梳状改性苯乙烯 - 马来酸酐共聚物用于分散染料的分散剂

摘要

通过酯交换和酰胺化反应合成梳状苯乙烯-马来酸酐共聚物-g-靛红酸酐-甲氧基聚乙二醇缩合物（SMA-g-IA-MPEG）。通过FT-IR和1H-NMR表征SMA-g-IA-MPEG的化学结构。本文首次采用梳状改性SMA作为分散染料悬浮液的分散剂。由于染料颗粒表面的空间位阻和静电排斥，SMA-g-IA-MPEG分散剂的加入显着改善了分散染料悬浮液的分散性和稳定性。特别讨论了侧链长度对分散染料悬浮液的粒径，Zeta电位，离心稳定性和回火染料敏感性的影响。结果表明，中等长度侧链的SMA-g-IA-MPEG对分散染料悬浮液具有最佳分散性，染料的平均粒径可降至356.1nm。因此，梳状分散剂在分散染料的分散中起着至关重要的作用。

关键词：改性SMA;梳状; 分散染料; 稳定性; 侧链长度

介绍

为了实现液体分散染料在染色工业中的智能化运输，一些研究试图通过添加助剂来提高染料的利用率和稳定性。然而，问题还没有完全解决。由于分散染料的分散染色过程中分散性差，稳定性差，大量使用传统分散剂溶液，染料吸收减少，废水处理成本增加。因此，为分散染料制备有效分散的分散剂变得尤为重要。一些商业化的分子分散剂已广泛用于印染工业，如木质素磺酸盐，萘磺酸盐甲醛缩合物和聚氨酯，它们可以减少颗粒分散不均匀性，聚集和沉淀的各种现象。不同的分散性能主要由分子结构决定.通过设计含有适当分子量和官能团的分散剂的分子结构，可望得到具有有效稳定性的液体分散染料。

特别是聚羧酸盐分散剂是一种新型，高效，多功能的水溶性聚合物，具有低剂量，强吸附性，静电排斥性和溶液空间位阻性，广泛应用于水泥，油脂，农药，颜料等领域。改性苯乙烯-马来酸酐（SMA）共聚物是一种聚羧酸盐分散剂。根据文献，改性SMA的两种主要方法是接枝和共聚。Ran等人使用二氯甲烷作为溶剂和4-二甲基氨基吡啶作为酯催化剂，通过接枝甲氧基聚乙二醇（MPEG）和SMA作为侧链制备改性SMA分散剂。分散剂用于分散Al2O3，在水分散体系中显示出良好的分散稳定性.Lindhoud等提出了一种简单的策略，通过使用DMF作为溶剂和三乙胺作为催化剂，用半胱胺接枝聚合物来改性SMA。改性SMA（SMA-SH）用于将脂质双层膜溶解成脂质纳米圆盘，显示出良好的生物相容性和对蛋白质的稳定性。傅等人使用偶氮二异丁腈作为引发剂，通过苯乙烯、马来酸酐（MA）和4-甲基巯基苯乙烯的聚合合成了梳状共聚物。

梳状共聚物改善了着色性能，作为纺织品印花的着色剂.Liu等。制备了一种新型共聚物，SMA-共聚（7-（4-乙烯基苄氧基）-4-甲基香豆素-马来酸酐）P（St-alt-MAn）-co-P（VM-alt-MAn）（PSMVM）通过共聚合.PSMVM及其交联产物用于稳定皮克林乳液，通过TEM和SEM图像确认了优异的乳化性。因此，SMA是一种良好的功能材料，可以进行改性以获得合适的空间，适用于许多领域的结构。

在本文中，首先，通过合成不同分子量的MPEG和靛红酸酐（IA）制备具有不同支链长度的活性单体（IA-MPEG）。然后，通过在碱处理后使用丙二醇单甲醚乙酸酯（PMA）作为溶剂将IA-MPEG与SMA接枝，可以实现梳状聚羧酸盐分散剂（SMA-g-IA-MPEG）。如图1（a）所示，SMA-gIA-MPEG的结构优势在于SMA与侧链MPEG之间的苯的空间结构，这不仅会大大增加溶液中分散剂的空间位阻，而且疏水性骨架被亲水性支链覆盖的现象也会减少。因此，由于图1（b）的染料颗粒表面上的吸附，空间位阻和静电排斥的增强，将获得更稳定的分散体系。通过探讨支链长度对改性SMA分散性能的影响，确定了具有最佳长度侧链的梳状改性SMA，用作分散染料的分散剂。最后，分散和分散染料使用SMAg-IA-MPEG550和其他商业分散剂分别比较液体分散染料的染色性能。