admin
高效净味水性分散剂的合成与应用
党常华 丁 奋 吴文希 陈春申 （ 上海涂料有限公司技术中心，200062）
0 引言
聚丙烯酸钠是水溶性直链高分子聚合物，作为一种新型功能性高分子材料和重要的化工产品，它是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。据文献报道，聚丙烯酸钠的特征为具有一个大分子的骨架和一个当量数小且独立的电荷相反的平衡离子。在静电斥力的作用下，聚丙烯酸钠有很强的电离性能，电离程度越完全，颜料粒子表面吸附离子的亲和力越大，则分散作用越有效。因此，它是比较理想的涂料分散剂。相对分子质量约500~5 000 的聚丙烯酸钠主要用作分散剂，相对分子质量约104~106 的聚丙烯酸钠主要用作增稠剂和保水剂，相对分子质量约106~107 的聚丙烯酸钠主要用作絮凝剂。用作分散剂的聚丙烯酸钠广泛用于造纸、涂料、颜料、陶瓷及纺织等工业领域。
本文采用新的合成工艺，通过引入不同极性的润湿基团，合成了一种非常通用的聚丙烯酸钠类分散剂——P-19 高效净味分散剂，赋予涂料以良好的分散性、贮存稳定性，并适用于多种涂料体系之中。
1 实验部分
1.1 原材料及仪器
丙烯酸酯单体，工业纯，上海华谊丙烯酸厂；过硫酸铵，分析纯，上海涂料有限公司技术中心；液碱，工业纯，上海长风化工厂。四口烧瓶，回流冷凝管，温度计，恒温水浴锅，电动搅拌器，电子天平。
1.2 实验步骤
在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入一定量的去离子水，搅拌加热至80℃，开始分别滴加各类丙烯酸酯单体和过硫酸铵的水溶液，滴加完毕后保温4 h，用液碱中和至体系pH值为7~8，制得无色、具有一定黏度的P-19 高效净味分散剂，其结构示意图如图1 所示。
1.3 物理性能测定
1.3.1 固含量的测定
在一定面积的铝箔纸上称取1.5~2 g 样品，使样品均匀铺满铝箔纸，然后放入120℃烘箱中，干燥1 h，取出后放入干燥器中冷却至室温，称量，直至恒重。
1.3.2 黏度的测定
用涂-4 杯在（25±1）℃下测定，测量3 次，取平均值。分散实验中使用NDJ-8S 型黏度计（上海天平仪器厂）测定黏度。
1.3.3 细度的测定
采用QXD 型刮板细度计（天津材料试验机厂）测定细度。
1.4 分散性能测定方法
1.4.1 分散效果实验
用分散机按照表1 配方分散钛白粉和轻钙，于1 500 r/min 预分散10 min 后，再于2 500 r/min 高速分散1 h，通过黏度和细度数据比较3 种分散剂的分散效果。
1.4.2 贮存稳定性加速实验
将分散好的钛白浆和轻钙浆放入1 000 mL 具塞试管中，密封后放入40℃烘箱中，放置1 周后取出，重新测定细度和黏度，观察沉降高度，以评价分散剂的分散性。沉降高度越小，表明分散稳定性越好。
1.5 不同体系的应用实验
将分散好的钛白浆和轻钙浆按照表2 配方加入不同乳液中，制成水性涂料，在塑料薄膜上进行冲稀实验，观察能否适用于不同的体系。
2 结果与讨论
对P-19 净味高效分散剂进行各项性能测试，并同时选取了市场上常用的分散剂样品1、样品2 与之对比。
2.1 3 种分散剂的物理性能比较
2.2 3 种分散剂分散性能比较
2.2.1 3 种分散剂分散效果比较不同分散剂分散钛白粉及轻钙的结果分别见图2、3。
从图1、2 可见：P-19 净味高效分散剂与样品1和样品2 的分散效果相当，而降黏效果要好于样品1和样品2。
2.2.2 贮存稳定性比较
将分散好的钛白浆和轻钙浆于40℃烘箱放置1周后，重新进行黏度和细度测试，结果见图4。
由图4 可见：P-19 分散的钛白浆和轻钙浆在40℃烘箱放置1 周后，未出现明显的颜填料返粗和黏度反弹现象；从沉降高度来看，也要好于同类产品。尤其是轻钙浆，40℃放置1 个月后，仍无结底现象。
2.3 不同体系应用实验
将制备好的水性涂料在塑料薄膜上进行冲稀实验，结果见表4。由表4 可见：几种体系均可以均匀铺展于塑料薄膜之上，润湿性较好，无返粗聚集现象，说明P-19净味高效分散剂可以应用于苯丙、硅丙和纯丙乳液体系之中。
3 结语
（1） 合成的P-19 高效净味分散剂，性能稳定，具有适宜的相对分子质量。
（2） P-19 高效净味分散剂赋予涂料良好的贮存稳定性，有效抑制了颜填料的返粗及颜填料的黏度反弹，对钛白粉、滑石粉、轻钙等具有良好的分散效果以及降黏效果。
（3） P-19 高效净味分散剂可应用于苯丙、硅丙和纯丙等涂料体系中。
