一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法及其使用方法与流程

本发明涉及分散剂制备的，具体涉及一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法及其使用方法。

背景技术：

1、橡胶制品在生产过程中常常需要使用分散剂来实现添加剂的分散和均匀混合，以提高橡胶制品的力学性能和加工性能。与无机分散剂或有机分散剂如烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸盐等相比，α-烯烃与马来酸酐的共聚反应及共聚物分散剂是一种更为环保型的分散剂，其既可以增大颗粒表面静电斥力，还可以通过加大高分子吸附层的厚度而增强空间位阻作用，从而达到更优越的分散效果，目前苯乙烯-马来酸酐、双环戊二烯-马来酸酐、醋酸乙烯酯-马来酸酐等共聚体系已广泛应用于水煤浆、建筑混凝土、燃料等行业。

2、丙烯酸-马来酸酐共聚体系具有碳链长、组成的共聚体系具有活性吸附点多、空间位阻作用稳定等优点，具备更为优异的分散效果，但其一方面玻璃化温度较低，难以耐受高温使用的冲击，另一方面在实际生产应用过程中所生成的共聚物组分成分杂质较多，导致分散力难以调控。因此，需要一种能够实现分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂，来满足不同橡胶制品对分散效果的需求。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有丙烯酸-马来酸酐共聚体系分散剂存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：解决现有丙烯酸-马来酸酐共聚体系分散剂一方面玻璃化温度较低，另一方面分散力难以调控的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，按质量分数计具体包括如下原料：马来酸酐1.12～3.64份、α-羟基丙烯酸1.45～4.33份、苯乙烯0.17～0.32份、可调节剂0.3～0.5份、有机溶剂10～25份、苯酚0.1～0.13份、阴离子表面活性剂1～1.5份、稳定剂0.1～0.2份、10份溶度为0.1mol/l的氢氧化钠水溶液；

5、具体包括以下制备步骤：

6、s1：反应釜中加入马来酸酐、α-羟基丙烯酸、苯乙烯及有机溶剂，以5℃/min逐步升温至100～120℃，当出现回流现象后，保温回流反应0.5h以上达到既定要求后停止搅拌并逐步恢复至室温，同时搜集馏出物备用；

7、s2：取出反应釜中的混合物，升温至50℃，加入可调节剂及苯酚，搅拌溶解后开环反应，反应时长2～6h后；

8、s3：加入氢氧化钠水溶液，搅拌均匀后加入阴离子表面活性剂及稳定剂，2v极差进行电解；

9、s4：电解反应1～3h后测定反应物的粘度，符合要求后降温至室温，于反应物中加入所述馏出物；

10、s5：混合萃取，得到下层产物后过滤，滤饼再用去离子水洗涤2次，烘干即得分散剂。

11、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：可调节剂为二甲基甲酰胺。

12、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：有机溶剂为乙酸乙酯。

13、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠sds与辛基硫酸钠aos以质量比为1:1.4混合的混合物。

14、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：稳定剂为浓度为0.5mol/l的聚乙烯醇。

15、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：保温回流反应0.5h以上后，实时通过液相色谱监测所述馏出物的含量，当刚馏出的所述馏出物的-na元素含量升至3％且苯环元素升至5％以上时，规定保温回流反应达到既定要求。

16、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：测定反应物的粘度时，当混合液的黏度为100～200mm2/s时，符合要求。

17、作为本发明所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法的一种优选方案，其中：步骤s5中，混合萃取后的上层分离物用石油醚与乙酸乙酯体积比为10:1的硅胶柱层析，蒸发旋干得到混合物备用。

18、为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂的使用方法，反应釜中加入热熔性高温颗粒剂10～15份、成膜剂1～1.4份及20％有机粘合剂，在200℃下热熔后降至室温，加入分散剂和极性溶剂20～30份，制作成分散目为确定目标目的分散网囊进行使用。

19、为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂的使用方法，反应釜中加入热熔性高温颗粒剂10～15份、成膜剂1～1.4份及20份有机粘合剂，在200℃下热熔后降至室温，加入分散剂和极性溶剂20～30份，制作成分散目为确定目标目的分散网囊进行使用；

20、同时，反应体系中加入水及分散网囊，依据当前反应物的反应体系及分散要求配置对应的电极幅值，lc相隔时间段测定混合物的含量，当百分含量不变时，停止电极反应催化；

21、其中，依据当前反应物的反应体系及分散要求配置对应的电极幅值具体为：

22、

23、其中，v为所配置的电极幅值，α为反应体系的温度，β为反应体系的黏度，γ为反应体系的总体浓度，δ为分散剂添加后相较于原始反应体系需要达到的反应变化值。

24、本发明的有益效果：本发明提供一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法及其使用方法，通过基本单体首先进行聚合皂化反应，过程中回流反应加快反应过程，并且，当温度提升达到回流温度要求后，反应体系中的羧基会在加快的链反应中取代c元素，双键加快断裂，-ona基团进入反应体系的速度同步加快，同时，苯酚配合酰胺类可调节剂进行开环反应的同时进行亲核取代反应，苯酚中的羟基与二甲基甲酰胺中的酰基发生取代反应产生的n-甲基苯酰胺具有明显的催化效果，放在本反应体系中加快了开环反应的进行，额外的，极差电解实现了丙烯酸-马来酸酐共聚物分散力的巩固，提高了其玻璃化温度，使其能适应不同材料和使用环境的要求，本发明提供的两款使用方法通过载体形式及反应体系的不同配置进一步提高了分散剂的调控能力，配合制备方法使用，较好的解决了现有丙烯酸-马来酸酐共聚体系分散剂一方面玻璃化温度较低，另一方面分散力难以调控的问题。

技术特征：

1.一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于，按质量分数计具体包括如下原料：马来酸酐1.12～3.64份、α-羟基丙烯酸1.45～4.33份、苯乙烯0.17～0.32份、可调节剂0.3～0.5份、有机溶剂10～25份、苯酚0.1～0.13份、阴离子表面活性剂1～1.5份、稳定剂0.1～0.2份、10份溶度为0.1mol/l的氢氧化钠水溶液；

2.根据权利要求1所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：可调节剂为二甲基甲酰胺。

3.根据权利要求2所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：有机溶剂为乙酸乙酯。

4.根据权利要求3所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠sds与辛基硫酸钠aos以质量比为1:1.4混合的混合物。

5.根据权利要求4所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：稳定剂为浓度为0.5mol/l的聚乙烯醇。

6.根据权利要求5所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：保温回流反应0.5h以上后，实时通过液相色谱监测所述馏出物的含量，当刚馏出的所述馏出物的-na元素含量升至3％且苯环元素升至5％以上时，规定保温回流反应达到既定要求。

7.根据权利要求6所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：测定反应物的粘度时，当混合液的黏度为100～200mm2/s时，符合要求。

8.根据权利要求7所述的橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，其特征在于：步骤s5中，混合萃取后的上层分离物用石油醚与乙酸乙酯体积比为10:1的硅胶柱层析，蒸发旋干得到混合物备用。

9.一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂的使用方法，其特征在于：反应釜中加入热熔性高温颗粒剂10～15份、成膜剂1～1.4份及20份有机粘合剂，在200℃下热熔后降至室温，加入分散剂和极性溶剂20～30份，制作成分散目为确定目标目的分散网囊进行使用。

10.一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂的使用方法，其特征在于：反应釜中加入热熔性高温颗粒剂10～15份、成膜剂1～1.4份及20％有机粘合剂，在200℃下热熔后降至室温，加入分散剂和极性溶剂20～30份，制作成分散目为确定目标目的分散网囊进行使用；

技术总结本发明公开了一种橡胶用分散力可调的聚羧酸钠盐分散剂制备方法，单体首先进行聚合皂化反应，当温度提升达到回流温度要求后，反应体系中的羧基会在加快的链反应中取代C元素，双键加快断裂，‑ONa基团进入反应体系的速度同步加快，苯酚配合酰胺类可调节剂进行开环反应的同时进行亲核取代反应，苯酚中的羟基与二甲基甲酰胺中的酰基发生取代反应产生的N‑甲基苯酰胺具有明显的催化效果，放在本反应体系中加快了开环反应的进行，极差电解实现了丙烯酸‑马来酸酐共聚物分散力的巩固，提高了其玻璃化温度，使其能适应不同材料和使用环境的要求，本发明提供的两款使用方法通过载体形式及反应体系的不同配置进一步提高了分散剂的调控能力。技术研发人员：王慧雅受保护的技术使用者：宜兴市湖景化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18