超分散剂SMM的合成及钛白分散性能的优化

王家俊，李宇，毛连山

(南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037)

钛白因出色的遮盖力[1]和稳定的化学性质而广泛应用于涂料行业。近年来可持续和环境健康方面的关注[2]使得水性涂料配方发展迅速[3]，但是钛白在水性体系的分散仍是严重的问题。

超分散剂通过两亲性结构分别在颜料和分散介质相互作用[4-9]。苯乙烯-马来酸酐共聚物是典型的两亲性聚合物，水解后常用作高分子分散剂[10-11]，经酰胺化[12]、酯化[13]、阳离子化等[14]改性可获得性能更优秀的超分散剂。聚乙二醇单甲醚改性后具有良好的表面活性，在分散剂结构中的作用不可忽略[15-16]。本文以苯乙烯、马来酸酐和丙烯酸聚乙二醇单甲醚为原料，通过聚合合成三元共聚物分散剂，并采用中心复合设计法对工艺进行优化。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

苯乙烯(St)、丙二醇甲醚(PM)、偶氮二异丁腈(AIBN)均为化学纯；马来酸酐(MA)、氢氧化钠均为分析纯；丙烯酸聚乙二醇单甲醚(MPEGA)，含量≥90%；钛白粉R706，2 000目；MixSperse 855W超分散剂，含量50%；Surfynol DF-110C消泡剂，含量20%。

VERTEX 80V傅里叶变换红外光谱仪；TSK-GEL H凝胶色谱仪；NDJ-8S旋转黏度计；Nano-ZS纳米粒度Zeta电位仪；JSM-7600F场发射扫描电子显微镜。

1.2 超分散剂SMM的合成

在四口烧瓶中依次加入MA、MPEGA和引发剂AIBN，添加PM充分溶解，向反应体系通入氮气并升温至70～90 ℃。St和补加引发剂溶于PM通过分液漏斗滴加进反应体系，反应一段时间后蒸去溶剂。产物加水溶解并加入适量NaOH调节pH为6～7，制得粗的超分散剂SMM水溶液。提纯后有效含量约为50%。

1.3 超分散剂SMM的表征

1.3.1 红外光谱(FTIR)分析 VERTEX 80V傅里叶变换红外光谱仪，采用中红外ATR模块进行测试，扫描范围为4 000～400 cm-1。……