一種新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑及其方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于分散劑制備【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑及其方法與應(yīng)用。所述分散劑由以下方法制備得到：向反應(yīng)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(zhuǎn)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(fā)劑溶液，反應(yīng)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(zhì)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(wěn)定；并且其化學(xué)性-和熱穩(wěn)定性好、水化能力強(qiáng)且不易受溶液pH值影i響，可應(yīng)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(zhì)分散劑及其方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于分散劑制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑 及其方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 納米材料是指特征尺寸在納米數(shù)量級（I-IOOnm)的極細(xì)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(shù)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(gòu)成的固體。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 納米材料引起廣泛的關(guān)注和研究，并在力學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域取得 了一定應(yīng)用。
[0003] 同時(shí)由于納米粉體比表面積較大、表面能較高，極易發(fā)生團(tuán)聚，為了防止納米粉體 的團(tuán)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(jù)分散劑的組成的不同，可將現(xiàn)行生產(chǎn)中常用陶瓷分散劑分為無機(jī)鹽分散劑、 有機(jī)小分子分散劑和高分子分散劑。
[0005] 無機(jī)分散劑，一般是含有鈉離子的無機(jī)鹽，如硅酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、碳 酸鈉等。無機(jī)分散劑在水中可以電離，起調(diào)節(jié)電荷的作用。無機(jī)陶瓷分散劑存在摻加量大、 分散效率低等缺點(diǎn)。
[0006] 有機(jī)小分子分散劑，主要是低分子有機(jī)電解質(zhì)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(jī)分散劑好，但 是價(jià)格相對較高、穩(wěn)定性不是太好，并且會對環(huán)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(zhì)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(shù)量可調(diào)，分子結(jié)構(gòu)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(wěn)定、分 散體系適應(yīng)性更加廣泛。因此，高分子型分散劑將成為分散劑的發(fā)展趨勢，其合成及應(yīng)用 也將逐漸成為本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。高分子型兩性離子型聚電解質(zhì)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(zhì)PDAAE并將其應(yīng)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(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種新型兩性離子型 聚電解質(zhì)分散劑。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0012] 一種新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑，其結(jié)構(gòu)如下：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑，其特征在于：其結(jié)構(gòu)如下：
其中η為20?100的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑，其特征在于：由以下按重量 份數(shù)計(jì)的組分組成：
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑，其特征在于：所述鏈轉(zhuǎn)移劑 為次亞磷酸鈉或次亞磷酸鉀中一種以上； 所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中一種以上；所述引發(fā)劑溶液的質(zhì)量百 分比濃度為0. 25%?4%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)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(yīng)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(nèi)酯的丙酮溶液，反應(yīng)l〇-24h，抽濾，洗滌，溶解，重結(jié)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(jù)權(quán)利要求4所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)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(nèi)酯的物質(zhì)的量比為（0.8?1.2):1 ;所述的1，3-丙磺酸內(nèi) 酯的丙酮溶液中1，3-丙磺酸內(nèi)酯與丙酮的重量比為（0.9?I. 1) :1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)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(jù)權(quán)利要求4所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)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(jié)晶的溶劑為乙醚，重結(jié)晶的次數(shù)為3?5次； 所述洗滌的溶劑為丙酮，所述洗滌次數(shù)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(jù)權(quán)利要求1所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑的制備方法，其特征在于：包 括以下步驟： (1) 向反應(yīng)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(zhuǎn)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(fā)劑溶液，反應(yīng)2?5h后，停止加 熱，冷卻至室溫，得到兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)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(jù)權(quán)利要求1所述新型兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑的應(yīng)用，其特征在于：所述的 兩性離子型聚電解質(zhì)分散劑在普通顆粒和納米粒子分散上的應(yīng)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(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)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(xué)有限公司南雄材料生產(chǎn)基地, 中科院廣州化學(xué)有限公司