一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂及其制备方法_2

文档序号:8553967阅读:来源:国知局
度抗菌中性墨水增稠剂
[0046]在本发明的第一方面,提供了一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂,其中,所述增稠剂由羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸烷基酯在引发剂存在下采用原位聚合得到;
[0047]所述羧甲基壳聚糖的用量为:所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束;
[0048]所述烧基为Cl?C2碳原子的烧经基团;
[0049]且所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30 ?500mP.S。
[0050]而本发明人发现,羧甲基壳聚糖是壳聚糖脱乙酰化后的衍生物,是一种水溶性壳聚糖衍生物,其具有抗菌性强,稳定性好,保湿性是一种两性聚电解质,抗酸碱性好。同时羧甲基壳聚糖在水溶液中形成大分子网络具有纤维多糖类结构,因此本身具有增稠剂特性,且增稠性能不收环境PH变化的影响,因此与丙烯酸酯增稠剂结合具有又有的协同效果,而通过原位聚合使丙烯酸酯增稠剂与羧甲基壳聚糖可形成分子缠绕的互穿网络结构,提高体系的增稠效果,并且使其抗菌效果进一步延伸到丙烯酸酯分子内部,达到分子级均匀分散的目的。
[0051]从应用角度来看,所述增稠剂用于中性墨水时无需额外添加抗菌剂,从而使得整体体系粘度低,具有优异的增稠能力和增粘能力。
[0052]更进一步来说,低粘度增稠剂应用于高档中性墨水,具有优异的触变性,同时对笔头的通配性良好。
[0053]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,包括如下重量百分比的组分:
[0054]所述羧甲基壳聚糖的含量为3?5重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0055]所述(烷基)丙烯酸单体的含量为5?10重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0056]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为5?10重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0057]引发量的引发剂;
[0058]余量的水。
[0059]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,由如下重量百分比的组分组成:
[0060]所述羧甲基壳聚糖的含量为3?5重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0061]所述(烷基)丙烯酸单体的含量为5?10重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0062]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为5?10重量%,以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算;
[0063]引发量的引发剂;
[0064]余量的水。
[0065]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,所述(烷基)丙烯酸单体选自甲基丙烯酸单体、乙基丙烯酸单体或其组合。
[0066]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或其组合。
[0067]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,所述的羧甲基壳聚糖平均数均分子量为30000 ?100000。
[0068]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,所述引发剂为0.3?0.5重量%。
[0069]本发明的引发剂没有具体限制,可包括有机过氧化合物、无机过氧化合物或是偶氮类引发剂。
[0070]有机过氧化合物的结构通式为R—O一O一H或R—O一O一R, R为烧基、酸基、碳酸酉旨基等。
[0071]1.有机过氧化合物分为如下6类
[0072](I)酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。
[0073](2)氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。
[0074](3) 二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。
[0075](4)酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯).
[0076](5)酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。
[0077](6) 二碳酸酯过氧化物(过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯)。
[0078]有机过氧化物的活性次序为:二碳酸酯过氧化物 > 酰类过氧化物 > 酯类过氧化物>二烷基过氧化物 > 氢过氧化物。
[0079]2、无机过氧化物引发剂
[0080]无机过氧化合物因溶于水,多用于乳液和水溶液聚合反应,主要为过硫酸盐类,如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵,其中最为常用的是过硫酸铵和过硫酸钾。
[0081]3、偶氮类引发剂
[0082]偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈,属低活性引发剂。常用的为偶氮二异丁腈。
[0083]制备方法
[0084]本发明的第二方面提供一种本发明所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂的制备方法,其中,所述制备方法包括如下步骤:
[0085](a)提供羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸烷基酯和引发剂;所述羧甲基壳聚糖的用量为:所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束;
[0086]所述烧基为Cl?C2碳原子的烧经基团;
[0087](b)所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束;
[0088](C)所述羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、和(甲基)丙烯酸烷基酯在引发剂存在下采用原位聚合得到所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30?500mP.S。
[0089]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的用量为:使得所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30?500mP.S。
[0090]在本发明的一个具体的制备方法是:具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖和(烷基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸烷基酯以及水混合均匀,制备得到单体乳液;再将部分单体乳液(所述单体乳液例如为总量的10?50%)与引发剂配置得到的引发剂种子乳液滴加到其余的单体乳液中,引发乳液聚合,得到低粘度抗菌中性墨水增稠剂。
[0091]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,所述的聚合温度为60?85°C,聚合时间为3?5h。
[0092]本发明通过具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖作为乳化剂与丙烯酸单体形成乳化胶束,采用原位聚合的方法,引发剂的引发单体聚合而得到聚合物表面附着具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖,从而使聚合物具有抗菌作用,并且由于合成聚合物以及乳液剂都溶于水,在碱性条件下形成三维交联结构,起到增稠增粘的效果。本发明制备得到的增稠剂具有抗菌效果好,体系粘度低,但增稠效果好,PH值应用范围广、适用于中性墨水的增稠剂具有巨大的市场前景;同时制备工艺简单、聚合条件温和。
[0093]中性墨水
[0094]本发明的第三方面提供一种所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂的中性墨水。
[0095]如前所述:常规的中性墨水在制备过程中需要添加抗菌剂等助剂,以达到中性墨水长期储存过程不发生霉变等问题,然而随着人们对抗菌剂的使用,尤其是欧美国家限制实用PX类抗菌剂等,因此目前的趋势是开发新型的抗菌助剂。
[0096]而本发明的优点在于所述中性墨水无需额外添加抗菌剂,从而使得整体体系粘度低,具有优异的增稠能力和增粘能力。
[0097]如无具体说明,本发明的各种原料均可以通过市售得到;或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
[0098]上述合成方法只是本发明部分化合物的合成路线,根据上述例子,本领域技术人员可以通过调整不同的方法来合成本发明的其他化合物,或者,本领域技术人员根据现有公知技术可以合成本发明的化合物。
[0099]本发明的其他方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。
[0100]下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比,所述的聚合物分子量为数均分子量。
[0101]除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材
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