳定均在97%以上。本文第二部分通过沉淀聚合法合成了苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA),然后用4-硫酸乙酯砜基苯胺(D)对SMA酰化改性,制备反应型苯乙烯-马来酸酐聚合物(SMD),考察了改性时间、温度、催化剂及改性剂的用量等因素对SMD接枝率的影响。探索了超声时间、体系pH、炭黑用量、SMD的结构及用量对分散炭黑分散性能的影响,研究了分散体浓度、SMD用量、碳酸氢钠含量、汽蒸温度和时间等因素对染色棉织物得色量和色牢度的影响。红外和核磁共振研究结果表明SMA中酸酐与D发生了酰化反应生成了SMD。相比SMA,SMD具有较低的玻璃化温度和较高的临界聚集水含量,此外,SMD的溶解性以及热稳定性也均发生了较大改变。SMD的接枝率随催化剂对甲苯磺酸用量,D与SMA摩尔比的增大而增加,较佳的改性温度为65℃,改性时间为6 h。SMD对炭黑分散结果表明SMD分散效率高于SMA,在体系pH=8,D与SMA反应摩尔比4:3,炭黑占体系质量分数7%,分散剂SMD占炭黑质量分数3%的条件下超声处理20 min,SMD超细炭黑具有较小的粒径和稳定性。超细炭黑对棉织物的染色结果表明,SMD具有固色性能。相比SMA,SMD超细炭黑染色织物的K/S值及色牢度明显得到改善,在SMD对炭黑质量分数为10%,炭黑浓度为10 g/L,碱剂用量为40 g/L,粘合剂用量为10 g/L的条件下,115℃汽蒸处理10 min,染色棉织物的K/S为9.52,干湿摩擦牢度分别为4级和2~3级,沾色牢度和变色牢度均为4~5级。

许翠玲, 付少海, 张丽平, 田安丽, 王春霞[2]2015年在《超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化物的制备及应用》文中认为以醇为酯化剂,对超支化苯乙烯-马来酸酐(BPSMA)进行酯化,考察了反应温度、时间、酯化剂结构及用量等对超支化苯乙烯-马来酸酐酯化物(BPSME)酯化度的影响,在优化实验的基础上制备了以甲醇为酯化剂的超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化物(M-BPSME),探讨了M-BPSME对颜料红122的分散性能。结果表明BPSMA与甲醇发生了酯化反应,且较佳的反应时间为6 h,酯化温度80℃。分散结果表明,相同条件下线型苯乙烯马来酸酐(LPSMA)、BPSMA、M-BPSME对颜料红122的分散效率为M-BPSME>BPSMA>LPSMA,且MBPSME作分散剂的颜料分散体系的离心稳定性和冻融稳定均在97%以上。

徐燕莉, 朱苑林[3]2002年在《苯乙烯-马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用》文中研究指明本文用苯乙烯-马来酸酐共聚物(SM)的部分酯化物(SME)对酞菁蓝颜料进行表面改性处理,发现(SME)钠盐的加入对酞菁蓝颜料临界润湿表面张力、表面自由能、粒径分布和(?)电位等表面性质有明显的影响,能有效的改善酞菁蓝颜料的润湿性、流动性和在水中的分散稳定性。

朱苑林[4]2001年在《苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用》文中提出本课题将自行合成的不同分子量的苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化,并将酯化物制备成钠盐,用钠盐对酞菁蓝颜料进行了表面处理,研究了经表面处理后酞菁蓝颜料的临界润湿表面张力、表面自由能、粒径分布等表面性质和流动性、在水中的分散稳定性等应用性能,得到以下结论:酞菁蓝颜料的临界润湿表面张力随着苯乙烯-马来酸酐共聚物的酯化物钠盐用量的增加有不同程度的增加;酞菁蓝颜料表面自由能的色散成分变化不大,而极性成分增加比较明显;酞菁蓝颜料的粒径分布向小颗粒方向移动:经表面处理后的酞菁蓝颜料,其流动性也普遍有所改善,在水中的分散稳定性有较大程度的提高。苯乙烯-马来酸酐共聚物的酯化物用于酞菁蓝颜料适宜的特性粘度为小于0.37 dl/g,适宜的添加量为5%,在这一条件下,和未经苯乙烯-马来酸酐共聚物的酯化物的钠盐表面处理的空白样品相比,经表面处理的酞菁蓝颜料的流动性提高了2.3倍,在水中的分散稳定性提高了31%,粒径分布在0~2μm区间的粒子百分含量增加了66%,临界润湿表面张力增加了67%,表面自由能增加了48%。

廖银洪, 廖正福[5]2015年在《苯乙烯-马来酸系超分散剂的研究进展》文中指出苯乙烯-马来酸系超分散剂因其分子结构特殊,性能优良,应用十分广泛。本文介绍了苯乙烯-马来酸系超分散剂的结构特征、分散稳定机理以及影响分散稳定性能的因素等,综述了苯乙烯-马来酸共聚物(SMA)以及其超支化、官能化的SMA衍生物超分散剂的最新研究进展,并对苯乙烯-马来酸系超分散剂的发展前景进行了展望。

张天永, 周春隆, 栗淑梅, 杨元生[6]1998年在《水介质中颜料用聚合物分散剂合成的研究》文中提出本文合成苯乙烯—马来酸酐共聚物(SM)的部分酯化物(SME),并用于对铜酞菁颜料进行表面改性处理,发现共聚物的特性粘度、酯化剂的碳链长度及酯化度对铜酞菁颜料的润滑性、流动性和水中分散性有明显的影响,当用甲醇、丁醇进行部分酯化时,可提高颜料的水中分散性。

徐健[7]2011年在《SMA的化学改性及压敏微胶囊的制备研究》文中认为采用溶液聚合法制备了功能性大分子乳化剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA),并以乙醇、正丁醇和正辛醇等一系列酯化剂对主链结构进行了部分酯化改性。初步表征了改性产物的结构,考察了反应条件对产率、黏度和酯化度的影响,并测定了SMA水溶液在制备微胶囊过程中降低表面张力能力和乳化分散效果。以SMA水溶液为乳化剂,密胺树脂预聚物为壁材,采用原位聚合法,对无色染料结晶紫内酯进行包覆。采取叁步调酸法控制壁材固化反应速率,考察了乳化条件、乳化剂用量、固化反应pH值和壁材/芯材的质量比等对微胶囊性能的影响。通过优化工艺条件,制备了表面光滑,单壳单壁,平均粒径1.8μm,粒径分布0.5μm-2.0μm,溶剂挥发率低于5.0%的无色染料微胶囊。首次提出了对烷基水杨酸锌显色剂树脂进行微胶囊化包覆的制备新工艺,并探索了新工艺的可行性,考察了芯材溶剂的选择、乳化剂的pH值、质量分数和用量,水杨酸锌树脂的质量分数和固化温度等对微胶囊性能的影响。结果表明:制备显色剂树脂微胶囊的表面光滑,球形完整,特别是制备显色剂树脂微胶囊的粒径可控,平均粒径是无色染料微胶囊的2-5倍(4.0μm),粒径分布(0-10μm),具有良好的显色效果。基本达到了实验的设计目的,为采用一步法制备无碳复写纸的涂布新工艺提供了理论基础和实验方法。

张连兵[8]2011年在《RAFT活性自由基聚合法制备核壳结构颜料及应用》文中进行了进一步梳理可逆加成-断链链转移(RAFT)聚合是活性自由基聚合方法之一,它结合了活性聚合和自由基聚合的优点。本课题采用可逆加成-断链链转移活性自由基聚合法合成了苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物。以苯乙烯马来酸酐RAFT共聚物为高分子分散剂制备了有机颜料水性分散体系,研究了分散剂结构对颜料分散体系稳定性、流变性的影响。采用饥饿乳液聚合和细乳液聚合法,单体在苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物调控下在颜料表面聚合,实现聚合物对颜料的表面包覆改性,制备了聚合物为壳颜料为核的核壳结构复合粒子。研究了多元醇、表面活性剂、消泡剂等添加剂对颜料分散体系流变性、稳定性的影响,初步探讨了颜料分散体系在涂料染色中的应用。实现RAFT聚合的关键是含硫代硫羰基的RAFT试剂。本文以二硫化碳法合成了叁硫代碳酸酯型RAFT试剂,以叁硫代碳酸酯RAFT试剂调控苯乙烯、马来酸酐自由基共聚,制备了大分子RAFT试剂苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物。在碱性条件下,硫醇与二硫化碳反应生成硫代羧酸盐,再加入溴代丙酸进行酯化,得到硫代羧酸酯RAFT试剂。红外吸收谱、质谱、1H核磁共振谱表明合成的RAFT试剂结构为2-{[(烷基硫)碳硫酯]硫代}丙酸。在苯乙烯-马来酸酐溶液聚合体系中加入2-{[(烷基硫)碳硫酯]硫代}丙酸合成了大分子RAFT试剂。对比聚合物和RAFT试剂的红外光谱可知大分子RAFT试剂为苯乙烯、马来酸酐和叁硫代碳酸酯的共聚物。采用GPC测定了苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物的平均分子质量和分子质量分布,结果表面随着2-{[(烷基硫)碳硫酯]硫代}丙酸用量增加大分子RAFT试剂的平均分子质量减小,分子质量分布变窄。研究了苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物作为高分子分散剂对有机颜料的分散效果。探讨了分散条件对铜酞菁蓝和偶氮结构黄颜料的分散效果。研究了分散剂特性粘度、用量、聚合单体配比对颜料分散体系流变性和离心稳定性的影响。在超声分散过程中,超声时间延长粒径变小,粒径分布变窄。分散剂用量增加,颜料分散体系的粒径先减小后增大,粒径分布先减小后增大。随着分散剂特性粘度增大,颜料分散粒径先减小后增大,特性粘度为43.78 ml/g时,颜料分散体系的粒径最小。苯乙烯-马来酸酐RAFT共聚物对铜酞菁具有良好的分散效果。对于偶氮结构黄颜料的分散,双偶氮结构的P.Y.14分散粒径较小,单偶氮结构的P.Y.65、73分散效果较差,分散粒径较大。分散剂用量、特性粘度、单体配比等会影响颜料分散体系的流变性和离心稳定性。分散剂用量2~12%时,分散体系的粘度随分散剂用量增加稍有增大。分散剂用量超过14%,分散体系的粘度会急剧增大;分散剂特性粘度为43.78mL/g时,颜料分散体系的粘度较小,特性粘度过小或过大都会导致体系粘度增加,颜料分散体系均变现为剪切变稀的非牛顿流体行为;分散剂中马来酸酐含量低时体系粘度较高,随着马来酸酐含量增加体系粘度降低,但过高的马来酸酐含量会使体系粘度增大。随着分散剂特性粘度增大,颜料分散体系Zeta电位升高,离心稳定性先升高而后下降;分散剂中单体配St/MA达到1.5时,亲疏水基团的比例比较适宜,分散体系有良好的离心稳定性;pH7~8时颜料分散体系具有较高的离心稳定性,酸性或碱性太高都会引起颜料颗粒之间的聚并,使分散体系稳定性降低。采用表面RAFT聚合法对颜料进行表面包覆改性,制备了核壳结构颜料。在表面聚合过程中,单体聚合方式有乳液聚合、饥饿乳液聚合、细乳液聚合等。单体以乳液聚合方式聚合时,以胶束成核为主,聚合过程中生成大量聚合物微球,难于实现对颜料的有效包覆改性。饥饿乳液聚合和细乳液聚合方式可以降低单体在水相中成核几率,能够实现对颜料的有效包覆改性。饥饿乳液聚合法制备核壳结构颜料过程中,单体滴加速度对聚合机理起着重要作用,直接影响对颜料的包覆效果。单体滴加速度过快,单体在水相中成核几率增加,聚合物在颜料表面的包覆率降低。但是,滴加速度过慢会使反应时间延长,合适的单体滴加速度为0.04-0.05g/min。颜料表面改性后,分散粒径增大,粒径分布PDI减小,颗粒更均匀。单体聚合过程与颜料的结构无关,仅与单体结构、滴加速度、聚合条件相关。以细乳液聚合方式进行颜料表面聚合改性,聚合物对颜料P.Y.83的包覆率高于对P.Y.65的包覆率。单体与颜料P.Y.83之间相互作用力较强,单体更易吸附于P.Y.83表面进行聚合,实现对颜料的聚合包覆。聚丙烯酸酯对颜料的包覆率要高于聚甲基丙烯酸酯对颜料的包覆率。由透射电镜照片可以看出,表面RAFT聚合法实现了有机颜料的表面包覆改性,颜料表面形成聚合物包覆层。部分单体在水相中聚合形成空聚合物微球,在细乳液聚合法中形成的微球更多。研究了核壳结构颜料分散体系的应用性能,包括配制喷墨印花墨水的适应性和在棉织物上的染色效果。核壳结构颜料分散体系中加入多元醇、表面活性剂和消泡剂等助剂提高了分散体系的流动性能、保湿性能和抑泡性能,调节了体系的表面张力和粘度。乙二醇、一缩二乙二醇、丙叁醇的加入不会影响颜料分散体系的稳定性和分散粒径。多元醇使颜料分散体系粘度增加,表面张力略有下降。平平加O使颜料分散体系表面张力降低,用量0.5-1%时可体系表面张力降低到25-35mN/m,在此范围内体系粘度增加很少。正丁醇对颜料分散体系具有较好的抑泡消泡效果,对颜料分散体系粘度和表面张力影响较小。棉织物阳离子改性使纤维表面呈正电性,增加了纤维与颜料颗粒之间的静电吸引作用,提高了颜色深度。阳离子改性剂PAE优化改性条件:用量10%、80℃、pH9-10、时间20min。颜料表面聚合物包覆改性使染色织物色相角增大,颜色更加纯正;颜色深度相同时,亮度和饱和度均增加,颜色鲜艳度增加。热水浸泡处理后,纤维上颜料颗粒分布更均匀,织物颜色深度增加,饱和度增加,明度基本不变,颜色鲜艳度增加。

汪斌, 张晓叶[9]2011年在《高分子分散剂的合成》文中认为以甲苯为溶剂,苯乙烯、马来酸酐为原料,过氧化苯甲酰为引发剂,合成苯乙烯-马来酸酐共聚物(SM).考察了原料比例、反应温度和引发剂用量对SM分散性能的影响,合成SM的优化工艺为:n(苯乙烯)/n(马来酸酐)=1.0,反应温度为95℃,引发剂用量为1%.SM进行部分酯化生成的共聚物部分酯化物(SME)可提高颜料在水中的分散性能.另外,对SME结构进行了红外光谱表征.

方淼[10]2014年在《苯马树脂及其改性物的合成与颜料分散性能研究》文中提出苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)作为一类重要的树脂,近年来一直深受科学工作者的关注。目前国内生产的SMA树脂产品存在颜色较深、气味重、溶解能力差等问题。本论文对SMA树脂进行基础研究后,探究开发出自己的新产品,同时通过对酞菁蓝颜料的分散实验研究,考察新合成产品的使用性能。首先,本文以苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,“特殊结构的氯代烃R”为链转移剂,乙酸乙酯为溶剂,采用自由基溶液聚合方法合成SMA树脂(产品号:SMA1000)。通过单因素及正交试验研究,考察不同用量的引发剂、链转移剂、溶剂以及不同温度等因素对SMA树脂相对分子质量(Mw)及其分布(MWD)的影响,得出各因素主次影响大小。同时得到最优工艺条件为:引发剂为单体总质量的2%,链转移剂为单体总质量的1%,反应温度为70℃,溶剂是单体总量的3倍。将自制的SMA1000树脂与美国沙多玛公司SMA1000树脂相比,产品在气味、玻璃化温度、碱溶性等指标上基本一致。其次,本文采取以苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)单体叁元共聚,再经部分酯化,制得St-MA-AA部分酯化物。随后通过单因素及正交试验,研究不同用量的引发剂、链转移剂、溶剂以及不同反应温度等因素对St-MA-AA部分酯化物树脂相对分子质量及其分布的影响,得出合成最佳工艺条件为:引发剂为单体总质量的1%,链转移剂为单体总质量的1%,反应温度为70℃,溶剂为单体总质量的2倍。将其与沙多玛公司SMA1440相比较,产品在外观、碱溶性等指标上很接近。最后,将自制St-MA-AA部分酯化物作为一种高分子分散剂,应用到酞菁蓝颜料分散试验研究中。⑴考察不同分子量及分布的树脂对颜料表面处理后颜料平均粒径、Zeta电位、离心稳定性、相对着色力的影响。结果显示:自制St-MA-AA部分酯化物在相对分子质量(Mw)为7224、分子量分布为1.46时,分散性能最好。⑵研究自制St-MA-AA部分酯化物作为高分子分散剂时的用量对分散体系平均粒径、黏度、离心稳定性的影响,同时以沙多玛SMA1440作对照实验。结果显示自制St-MA-AA部分酯化物分散能力更好,同时得出其最佳添加量为10~15%。通过上述试验说明自制St-MA-AA部分酯化物可作为一种性能优良的高分子分散剂。

参考文献:

[1]. 改性苯乙烯—马来酸酐共聚物分散剂的制备及性能研究[D]. 许翠玲. 江南大学. 2016

[2]. 超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化物的制备及应用[J]. 许翠玲, 付少海, 张丽平, 田安丽, 王春霞. 精细化工. 2015

[3]. 苯乙烯-马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用[J]. 徐燕莉, 朱苑林. 染料工业. 2002

[4]. 苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用[D]. 朱苑林. 北京化工大学. 2001

[5]. 苯乙烯-马来酸系超分散剂的研究进展[J]. 廖银洪, 廖正福. 合成材料老化与应用. 2015

[6]. 水介质中颜料用聚合物分散剂合成的研究[J]. 张天永, 周春隆, 栗淑梅, 杨元生. 染料工业. 1998

[7]. SMA的化学改性及压敏微胶囊的制备研究[D]. 徐健. 华东理工大学. 2011

[8]. RAFT活性自由基聚合法制备核壳结构颜料及应用[D]. 张连兵. 江南大学. 2011

[9]. 高分子分散剂的合成[J]. 汪斌, 张晓叶. 印染助剂. 2011

[10]. 苯马树脂及其改性物的合成与颜料分散性能研究[D]. 方淼. 湖北工业大学. 2014

标签:;  ;  ;  ;  ;  

苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用
下载Doc文档

猜你喜欢