一種新型兩性離子型聚電解質分散劑及其方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發明屬于分散劑制備【技術領域】，公開了一種新型兩性離子型聚電解質分散劑及其方法與應用。所述分散劑由以下方法制備得到：向反應器中依次加入100重量份的3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基）丙磺酸鹽、2?10重量份鏈轉移劑和500?1000重量份去離子水后攪拌溶解，得到混合液；于60?100°C條件下，滴加100?200重量份引發劑溶液，反應2?5h后，停止加熱，冷卻至室溫，得到無色透明液體即兩性離子型聚電解質分散劑溶液。所述分散劑對分散微粒表面覆蓋及包封效果要好、分散體系穩定；并且其化學性-和熱穩定性好、水化能力強且不易受溶液pH值影i響，可應用于陶瓷料漿分散、納米粉體分散等。)
【專利說明】一種新型兩性離子型聚電解質分散劑及其方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于分散劑制備【技術領域】，具體涉及一種新型兩性離子型聚電解質分散劑 及其方法與應用。
【背景技術】
[0002] 納米材料是指特征尺寸在納米數量級（I-IOOnm)的極細顆粒組成的材料。廣義 上，納米材料是指三維空間尺寸中至少有一維處于納米數量級的材料，分為零維納米材料、 一維納米材料、二維納米材料及基于上述低維材料構成的固體。隨著現在科學技術的發展， 納米材料引起廣泛的關注和研究，并在力學、磁學、電學、熱學、光學和生物醫藥等領域取得 了一定應用。
[0003] 同時由于納米粉體比表面積較大、表面能較高，極易發生團聚，為了防止納米粉體 的團聚，可以采用超聲震蕩分散、納米顆粒表面改性、以及加入分散劑的方法等。
[0004] 根據分散劑的組成的不同，可將現行生產中常用陶瓷分散劑分為無機鹽分散劑、 有機小分子分散劑和高分子分散劑。
[0005] 無機分散劑，一般是含有鈉離子的無機鹽，如硅酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、碳 酸鈉等。無機分散劑在水中可以電離，起調節電荷的作用。無機陶瓷分散劑存在摻加量大、 分散效率低等缺點。
[0006] 有機小分子分散劑，主要是低分子有機電解質類分散劑和表面活性劑分散劑，如 腐植酸鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸鈉（EDTA)。此類分散劑的分散效果比無機分散劑好，但 是價格相對較高、穩定性不是太好，并且會對環境造成污染。
[0007] 高分子分散劑主要為水溶性高分子，包括高分子聚電解質和非離子型高分子。高 分子陶瓷分散劑由于疏水基、親水基的位置、大小及數量可調，分子結構可呈梳狀、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更好、分散體系更穩定、分 散體系適應性更加廣泛。因此，高分子型分散劑將成為分散劑的發展趨勢，其合成及應用 也將逐漸成為本領域研究的熱點。高分子型兩性離子型聚電解質分散劑的研究較少，例如 Chen等用丙烯酰胺與2-(N，N-二甲基-N-丙酰氧乙基銨）-乙酸鈉（DAAE)共聚得到兩性 離子型分散劑PAAM-DAAE，并探究了其對BaTi03懸浮液的分散行為；Ying等合成了兩性聚 電解質PDAAE并將其應用到納米氧化鋅的分散；宋軍旺以二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC) 與木素磺酸鈉為原料，合成了兩性水煤漿分散劑。
【發明內容】
[0008] 為克服現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種新型兩性離子型 聚電解質分散劑。
[0009] 本發明的另一目的在于提供上述新型兩性離子型聚電解質分散劑的制備方法。
[0010] 本發明的再一目的在于提供上述新型兩性離子型聚電解質分散劑的應用。
[0011] 本發明的目的通過以下技術方案實現：
[0012] 一種新型兩性離子型聚電解質分散劑，其結構如下：
[0013]
【權利要求】
1. 一種新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：其結構如下：
其中η為20?100的整數。
2. 根據權利要求1所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：由以下按重量 份數計的組分組成：
3. 根據權利要求2所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：所述鏈轉移劑 為次亞磷酸鈉或次亞磷酸鉀中一種以上； 所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中一種以上；所述引發劑溶液的質量百 分比濃度為0. 25%?4%。
4. 根據權利要求2所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于： 所述3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基）丙磺酸鹽的制備方法為： 將30重量份甲基丙烯酸二甲氨乙酯、30?105重量份溶劑以及0. 1重量份阻聚劑加入 反應器中，攪拌混合均勻，得到混合液；于35?55°C條件下，向混合液中滴加1，3-丙磺酸 內酯的丙酮溶液，反應l〇-24h，抽濾，洗滌，溶解，重結晶，于40?60°C干燥12?24h，得到 3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基）丙磺酸鹽。
5. 根據權利要求4所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：所述甲基丙烯 酸二甲氨乙酯與1，3_丙磺酸內酯的物質的量比為（0.8?1.2):1 ;所述的1，3-丙磺酸內 酯的丙酮溶液中1，3-丙磺酸內酯與丙酮的重量比為（0.9?I. 1) :1。
6. 根據權利要求4所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：所述溶劑為丙 酮；所述阻聚劑為對苯二酚、對羥基苯甲醚和對苯醌中的一種以上。
7. 根據權利要求4所述新型兩性離子型聚電解質分散劑，其特征在于：所述攪拌速度 為100?lOOOr/min ;所述滴加速度為5?IOs/滴； 所述重結晶的溶劑為乙醚，重結晶的次數為3?5次； 所述洗滌的溶劑為丙酮，所述洗滌次數為2?5次；所述溶解的溶劑為甲醇或乙醇中的 一種以上。
8. 根據權利要求1所述新型兩性離子型聚電解質分散劑的制備方法，其特征在于：包 括以下步驟： (1) 向反應器中依次加入100重量份的3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基）丙磺酸鹽、 2?10重量份鏈轉移劑和500?1000重量份去離子水后攪拌溶解，得到混合液； (2) 于60?KKTC條件下，滴加100?200重量份引發劑溶液，反應2?5h后，停止加 熱，冷卻至室溫，得到兩性離子型聚電解質分散劑。
9. 根據權利要求8所述新型兩性離子型聚電解質分散劑的制備方法，其特征在于：步 驟（2)中所述滴加速度為3?IOs/滴。
10. 根據權利要求1所述新型兩性離子型聚電解質分散劑的應用，其特征在于：所述的 兩性離子型聚電解質分散劑在普通顆粒和納米粒子分散上的應用，包括顏料分散、陶瓷納 米釉料分散、水泥漿料分散以及陶瓷漿料分散。
【文檔編號】C07C303/32GK104211842SQ201410419137
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】王斌, 謝義鵬, 黃月文, 李雅杰, 鄭周, 楊璐霏 申請人:中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地, 中科院廣州化學有限公司