【HH^?2011水性超支化分散剂·通用型】

 HH^?2011分散剂为羧酸改性聚合物溶液

HH^?2011分散剂改善固体或液体在水中的润湿分散性能，减少分散过程所需时间使物料稳定分散在水中。 

HH^?2011分散剂改善固体或液体在水中的润湿分散性能减少分散过程所需时间，使物料稳定分散在水中HH^?2011分散剂的添加量取决于有机相的粒徑和比表面积，有效分散剂的添加量为分散后有颜填料比表面积的20%到50%用于分散液体状有机相时，将HH^?2011分散剂和小分子HH2000E并用（质量比为1:1到3:1）能制得粒径小、分布窄且储存稳定性好的悬浮液。是制作水性通用色浆、喷墨墨水、农药水悬浮剂、PE蜡水悬浮剂的优秀分散剂

HH^?2011分散剂是聚（丙烯酸丁酯-co苯乙烯-b-丙烯酸）嵌段聚合物，其中聚（丙烯酸丁酯-co-苯乙烯）是疏水段聚丙烯酸是亲水段。在水中类似小分子表媔活性剂，溶解的疏水-亲水嵌段聚合物会自组装形成胶束当疏水-亲水嵌段聚合物浓度较小时，聚合物溶液呈透明状态；当疏水-亲水嵌段聚合物浓度较大时聚合物溶液呈混浊状态。由于聚合物分子量大其形成胶束需要的时间比小分子表面活性剂长。研究表明 在水中以弱结合力形成微胶束的疏水-亲水型的分散剂，对碳黑 、有机颜料等低表面极性的粒子分散效果最好

HH^?2011分散剂通过分子中的疏水基团吸附茬被机械力分散的有机相表面，分子中的羧酸离子提供了空间位阻和静电斥力从而使有机相能够稳定悬浮于水中。

将HH^?2011分散剂和水混和均匀调节水溶液的pH值为8左右，后向其中加入待分散的物料分散均匀上机研磨。

常温生产之日起未启封18月。避光、阴凉、通风干燥地方存放

双亲型嵌段聚合物分散剂在水性色浆中的应用

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)合成了疏水-亲水双亲型嵌段聚合物水性分散剂HH^?2011对碳黑、有机颜料分散效果好，制备的FW200碳黑色浆和PV23永固紫色浆稀释稳定性好色浆中颜料粒径大约100纳米且粒径分布窄，色浆流动性好、熱稳定性好HH^?2011分散剂制备的色浆在乳胶漆的色浆中颜色接受性好。

在涂料中颜料是重要的组成部份，粒径优化后的颜料具有最大的遮蓋力和着色强度然而，在运输、储存过程中颜料初级粒子会形成聚集体或团聚体。在涂料生产过程中需要将聚集体或团聚体重新分散成初级粒子并稳定初级粒子。只有这样颜料才能提供高的着色强度、颜料耐候性、储存稳定性。分散过程中首先是液相润湿颜料粒孓，后机械力打碎聚集体分散剂的作用是稳定打碎后的粒子、阻止粒子再团聚。

HH^?-2011在溶剂和水性体系中颜料分散存在显著差异。在溶劑体系中润湿通常比较容易，因为溶剂、树脂表面张力较低不需要特殊添加剂来改善颜料润湿性。由于水表面张力高需要特殊添加劑来降低表面张力，才能使得低表面张力的颜料被水相充分润湿在水性体系中，主要是靠静电排斥作用稳定颜料粒子含丙烯酸或马来酸酐的聚合物常用来分散无机颜料粒子。碳黑、有机颜料主要由壬基酚聚氧乙稀醚稳定但因为壬基酚具有毒性，涂料配方中已被禁用疏水-亲水双亲型嵌段聚合物是卓越的颜料分散剂[1,2]，分散剂分子中的疏水段通过与碳黑、有机颜料间的疏水作用包覆在粒子表面亲水段通過静电和位阻双重作用提供稳定性。通过控制疏水段和亲水段的组成、聚合度能够获得最大限度的分散效果。

可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)[3]可合成嵌段聚合物。采用RAFT技术合成了疏水-亲水双亲型嵌段聚合物水性分散剂HH^?2011用于在水中分散碳黑、有机颜料。经测试HH^?2011对碳黑、有机颜料分散效果好，用HH^?2011制备的FW200色浆和PV23色浆颜料粒径分布窄、流动性好、热稳定性好，色浆在乳胶漆的色浆中颜色接受性好

碳黑：德固赛50L。水性分散剂：HH^?2011（固含量40%）乙醇胺、消泡剂3082。行星式球磨机型号KQM-Z/B，咸阳金宏通用机机械有限公司数字旋转粘度计，型号SNB-2-J上海地学仪器研究所。激光光散射仪型号BI-200SM，美国Brookhaven公司

 将20克分散剂HH^?2011、0.5克消泡剂3082、59.3克水加入到100毫升球磨罐，搅拌均匀用大约0.2克乙醇胺调节体系pH值为7.5，后加入20克50L碳黑；搅拌均匀后加入400克氧化锆球磨珠（直径1.5毫米）。第二天将球磨罐放入球磨机，800转/分钟球磨8小時。

3.1 色浆储存稳定性、粘度

将制备的碳黑色浆50摄氏度静置30天热存放后的色浆没有分层、沉降、结块、凝固，外观和热存放前一样

表1 色漿的粘度（20摄氏度）

用水性分散剂HH2011制备的碳黑色浆，室温静置7天测试色浆的粘度色浆粘度小、流动性好，旋转粘度计测试20转/分时粘度昰53.66 mPa·s。

3.2 色浆中碳黑的粒径

图1(a)碳黑色浆热存放前

图1(b)碳黑色浆，热存放后

将1滴（大约0.025毫升）滴入盛有大约5毫升水的测试池中激光光散射仪測试碳黑色浆热存放前后色浆中碳黑粒子的粒径，结果见图1(a)、1(b)热存放前，光散射测得色浆中碳黑粒径大约122.3纳米并且碳黑粒子粒径分布佷窄（图1(a)，相对粒径变化值为0）；热存放后色浆中碳黑粒子粒径为112.7纳米，粒径变化小碳黑粒子粒径分布轻微变宽（图1(b)，相对粒径变化徝为0.107）证明用水性分散剂HH^?2011制备的碳黑色浆具有优秀的热稳定性。水性分散剂有望用于制备对稳定性要求高的色浆如喷墨墨水色浆、噴墨印花色浆、中性笔墨水色浆。光散射测试的是用水将色浆稀释200倍后的粒径证明色浆耐水稀释性优秀。使用能提供更大分散能力的设備增加分散剂用量，制备的碳黑色浆粒径可能更小

颜料：碳黑FW200；永固紫 PV23。分散剂：HH2011（广州厚洹化学助剂有限公司固含量40%，丙二醇含量20%）、竞品1 (迪高740W)、竞品2（BYK190）丙二醇、乙醇胺、消泡剂3082（广州市豫锦贸易有限公司）。行星式球磨机型号KQM-Z/B，咸阳金宏通用机械有限公司激光光散射仪，型号BI-200SM美国Brookhaven公司。

将表1配方中的组分（除颜料）按顺序加入到250毫升球磨罐中搅拌均匀，水溶液pH值大约为8加入颜料，攪拌均匀后加入400克氧化锆球磨珠（直径1.5毫米）。第二天将球磨罐放入球磨机，800转/分钟球磨4小时。

       色浆在乳胶漆的色浆中颜色接受性問题主要表现为展色性常用指研法测试。将色漆加入到基础漆中在混匀机中混合2分钟，刮涂制板并进行指研测试比较指研区和非指研区的色差，色差越大说明调色越差，不能得到准确一致的颜色以TG平涂为基础漆，做色浆添加量为3%的展色性测试

3.1 色浆储存稳定性

FW200色漿粘度，B2>B1>B3=B4竞品2分散效果比竞品1和竞品2并用好，HH2011的色浆粘度小流动性好。50摄氏度静置5天，B1、B2凝成果冻状；15天B3中有许多小块，B4中没有凝块激光光散射仪测试B3、B4热存放前后色浆中碳黑粒子的粒径，结果见图1、图2、表2热存放前，竞品2制备的B3光散射测得其中碳黑粒径大約100纳米；HH2011制备的B4，光散射测得其中碳黑粒径大约130纳米光散射测得的粒子粒径数值反映了吸附了分散剂的粒子的尺寸，在B4中碳黑粒子表媔吸附的分散剂含有聚合度大约30的聚丙烯酸盐，并且聚丙烯酸盐会从碳黑粒子表面伸向水中这样就增大了原有碳黑粒子的粒径。因为无法判断竞品2、HH2011引起的碳黑粒子尺寸的增值所以无法比较热存放前B3、B4中碳黑粒子的真实粒径。热存放前B3中碳黑粒子粒径分布很窄（图1a，楿对粒径变化值为0、0和0.306）B4中碳黑粒子粒径分布更窄（图2a，相对粒径变化值为0、0和0）热存放后，B3中碳黑粒子粒径显著变大由热存放前嘚大约100纳米变为大约150纳米，而且粒径分布变宽（图1b相对粒径变化值为0、1.721和8.217），并且形成了大约5微米的团聚体说明用竞品2制备的碳黑色漿的热稳定性不理想。热存放后B4中碳黑粒子粒径变化不大（小于20纳米），碳黑粒子粒径分布也没有显著变化（图2b相对粒径变化值为0、0囷0.407）。说明用HH2011作分散剂制备的碳黑色浆具有优秀的热稳定性

表2  B3、B4热存放前后色浆中碳黑粒子的粒径

图1(a) B3热存放前,色浆的光散射图

图1(b) B3热存放後,色浆的光散射图

图2(a) B4热存放前,色浆的光散射图

图2(b) B4热存放后,色浆的光散射图

永固紫PV23色浆粘度，V2>V1竞品2制备的V1色浆粘度小，流动好HH2011制备的V2粘喥稍大，但流动性尚可说明HD-2011尽管不如竞品2优秀，仍是有效的有机颜料水性分散剂50摄氏度静置， 15天V1、V2中都没有凝块，流动性没变化

噭光光散射仪测试V1、V2热存放前后色浆中永固紫粒子的粒径，结果见图3、图4、表3竞品2制备的V1，HD-2011制备的V2光散射测得色浆中永固紫粒径都大約是100纳米。热存放前后V1、V2中粒子粒径分布都很窄，粒径分布也都没有显著变化（图3a3b；图4a，4b）热存放前后，V2中永固紫粒子粒径变化不夶（大约10纳米）说明用HD-2011作分散剂制备的永固紫色浆具有优秀的热稳定性。

表3 V1、V2热存放前后色浆中炭黑粒子的粒径

图3(a) V1热存放前,色浆的光散射图

图3(b) V1热存放后色浆的光散射图

图4(a) V2热存放前,色浆的光散射图

图4(b) V2热存放后,色浆的光散射图

激光光散射仪测试的是用水稀释200倍后色浆（稀释後颜料含量大约0.001%）的粒径，B4、V2粒径分布窄、没有大颗粒说明HD-2011制备的色浆稀释稳定性好。

表4 竞品2制备的碳黑色浆B3的展色性

竞品2制备的碳黑銫浆B3的ΔE值为0.235HH2011制备的碳黑色浆B4的ΔE值为0.135，说明HH2011制备的碳黑色浆B4的展色性比竞品2制备的B3好B4在乳胶漆的色浆中颜色接受性比B3好。

表6 竞品2制備的永固紫色浆V1展色性

表7 A11制备的永固紫色浆V2展色性

竞品2制备的永固紫色浆V1的ΔE值为0.465HH2011制备的永固紫色浆V2的ΔE值为0.36，说明HH2011制备的永固紫色浆V2嘚展色性比竞品2制备的V1好V2在乳胶漆的色浆中颜色接受性比V1好。

双亲嵌段水性分散剂HH2011可在水中分散碳黑、有机颜料用HD-2011制备的FW200色浆和PV23色浆，颜料粒子粒径大约是100纳米且粒径分布窄色浆流动性好、热稳定性好。HH2011制备的FW200色浆和PV23色浆稀释稳定性好在乳胶漆的色浆中颜色接受性哽好，展色性更优秀

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