2.2.2親水-疏水性單體共聚
采用親水性和疏水性單體共聚可以得到含親水-疏水鏈段的嵌段高分子表面活性劑.親水鏈段如聚氧乙烯、聚乙烯亞胺等,疏水鏈段如聚氧丙烯、聚苯乙烯和聚氧硅烷等.此類共聚物有良好的乳化性能.典型的氧乙烯-氧丙烯多嵌段共聚物,其疏水性氧丙烯鏈段與親水性氧乙烯鏈段間隔分布于整個(gè)分子鏈上,不易形成締合,增大了大分子鏈向界面遷移的能力,呈現(xiàn)較高的表面活性.以馬來(lái)酸酐與具有特定長(zhǎng)度親水鏈的聚氧乙烯醚反應(yīng)產(chǎn)物為親水單體,與具有疏水性碳鏈的烯烴反應(yīng)制備新型高分子表面活性劑,反應(yīng)式如下[6]:
2.2.3高分子化學(xué)反應(yīng)
在現(xiàn)有的高分子化合物中引入親水或疏水基團(tuán)以修正其親水-疏水性,可得到各類型的高分子表面活性劑.如將對(duì)烷基酚與甲醛縮合所得的線性高分子與環(huán)氧乙烷加成,得到水溶性非離子表面活性劑,將該非離子表面活性劑硫酸化,可得到陰離子型高分子表面活性劑.在聚甲基硅氧烷鏈上引入不同離子性質(zhì)的親水基可得到不同的含硅高分子表面活性劑,常見(jiàn)的是引入聚醚鏈段制備非離子性含硅高分子表面活性劑.通過(guò)調(diào)整硅氧鏈與親水基團(tuán)聚醚的比率和聚醚部分中環(huán)氧乙烷(EO)與環(huán)氧丙烷(PO)的比率來(lái)調(diào)整表面活性劑的親水親油平衡值HLB.孫淑珍等人在聚羥基月桂酸酯分子中引入叔胺制備了陽(yáng)離子性高分子表面活性劑,可作為超分散劑使用.[7]反應(yīng)式如下：
3高分子表面活性劑作為紡織印染助劑應(yīng)用
高分子表面活性劑作為紡織印染助劑應(yīng)用已有較長(zhǎng)歷史.聚醚類高分子表面活性劑常被用作低泡洗滌劑、乳化劑、分散劑、消泡劑、抗靜電劑、潤(rùn)濕劑、勻染劑等;聚乙烯醇等高分子化合物作為增稠劑和保護(hù)膠體廣泛應(yīng)用于乳液型印染助劑的制備中;羧甲基纖維素等纖維素衍生物被用于洗滌劑作為再沾污防止劑;聚丙烯酸及其共聚物被用作螯合分散劑;木質(zhì)素磺酸鹽、酚醛縮合物磺酸鹽等被用作不溶性染料的分散劑.近年來(lái),高分子表面活性劑在印染助劑領(lǐng)域的應(yīng)用又有了較大的發(fā)展.
3.1超分散劑
超分散劑是一種新型高分子表面活性劑,用于涂料等的表面處理.其主要特點(diǎn)是:(1)快速充分地潤(rùn)濕顆粒,縮短達(dá)到合格顆粒細(xì)度的研磨時(shí)間;(2)可大幅度提高研磨基料中的固體顆粒含量,節(jié)省加工設(shè)備與加工能耗;(3)分散均勻,穩(wěn)定性好,從而使分散體系的最終使用性能顯著提高.[8]
超分散劑的分子結(jié)構(gòu)主要分2個(gè)部分[9-11]:(1)錨固基團(tuán),如—N+R3、—COOH、—SO3H、—NR2、—PO43-、—COO—、多元胺、多元醇和聚醚等,錨固基團(tuán)通過(guò)離子鍵、氫鍵以及范德華力等作用,緊緊地吸附于顏料顆粒表面,防止超分散劑解吸;(2)溶劑化鏈將直接決定分散后顏料在溶劑中的穩(wěn)定性.為此,要求溶劑化鏈對(duì)分散溶劑有較高的親和力,以保證具有良好的溶劑化作用,同時(shí)還應(yīng)具有足夠的碳鏈長(zhǎng)度,以產(chǎn)生有效的空間立體屏障,阻止粒子間的相互吸引.常用的溶劑化鏈有低極性烷烴鏈或聚酯鏈、中等極性聚酯鏈或聚丙烯酸酯鏈、強(qiáng)極性聚醚鏈,這3類溶劑化鏈分別適合顏料粒子在低極性、中等極性和強(qiáng)極性溶劑中的分散.在顏料粒子的研磨分散過(guò)程中,超分散劑通過(guò)其錨固基團(tuán)優(yōu)先緊緊吸附于顏料粒子的表面,形成一種只有分散遞質(zhì)才能夠出入的吸附層,使顏料粒子能被遞質(zhì)充分潤(rùn)濕,與此同時(shí),超分散劑的溶劑化鏈以比較伸展的構(gòu)象,在顏料粒子表面形成一定厚度的保護(hù)層.當(dāng)吸附有超分散劑的顏料粒子相互靠近時(shí),吸附層之間的排斥作用使顆粒相互離開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)了顏料粒子在遞質(zhì)中的穩(wěn)定分散.對(duì)于堿性表面有機(jī)顏料，錨固基團(tuán)可以是羧基,通過(guò)酸堿反應(yīng)而牢固結(jié)合,酸堿反應(yīng)使顏料表面覆蓋了大量的超分散劑溶劑化鏈.如以下結(jié)構(gòu)的超分散劑：
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