摘 要本论文以聚己内酯二元醇、苯乙烯和马来酸酐为原料，设计并制备了一类以聚己内酯长链为溶剂化链，苯乙烯与马来酸酐的共聚链段为锚固基团的超分散剂。其中的主链聚（苯乙烯-马来酸酐）通过自由基共聚获得，支链聚己内酯二元醇以接枝的方式连接到主链上。探讨了不同接枝温度，不同分子量聚己内酯二元醇以及SMA与PCL不同摩尔比对产品性能的影响。结果表明，本实验的最佳实验条件为苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为1∶1，聚己内脂的分子量选择2000，且苯马共聚物与聚己内酯二元醇的摩尔比为1∶2，温度为130℃时，合成的超分散剂对炭黑的分散效果最优（L=24.33、a=-0.26、b=0.11；20°光泽为79.6），接近企业应用标准。
目录
第一章 前言 1
1.1作用机理的阐述 2
1.1.1锚固机理 2
1.1.2溶剂化机理 3
1.2超分散剂的类型 4
1.3超分散剂的应用效果 5
1.4本论文研究的目的意义及内容 5
第二章 聚己内酯型溶剂化链超分散剂的制备 7
2.1实验设计思路 7
2.2实验部分 8
2.2.1试剂与仪器 8
2.2.2实验装置图 9
2.2.3超分散剂的制备过程 9
2.2.4超分散剂用量的确定 10
2.2.5炭黑浆液的制备 10
2.2.6性能评价 10
第三章 结果与讨论 12
3.1超分散剂降粘性能测试 12
3.1.1不同接枝温度对分散性能的影响 12
3.1.2不同分子量聚己内酯二元醇对分散性能的影响 12
3.1.3PCL与SMA不同摩尔比对分散性能的影响 13
3.2超分散剂对应漆膜色相测试 14
3.2.1不同接枝温度下超分散剂对应漆膜色相测试 14
3.2.2不同分子量PCL下超分散剂对应漆膜色相测试 14
3.2.3PCL与SMA不同摩尔比下超分散剂对应漆膜色相测试 15
3.3超分散剂对应漆膜光泽度性能测试 16
3.3.1不同接枝温度下超分散剂对应漆膜光泽 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
度测试 16
3.3.2不同分子量PCL下超分散剂对应漆膜光泽度测试 16
3.3.3PCL与SMA不同摩尔比下超分散剂对应漆膜光泽度测试 17
第四章 结语 18
参考文献 19
致 谢 20
第一章 前言
烃类化合物在不同工艺条件下经不完全燃烧或裂解而成的一种黑色粉末固体即为炭黑，一般被归为无机颜料类，可用来制造油漆、油墨等，也可用于作橡胶的补强剂。同时炭黑由于其优异的耐候性和耐化学性而成为船舶、汽车和建筑用涂料中不可或缺的黑色颜料。然而炭黑颗粒会因生产过程中的干燥工艺粘连在一起而不易分散，久而久之形成聚集体，不仅会影响原材料的消耗与使用成本，还会影响炭黑的应用特性，如着色力、遮盖力、流变性、稳定性等特点[1]。因此，在整个实际操作过程中解决这些炭黑颗粒在介质中的分散问题迫在眉睫。炭黑等颜料的分散过程通常由润湿、分散和稳定三个步骤构成[2]，其中稳定化是整个分散过程中最为关键的一步，如何高效地将炭黑分散并使整个分散体系稳定，成为了国内外众多专家学者讨论的热门话题。
传统的溶剂型分散剂含有大量对人体及环境有害的有机溶剂，其分子结构的局限性表现为其亲油基团的碳链长度较短，通常不超过18个碳原子，而无法形成足够厚的保护层，并且亲水基团无法与极性极低或无极性的颜料颗粒牢固结合，容易发生解吸现象[3]。在多年的生产实践过程中，随着人们环保意识的增加和工艺技术的进步，超分散剂应运而生，又名超级分散剂。这类分散剂的概念首次于国外20世纪80年代初提出[4]，而国内对其的了解与研究则起步较晚。这类新型的聚合物型分散用助剂克服了传统分散剂的局限性，具有足够长的溶剂化链段，空间屏蔽作用显著以及具有电荷斥力，能大幅提高颜料粒子分散的稳定性，防止其产生絮凝、沉淀、反粗等缺陷，而且对水系及非水体系均具有良好的分散效果，近几年已然成为了备受国内外关注的助剂用品。
超分散剂是一类具备两亲性架构的特殊表面活性剂，分子量大小通常为1000~10000，其中一部分为锚固基团，常用的有多元胺、多元醇和聚醚等[5]，它们可利用离子键、氢键、分子间作用力及协同增效剂的作用以单点锚固、多点锚固或表面增效锚固的方式牢固吸附在颜料颗粒的表面上，使超分散剂不易脱落，但其所占比例非常小，通常在5%至10%之间。另一部分则为溶剂化聚合链，它直接决定了分散颗粒在特定环境中的稳定性，其长度也是影响超分散剂分散性能的重要因素，常用的有聚酯、聚醚、聚烯烃和聚丙烯酸等[5]。目前，国内的超分散剂产品主要是WL、NBZ、DA系列超分散剂，其中WL系列超分散剂的应用特性达到甚至优于国外同类进口产品，它是中国第一种最成功应用和推广的超级分散剂，开创了中国超分散剂发展的先河。然而总体相较于DuPont、EFKA、BYK、KVK、ICI等少数国际知名大公司，在性能、色相及光泽方面研究贡献比较少，虽然国内的超分散剂能在一定程度上能够改善颜料的分散程度，仍然不及国外的成熟，且这些大公司的生产技术对外是严格保密的。
本课题应企业委托，基于企业提供的标样，自行设计并制备一种以聚己内酯为溶剂化聚合链，聚（苯乙烯马来酸酐）为锚固基团的超分散剂，以改善该企业在炭黑颗粒分散性能上较差的缺点。
1.1作用机理的阐述
超分散剂的作用机理包括两部分：锚固机理和溶剂化机理。如下图1.1所示。
图1.1 超分散剂的作用机理
1.1.1锚固机理
根据颜料粒子极性的不同，采取的锚固方式也不同[6]，通常分为三种类型：单点锚固、多点锚固及表面增效锚固。
大部分无机颜料如钛白粉及部分有机颜料的表面极性较强，反应活性较大，通常选择能够形成单点锚固的超分散剂。颜料粒子表面上具有的强极性基团能与单个锚固基团利用离子对结合，这类常见的锚固基团主要有NR2、COOH、COO、SO3、SO3H等。形成离子对的方式可分为两种：一种为异性电荷相互吸引而成键合；另一种基于酸碱吸附原理，质子会发生转移，同样可以形成相反的电荷，并最终成键。由于难以使异性电荷分开，故而这两种形成离子对的方式均十分牢固。因此单点锚固作用可提供极大的吸附强度，使得超分散剂不宜脱附。如图1.2所示。

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