一种聚胺有机高分子型分散剂的制作方法

文档序号:14943574发布日期:2018-07-17 07:40阅读:667来源:国知局
本发明是关于一种聚胺高分子共聚物,特别是有关于一种生物可分解性的聚胺有机高分子型分散剂。
背景技术
:分散剂(dispersant),是一种加入分散液或胶体系统中的非表面活性聚合物、具表面活性聚合物或表面活性剂,主要的目的在于促进分散液或胶体系统中粒子的分离与奈米化,避免粒子产生沉降或凝集(aggregationorflocculation)的情形,如中国专利申请公布第104650771a号提出一种具壬基酚聚氧乙烯醚(npeo)分散剂的无纺布黏合剂、中国专利申请公布第104277617a号提出一种具有壬基苯酚(nonylphenol,np)的杀菌防水涂料或如中国专利公告第101565568b号中提出一种具壬基酚聚氧乙烯醚分散剂的奈米氧化物分散体组合物。然而,前述分散剂中的壬基苯酚均为环境荷尔蒙,当上述产品于使用后,存在废弃产品中的壬基苯酚及双酚a在环境中均难以分解,造成环境污染与生物的危害,且因其难于环境中分解(有机化合物被生物分解的相对速率为:直链烷>支链烷>环状烷>芳香族化合物,tranetal.,1997),会透过生物累积(bioaccumulation)而留存在食物链中的顶端消费者体内,例如人类或大型的哺乳动物等。一般人亦容易透过接触壬基苯酚及双酚a所制造的产品,而藉由吸入或皮肤接触摄入壬基苯酚及双酚a。依据我国国家卫生研究院(nhri)国家环境毒物研究中心的报导,壬基苯酚具有雌激素活性,并可能影响神经与免疫系统发展以及造成肥胖;而双酚a经研究显示可能会影响脑部发展,或影响造血系统及提高子代肝癌与乳腺癌的发生率。是以,如何制备一不具环境毒性、容易为生物分解同时具备相同功能活性的分散剂,为本发明欲解决的技术课题。技术实现要素:根据上述,为了达到制备一种不具环境毒性,且容易为生物分解及同时具备相同功能活性的分散剂之目的,本发明首先提供一种聚胺高分子共聚物,其具有如下之化学结构式:其中,de是衍生自一缩水甘油醚,r是衍生自一聚醚胺,m=1~10。于上述之目的,在本发明之较佳实施方式中,其中缩水甘油醚是选自于:1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚以及氢化双酚a二缩水甘油醚所组成的群组。于上述之目的,在本发明之较佳实施方式中,其中该聚醚胺是选自于:双官能团伯胺之聚醚胺、三官能团伯胺之聚醚胺所组成的群组。此外,在本发明另一较佳作法中,是提供一种分散剂,包含上述之聚胺高分子共聚物。具体实施方式本发明提供一种聚胺高分子共聚物,其具有如下之化学结构式:其中,de是衍生自一缩水甘油醚,r是衍生自一聚醚胺,m=1~10。首先,本发明实施例使用的原料包括:(1)1,4-丁二醇二缩水甘油醚(1,4-butanedioldiglycidylether,1,4-bdge,):分子量为202,其化学结构式如下:(2)1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-hexanedioldiglycidylether,1,6-hdge):分子量为230,其化学结构如下:(3)氢化双酚a二缩水甘油醚(hydrogenatedbisphenoladiglycidylether):分子量为352,其化学结构如下:(4)聚醚胺(polyetheramine):聚醚胺可为双官能团伯胺或三官能团伯胺,其中双官能团伯胺包括:jeffamined-230(n=2.5,平均分子量为240)、jeffamined-400(n=6.1,平均分子量为400)或jeffamined-2000(n=33.1,平均分子量为2000),其化学结构式如下:三官能团伯胺包括:jeffaminet-403(x+y+z=5~6,平均分子量为440),其化学结构式如下:或jeffaminet-3000(x+y+z=50,平均分子量为3000)、jeffaminet-5000(x+y+z=85,平均分子量为5000),其化学结构式如下:以1,4-丁二醇二缩水甘油醚为例,其与双官能团伯胺之聚醚胺合成具生物可分解性的聚胺高分子型分散剂之共聚物的实施方式如下:实施例1将1,4-bdge(65.85g,326mmol)及d-230(104.32g,434.67mmol)加入250ml的三颈瓶中(1,4-bdge与d-230莫耳比=3∶4),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir(fouriertransforminfraredspectroscopy)监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,可以得到一种黏稠态的液体,此即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂之共聚物。实施例2将1,4-bdge(49.29g,244mmol)及d-400(146.4g,366mmol)加入250ml的三颈瓶中(1,4-bdge与d-400莫耳比=2∶3),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,可以得到黏稠态的液体,此即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂之共聚物。实施例3将1,4-bdge(16.44g,81.4mmol)及d-2000(326g,163mmol)加入500ml的三颈瓶中(1,4-bdge与d-2000莫耳比=1∶2),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,可以得到黏稠态的液体,即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂/之共聚物。于上述的实施例1~3中,所合成的聚胺有机高分子型分散剂之共聚物,其化学结构如下:其中,原料中双官能团伯胺之聚醚胺为d-230时,n=2.5,m=1~10;为d-400时,n=6.1,m=1~10;为d-2000时,n=33.1,m=1~10。于实施例1~3中,亦可使用1,6-己二醇二缩水甘油醚或氢化双酚a二缩水甘油醚取代1,4-丁二醇二缩水甘油醚,与双官能团伯胺之聚醚胺进行聚胺高分子型分散剂之共聚物的合成。以1,4-丁二醇二缩水甘油醚及三官能团伯胺之聚醚胺合成具生物可分解性的聚胺高分子型分散剂。实施例4将1,4-bdge(55.75g,276mmol)及t-403(161.92g,368mmol)加入250ml的三颈瓶中(1,4-bdge与t-403莫耳比=3∶4),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir(fouriertransforminfraredspectroscopy)监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,可以得到黏稠态的液体,此即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂。实施例5将1,4-bdge(33.13g,164mmol)及t-3000(738g,246mmol)加入1000ml的三颈瓶中(1,4-bdge与t-3000莫耳比=2∶3),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir(fouriertransforminfraredspectroscopy)监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,同样可以得到黏稠态的液体,即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂。实施例6将1,4-bdge(16.44g,81.4mmol)及t-5000(814g,162.8mmol)加入1000ml的三颈瓶中(1,4-bdge与t-5000莫耳比=1∶2),低于摄氏90度利用机械搅拌反应4~8个小时,以ftir(fouriertransforminfraredspectroscopy)监控,当环氧基特征吸收峰(910cm-1)消失即表示反应完成,也可以得到黏稠态的液体,即为本发明所提出的聚胺有机高分子型分散剂。于前述实施例4中,所合成的聚胺有机高分子型分散剂,其化学结构如下:其中,原料中三官能团伯胺之聚醚胺为t-403时,x+y+z=5~6,m=1~10。于前述实施例5~6中,所合成的聚胺有机高分子型分散剂,其化学结构如下:其中,原料中三官能团伯胺之聚醚胺为为t-3000时,x+y+z=50,m=1~10;为t-5000时,x+y+z=85,m=1~10。此外,于上述的实施例4~6中,亦可使用1,6-己二醇二缩水甘油醚或氢化双酚a二缩水甘油醚取代1,4-丁二醇二缩水甘油醚,与三官能团伯胺之聚醚胺进行聚胺高分子型分散剂。接着,对本发明所提供之聚胺高分子型共聚物制成的分散剂的分散效果进行测试。分散剂的分散效果分析测试是以1,4-丁二醇二缩水甘油醚及双官能团伯胺之聚醚胺合成的聚胺高分子型分散剂的分散效果,包括:本发明提供的聚胺高分子型分散剂、稀释剂(n-butylglycidylether,bge)、100%环氧树脂(长春be188)、填料(caco3)、白色色粉(huntsmantr-81)、黑色色粉(mitsubishima-100),其配方如表1.1所示:表1.1由表1.1可知,比较例1与比较例2的成份中,并未添加本发明所提出的聚胺高分子型分散剂,并以稀释剂将总克数补至100g;另外,依据表1.1中的配置实施例1、实施例2、比较例1及比较例1后,再分别加入等量的玻璃珠(2mm),经由震荡机震荡研磨一小时后,进行黏度(cp)及粒径大小的测试。测试结果如下表1.2所示:表1.2比较例1实施例1比较例2实施例2黏度(cp)797679313212217平均粒径(nm)12711278388由表1.2的测试结果显示,添加聚胺高分子型分散剂的实施例1及实施例2相较于比较例1及比较例2,其黏度明显下降;例如:实施例1相较于比较例1,其黏度下降近15%;而且实施例2相较于比较例2,其黏度下降超过90%,其降黏效果更为显着。此外,关于粒径大小的测试,由表1.2测试结果显示,添加聚胺高分子型分散剂的实施例1及实施例2相较于比较例1及比较例2,其平均粒径明显下降;例如:实施例1相较比较例1,其平均粒径大小下降近11%;而且实施例2相较于比较例2,其平均粒径大小下降近89%,更凸显本发明聚胺高分子型分散剂的分散效果。由表1.2的测试结果显示,本发明提出的聚胺高分子型分散剂于环氧体系中,可有效的分散色粉。惟本发明提供之聚胺高分子型分散剂除可用作油墨(ink)、涂料(coating)中之色粉等颜料(pigment)的分散剂外,亦可用作填料(filler)及塑料(plasticmaterial)等产品的分散剂,而不以颜料分散剂为限。综上所述,本发明所提供的聚胺高分子共聚物,可作为分散剂具有良好的分散,另一方面,该聚胺高分子共聚物不含壬基苯酚或双酚a等化学成分,其直链烷结构在自然环境中更易于分解而不造成环境的污染,使添加本发明聚胺高分子共聚物的产品更加符合现今环保的标准;故,本发明实为一极具产业价值之作。本发明得由熟悉本技艺之人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附申请专利范围所欲保护。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1