磷酸酯分散助劑以及包含這種磷酸酯分散助劑的分散體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種磷酸酯分散助劑以及包含這種磷酸酯分散助劑的分散體。所述分散體包含，磷酸酯分散助劑；顆粒固體；和分散介質(zhì)，其中所述磷酸酯分散助劑具有下式(I)所表示的結(jié)構(gòu)：其中，R在每次出現(xiàn)時獨立地表示骨架中任選含有至少一個醚氧原子-O-的聚酯殘基；并且x是1或2。本發(fā)明還涉及了上述磷酸酯分散助劑的制備方法，以及上述磷酸酯分散助劑用于分散顆粒固體的用途。
【專利說明】磷酸酯分散助劑以及包含這種磷酸酯分散助劑的分散體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磷酸酯分散助劑及其制備方法。本發(fā)明還涉及包含該磷酸酯分散 助劑的顆粒固體的分散體以及該磷酸酯分散助劑用于分散顆粒固體的用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 顆粒固體（特別是無機(jī)顆粒固體）在眾多領(lǐng)域包括涂料、膠粘劑、油墨、漆料、色料 等等中有著廣泛的應(yīng)用。特別地，顆粒固體（例如顏料和填料）是涂料的重要組成部分。它 們不僅可以賦予涂層良好的遮蓋力、豐富的色彩，還可以為涂料組合物額外地提供改善的 物理性能和化學(xué)性能，包括提高耐化學(xué)性和熱穩(wěn)定性。
[0003] 作為顏料或填料使用的顆粒固體通常具有較小的顆粒尺寸，例如具有微米級甚至 納米級的粒徑。在這樣的顆粒固體的使用過程中，往往會遇到顆粒固體容易團(tuán)聚而難以在 分散介質(zhì)中均勻分散的問題。
[0004] 為了改善顆粒固體的可分散性以便形成穩(wěn)定的顆粒固體的分散體，通常需要使用 分散助劑。這些分散助劑通常是具有陽離子、陰離子或非離子結(jié)構(gòu)的表面活性物質(zhì)。這些 物質(zhì)可以直接應(yīng)用到顆粒固體上，也可以添加到顆粒固體的分散體中。分散助劑能夠附著/ 連接到顆粒固體表面上，從而起到促進(jìn)分散和/或防止團(tuán)聚的作用。已知用于促進(jìn)顆粒固 體分散和/或防止團(tuán)聚的分散助劑包括脂肪羧酸、有機(jī)硅化合物、鏈烷醇胺、多元醇等等。
[0005] 目前，仍然需要改進(jìn)的用于有效分散顆粒固體的分散助劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種采用新型的磷酸酯類分散助劑分散的顆粒固體的分散體。
[0007] 具體地，本發(fā)明提供了一種顆粒固體的分散體，其包含：磷酸酯分散助劑；顆粒固 體；分散介質(zhì)；和任選的附加添加劑，其中，所述磷酸酯分散助劑具有下式（I)所表示的結(jié) 構(gòu)：

【權(quán)利要求】
1. 一種顆粒固體的分散體，其包含：磷酸酯分散助劑；顆粒固體；和分散介質(zhì)，其中所 述磷酸酯分散助劑具有下式（I)所表示的結(jié)構(gòu)：
式⑴中， R，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示骨架中任選含有至少一個醚氧原子-O-的聚酯殘基；并 且 X是1或2。
2. 如權(quán)利要求1所述的分散體，其中，所述聚酯殘基具有在200至1500g/mol范圍內(nèi)的 數(shù)均分子量。
3. 如權(quán)利要求1所述的分散體，其中，如果存在，所述醚氧原子的個數(shù)與所述骨架中的 羧酸酯基團(tuán)-C00-的個數(shù)之比在1 : 2至3 : 1的范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的分散體，其中，所述聚酯殘基R具有下式（I-I)或（1-2)所表示 的結(jié)構(gòu)：
各個R1，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示取代的或未被取代的C2-C18亞烷基、取代的或未被 取代的C2-C18亞烯基、或取代的或未被取代的C6-C18亞芳基； 各個R2,在每次出現(xiàn)時，獨立地表示C2-C18亞烷基；-(CH 2CH2O)pCH2CH2-,其中，p在1 至 6 的范圍內(nèi)；-(CH2CH2CH2O) ^CH2CH2CH2-,其中，q 在 1 至 6 的范圍內(nèi)；或-R" 0- (CH2CH2O) p(CH2CH2CH20)qR"-，其中p和q如上所定義，各個結(jié)構(gòu)單元以任意順序連接，并且R" 是-CH 2CH2-或-CH2CH2CH2-; m在0-100的范圍內(nèi)；并且 η在0-100的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的分散體，其中，所述磷酸酯分散助劑通過如下步 驟制備： (i) 提供至少一種下式（II)所表示的含有游離羧基的羥基化合物； 其中，
R表示骨架中任選含有至少一個醚氧原子-0-的聚酯殘基；并且 (ii) 使至少一種所述羥基化合物與磷酸化試劑進(jìn)行磷酸酯化反應(yīng)，從而形成所述磷酸 酯分散助劑。
6. 如權(quán)利要求5所述的分散體，其中，所述羥基化合物具有如下式（II-I)或（II-2)所 表示的結(jié)構(gòu)： 其中，
各個R1，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示取代的或未被取代的C2-C18亞烷基、取代的或未被 取代的C2-C18亞烯基、或取代的或未被取代的C6-C18亞芳基； 各個R2,在每次出現(xiàn)時，獨立地表示C2-C18亞烷基；-(CH 2CH2O)pCH2CH2-,其中，p在1 至 6 的范圍內(nèi)；-(CH2CH2CH2O) ^CH2CH2CH2-,其中，q在 1 至6 的范圍內(nèi)；或-R "0 (CH2CH2O) p(CH2CH2CH20)qR"-，其中p和q如上所定義，各個結(jié)構(gòu)單元以任意順序連接，并且R" 是-CH 2CH2-或-CH2CH2CH2-; m在0-100的范圍內(nèi)；并且 η在0-100的范圍內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求5所述的分散體，其中，所述磷酸化試劑選自氧氯化磷、五氧化二磷、多 磷酸、焦磷酸和其組合組成的組。
8. 如權(quán)利要求1所述的分散體，其中，所述顆粒固體包括顏料或填料。
9. 如權(quán)利要求8所述的分散體，其中，所述顆粒固體包括金屬、合金、金屬氧化物、金屬 鹽、二氧化硅或硅酸鹽類。
10. 如權(quán)利要求9所述的分散體，其中，所述顆粒固體是粉末形式的二氧化鈦。
11. 如權(quán)利要求1所述的分散體，其中，所述分散介質(zhì)包括極性有機(jī)液體、極性樹脂或 非極性有機(jī)液體。
12. 如權(quán)利要求1至11中任意一項所述的分散體，其包含，相對于所述顆粒固體的分散 體的總重， 0. 5-3. Owt %的所述磷酸酯分散助劑； 40-SOwt1%的所述顆粒固體； 20-40wt%的所述分散介質(zhì)；和 O-IOwt %的附加添加劑。
13. -種磷酸酯分散助劑，其具有下式（I)所表示的結(jié)構(gòu)： 式⑴中，
R，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示骨架中任選含有至少一個醚氧原子-0-的聚酯殘基；并 且 X是1或2。
14. 如權(quán)利要求13所述的磷酸酯分散助劑，其中，所述聚酯殘基R具有在200至1500g/ mol范圍內(nèi)的數(shù)均分子量。
15. 如權(quán)利要求13所述的磷酸酯分散助劑，其中，如果存在，所述醚氧原子的個數(shù)與所 述骨架中的羧酸酯基團(tuán)-COO-的個數(shù)之比在1 : 2至3 : 1的范圍內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求13所述的磷酸酯分散助劑，其中，所述聚酯殘基具有下式（I-I)或 (1-2)所表示的結(jié)構(gòu)：
各個R1，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示取代的或未被取代的C2-C18亞烷基、取代的或未被 取代的C2-C18亞烯基、或取代的或未被取代的C6-C18亞芳基； 各個R2,在每次出現(xiàn)時，獨立地表示C2-C18亞烷基；-(CH 2CH2O)pCH2CH2-,其中，p在1 至 6 的范圍內(nèi)；-(CH2CH2CH2O) ^CH2CH2CH2-,其中，q在 1 至6 的范圍內(nèi)；或-R "0 (CH2CH2O) p(CH2CH2CH20)qR"-，其中p和q如上所定義，各個結(jié)構(gòu)單元以任意順序連接，并且R" 是-CH 2CH2-或-CH2CH2CH2-;并且 m在0-100的范圍內(nèi)； η在0-100的范圍內(nèi)。
17. -種用于制備具有下式（I)所表示的結(jié)構(gòu)的磷酸酯分散助劑的方法， 其中
R，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示骨架中任選含有至少一個醚氧原子-0-的聚酯殘基；并 且 X是1或2， 所述方法包括： (i) 提供至少一種下式（II)所表示的含有游離羧基的羥基化合物；
其中，R如上所定義；以及 (ii) 使至少一種所述羥基化合物與磷酸化試劑進(jìn)行磷酸酯化反應(yīng)，從而形成所述磷酸 酯分散助劑。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，提供所述含有游離羧基的羥基化合物包括通過 至少一種羥基羧酸和/或其內(nèi)酯的酯化反應(yīng)、或者通過等量或過量的至少一種二元羧酸或 更多元羧酸與至少一種二元醇的酯化反應(yīng)，提供具有如下式（II-I)或（II-2)所表示的結(jié) 構(gòu)的含有游離羧基的羥基化合物： 其中，
各個R1，在每次出現(xiàn)時，獨立地表示取代的或未被取代的C2-C18亞烷基、取代的或未被 取代的C2-C18亞烯基、或取代的或未被取代的C6-C18亞芳基； 各個R2,在每次出現(xiàn)時，獨立地表示C2-C18亞烷基；-(CH 2CH2O)pCH2CH2-,其中，p在1 至 6 的范圍內(nèi)；-(CH2CH2CH2O) ^CH2CH2CH2-,其中，q在 1 至6 的范圍內(nèi)；或-R "0 (CH2CH2O) p(CH2CH2CH20)qR"-，其中p和q如上所定義，各個結(jié)構(gòu)單元以任意順序連接，并且R" 是-CH 2CH2-或-CH2CH2CH2-; m在0-100的范圍內(nèi)； η在0-100的范圍內(nèi)。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述羥基羧酸包括12-羥基硬脂酸、蓖麻油酸、 12-羥基十二烷酸、5-羥基十二烷酸、5-羥基癸酸、4-羥基癸酸、乙醇酸、乳酸、6-羥基己酸 或5-羥基戊酸。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述內(nèi)酯包括丙內(nèi)酯、丁內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、ε-己 內(nèi)醋或Cp8燒基取代的ε-己內(nèi)醋。
21. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述二元羧酸或更多元羧酸選自由乙二酸、丙二 酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、偏苯三酸酐、4-羧基鄰苯二甲酸酐和其組合組成的組。
22. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述二元醇選自由新戊二醇、1，6-己二醇、3-甲 基-1，5-戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇、2, 2,4_三甲基-1，3-戊二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙 二醇、四乙二醇、六乙二醇、丙二醇、三丙二醇和其組合組成的組。
23. 權(quán)利要求13至16中任意一項所述的磷酸酯分散助劑或可通過權(quán)利要求17至22 中任意一項所述的方法得到的磷酸酯分散助劑用于分散顆粒固體的用途。
【文檔編號】C09C3/08GK104231673SQ201310233774
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月13日
【發(fā)明者】段剛, 王金, 林快, 溫晉嵩, 張蔭超, 賴華, 陳夏虎 申請人:廣東華潤涂料有限公司