高分子分散劑研究的國內(nèi)外文獻綜述國外研究現(xiàn)狀高分子分散劑于上世紀末誕生的一種新型分散劑。首次用于在有機溶劑中分散顏料顆粒。國外對高分子分散劑的研究始于20世紀70年代，在20世紀80年代中期，高分子分散劑的概念被提出，提出相關(guān)的研究方法并推出相關(guān)產(chǎn)品，應(yīng)用于顏料、油墨、涂料、陶瓷等行業(yè)。到了90年代中期，高分子分散劑以其優(yōu)異的性能引起了人們的廣泛關(guān)注。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前以杜邦、埃夫卡、ICI、拜耳等國外著名化工巨頭在高分子分散劑的研發(fā)和生產(chǎn)方面取得了巨大成功。目前國外市場的分散劑有：德國畢克化學(xué)公司的BYK系列分散劑，如BYK-190（含顏料親和基團的高分子嵌段共聚物分散劑）、法國先創(chuàng)的W597（丙烯酸高分子分散劑）、美國路博潤公司的超級分散劑SOLSPERSE8000，這些高分子分散劑都能良好地分散顏料顆粒，并具有增強流動性、光澤度和抗團聚等優(yōu)良性能。國外開始研究分散劑相比國內(nèi)較早，技術(shù)較為成熟，使用效果較好，但對其生產(chǎn)技術(shù)嚴格封鎖，所以價格按壟斷價格出售，相關(guān)文獻報道也較少。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國對高分子分散劑的研究起步較晚，在20世紀90年代初才有具體相關(guān)的研究報道。相比國外，國內(nèi)的高分子分散劑產(chǎn)品的性能還是有一定的差距，但也在不斷發(fā)展、進步。國內(nèi)關(guān)于高分子分散劑的文獻報道多為聚丙烯酸類高分子分散劑，而關(guān)于聚氨酯類和聚酯類高分子分散劑的文獻報道較少。（1）丙烯酸類陳志強[8]用丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-β-羥乙酯和甲基丙烯酸甲酯等單體，在鏈引發(fā)劑的作用下，采用自由基溶液聚合的方法，通過鏈轉(zhuǎn)移劑控制相對分子質(zhì)量及其分布，并通過堿中和而鹽基化，確定了單體種類、單體比例、引發(fā)劑的量、鏈轉(zhuǎn)移劑的量、中和劑種類、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等的條件下，制備了一種在水性體系中分散無機顏、填料的高分子分散劑，且性能較佳。盧志毅,陳愛萍等[9]用丙烯酸、MPEG、催化劑和阻聚劑，在反應(yīng)溫度110℃、反應(yīng)時間6h、丙烯酸與MPEG反應(yīng)物質(zhì)的量比1.2:1.0、使用MPEGl000的條件下制備聚羧酸大單體作為原料，再制備水性聚羧酸鹽分散劑，此時的分散劑具有最佳的分散性能。當磺酸基與丙烯酸的適宜摩爾比為1:4～1:5時，酰胺基對分散劑的分散性影響不大，但對聚合物分散劑的穩(wěn)定性影響較大。王小榮，李志遠，馬國艷，高于涵，朱文婷，惠瑞敏等[10]以鄰苯基苯氧乙基丙烯酸酯（OPPEA）、苯乙烯磺酸鈉（SSS）和丙烯酸（AA）為聚合單體，采用自由基溶液聚合合成了一種分散超細重質(zhì)碳酸鈣（FGCC）顏料性能良好的水溶性分散劑（SAPD）。通過正交實驗法測定了SAPD分散劑對FGCC顏料水分散體沉降體積的影響，并通過單因素分析研究了合成條件對其表觀黏度和Zeta電位的影響。在n（SSS）：n（OPPEA）=1：1，引發(fā)劑用量2.5％，反應(yīng)溫度80℃的條件下，合成的分散劑性能最佳。馬立治[11]采用自由基溶液聚合的方法，合成了幾種不同的丙烯酸系聚合物分散劑，用于控制聚合產(chǎn)物分子量及分子量分布。結(jié)果表明，通過調(diào)整鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑的添加量、滴加速度和反應(yīng)溫度，可以克服聚合熱對反應(yīng)的影響，得到不同分子量及分子量分布的產(chǎn)物。盧翼君[12]以丙烯酸(AA)、馬來酸酐(MAH)和甲基丙烯酸酯(ME)為單體，改變甲基丙烯酸酯的種類，通過自由基溶液聚合合成了三種單體種類不同、結(jié)構(gòu)新穎的羧酸鹽三元共聚物分散劑(AA-MAH-ME)。分離提純后，利用IR、NMR和CMC對其結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。研究了三種分散劑對納米粒子分散性的影響，測定各懸浮液的電勢，并對實驗結(jié)果進行理論分析。研究了三種分散劑在水分散粒劑和水溶性粒劑中的應(yīng)用，證明了該分散劑合成成本低，合成工藝無污染。（2）馬來酸酐類朱金麗[13]以馬來酸酐和甲基丙烯酸甲酯為單體，采用自由基溶液聚合合成了一系列的聚合物MM，MM的水解產(chǎn)物MMH可作超細顏料在水中的分散劑。MMH分散顏料時，同時存在空間位阻與靜電斥力，馬來酸酐作為溶劑化鏈段提供了足夠的親水性，聚甲基丙烯酸甲酯作為疏水性錨固基團，與顏料有足夠的結(jié)合力，有效防止顏料粒子的再聚集。所合成的水溶性高分子分散劑在對顏料紅的分散過程中具有優(yōu)異的潤濕性和分散性,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ母叻肿铀灶伭戏稚?。汪斌，張曉葉等[14]以甲苯為溶劑，苯乙烯、馬來酸酐為原料，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，合成苯乙烯-馬來酸酐共聚物（SM）考察了原料比例、反應(yīng)溫度和引發(fā)劑用量對SM分散性能的影響,合成SM的優(yōu)化工藝為：n（苯乙烯）/n（馬來酸酐）=1.0,反應(yīng)溫度為95℃,引發(fā)劑用量為1%。SM進行部分酯化生成的共聚物部分酯化物（SME）可提高顏料在水中的分散性能。張杏靜[15]以單元醇、馬來酸酐、環(huán)氧丙烷為原料，采用逐步加成聚合，再通過開環(huán)聚合反應(yīng)，通過單因素實驗研究了乙醇與馬來酸酐的摩爾比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對最終合成的影響。最佳反應(yīng)條件為：原料配比1:7，反應(yīng)溫度100℃，反應(yīng)時間由滴加環(huán)氧丙烷反應(yīng)酸值為0來控制，反應(yīng)時間為6h。在此條件下，環(huán)氧丙烷的利用率達到78.55%，得到聚酯型分散劑。再通過甲苯二異氰酸酯與羥基進一歩反應(yīng)，最佳反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度60℃，催化劑用量0.1%，得到端氨基甲酸酯基型分散劑。再通過分散碳黑檢測，具有較好的分散性能，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ母叻肿尤軇┬皖伭戏稚ｊ懡ㄝx，徐小飛，王玉豐，嚴向軍等[16]以苯乙烯、馬來酸酐、乙酸乙酯為原料，采用溶液聚合法，最佳反應(yīng)條件為馬來酸酐和苯乙烯的摩爾比為1.2~1.4，引發(fā)劑用量為2%，聚合溫度為70℃，得到相對分子質(zhì)量適中，分布較窄，具有較好離心穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、分散效果較理想的高分子分散劑。李偉，龐寬峻，張霞等[17]以苯乙烯和馬來酸酐為單體，采用溶液聚合法，合成了用作顏料水性體系分散劑的高分子共聚物SMA，并探究反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量對聚合物分子量的影響，對聚合物進行表征。（3）烯丙基聚乙二醇類董仕晉，劉歌，楊國深，鮑建楠等[18]采用大分子單體法合成并表征了不同聚醚鏈段長度的水溶性嵌段聚合物顏料分散劑。通過IR分析表明，通過酯化反應(yīng)可以將不飽和雙鍵引入聚乙二醇單甲醚中，而不具備聚合反應(yīng)活性。合成的分散劑具有良好的降低表面張力效果，并預(yù)測合成的分散劑臨界膠束濃度在1%到1.5%之間。以二氧化鈦為例，研究了分散劑對無機顏料分散性的改善效果。實驗證明，合成的分散劑能夠顯著提高二氧化鈦的懸浮率。代晶晶[19]以甲基丙烯酸、烯丙基聚乙二醇、丙烯酸正丁酯為單體，采用溶液聚合法，確定最佳反應(yīng)條件為：烯丙基聚乙二醇：甲基丙烯酸：丙烯酸正丁酯=4:1:1，反應(yīng)溫度為90℃，引發(fā)劑用量為6%，合成含有聚醚側(cè)鏈的梳型聚羧酸鹽分散劑，并用于分散顆粒，增加其靜電排斥力，形成空間位阻，增加穩(wěn)定性。并解決高濃度吡蟲啉水懸浮劑，在貯存過程中存在的分層、沉淀、絮凝、膏化等現(xiàn)象。佘曉曉，楊文奎，杜武清等[20]以烯丙基聚乙二醇、馬來酸酐、甲基丙烯磺酸鈉為原料，采用溶液聚合法，通過調(diào)整單體比例和配方中各影響因素合成接枝共聚型高分子分散劑，并通過研磨時間、靜置時間等研究對鐠黃的分散，達到良好的分散目的。屈倩倩，張光華，朱軍峰，衛(wèi)穎菲等[21]以四種不同分子量的烯丙基聚乙二醇、甲基丙烯酸為單體，過硫酸鉀為引發(fā)劑，采用一步合成法，并確定最佳合成條件：引發(fā)劑為總單體質(zhì)量的4%，烯丙基聚乙二醇：甲基丙烯酸=1:1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間為5h，得出側(cè)鏈長度為27的烯丙基聚乙二醇聚醚聚羧酸鹽分散劑對彬長煤具有更好的分散和穩(wěn)定作用。孫秋波，蔣平平，張萍波，唐敏艷，俞小琴等[22]以烯丙基聚乙二醇、木質(zhì)素磺酸鈉、丙烯酸、丙烯酰胺為單體，過硫酸銨為引發(fā)劑，亞硫酸氫鈉為鏈轉(zhuǎn)移劑，確定最佳反應(yīng)條件：APEG：SL：AA：AM=1:1:4:4，引發(fā)劑用量為總單體質(zhì)量的3.5%，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時間為4.5h，合成共聚物SL-AA-AM-APEG，并通過表征證明木質(zhì)素成功接枝改性。通過分散性測定，得出結(jié)論：在其分散劑用量為顏料質(zhì)量的2.5%時，分散效果最好。（4）其他李果[23]將親水的聚乙二醇鏈段引入到水性聚氨酯分子鏈的側(cè)鏈或分子鏈主鏈的兩端，合成一系列不同R值和不同端基側(cè)鏈帶聚乙二醇鏈段的梳型水性聚氨酯。通過IR、TG、GPC等表征方法確定當R值為1.2時，用丁醇封端的水性聚氨酯分散劑樣品（WPUN6）的分散效果更佳。在R值為1.2時再制備了一系列不同封端率的分子鏈兩端親水的水性聚氨酯，通過表征確定封端率為75%時水性聚氨酯分散劑WPUNP75的分散性能較好。綜上結(jié)論，通過配方設(shè)計，制得一種陰非離子型水性聚氨酯分散劑，當加入量為水性涂料體系總質(zhì)量為3%時，體系的分散效果較佳。余成，朱宏，仲崇敏，潘愛娣等[24]以4-枯基酚和苯乙烯為原料，酸性催化合成一種酚類，再用PEG—6000和TDI反應(yīng)生成預(yù)聚物，再用這兩種為原料，并確定在—NCO和—OH的摩爾比為3:1時，得到合適相對分子質(zhì)量的水溶性高分子分散劑。吳星