超分散剂的合成及其结构性能表征
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基团通过多点或单点锚固的方式，吸附填料分子，防止脱附，溶剂化链则包覆
在填料分子表面。 形成空间 位阻，降 低了 填料颗粒间的相互作用而导致的 汇集。 将超分散剂应用于填料和塑料的共混，可以 有效的提高填料在塑料中的 添加量
和分散效果，降低加工时间，从而提高材料的使用性能。本文成功地合成了一
系列具有不同种类锚固基团， 不同长度溶剂化链的超分散剂， 通过对其结构和
（ 传统分散剂的亲水基团极性较低，和颗粒表面的结合不牢固，容易 １ ）
解吸，很容易导致被分散的粒子重新絮凝，而超分散剂能在颗粒表面可形成
单点或者多点锚固，提高了吸附牢度，不容易解吸。
（ 传统分散剂的亲油基团最多含有十八个碳， ２ ） 不具备足够的碳链长度，
超分散剂的溶剂化链为聚合物长链，比传统分散剂亲油基团长，能产生足够
也很小， 这样大大降低了溶剂化链的有效利用率， 同时锚固基团的无规分布， 导致同一溶剂化链上的锚固基团可以吸附到不同的固体颗粒的表面， 从而导
致颗粒之间的架桥絮凝，而超分散剂因为一般为单官能化的聚合物、Ａ 型 Ｂ 或是锚固基团处于中央的 Ｂ Ｂ嵌段共聚物、以及以锚固基团为背，以溶剂 Ａ 化链为齿的 “ 梳型” 共聚物， 避免了卧型和环形吸附的产生，大大提高了溶
对 １０ 目 ００ 重质碳酸钙， ０ 目 ５ （ 高岭土在低密度聚乙 ０） 烯塑料中的分散作用的表征， 以期摸索出 此类超分散剂不同的锚固基团， 溶剂化链长度对不同的填料在 Ｐ 体 Ｅ 系中的的分散选择性， 并在此基础上， 评估这类分散剂在塑料中 应用的可能性．
１ ．超分散剂概述
超分散剂是一类新型的聚合物型分散助剂， 国外从七十年代着手超分散剂
４ 超分散剂的设计合成原则［２１ ． １０ ９， ，２
超分散剂的合成路线是决定能否得到设计分子结构的关键因素， 在超分散剂
的两部分结构中， 锚固基团一般只需选出。 不需合成， 即使需要合成， 一般也是在
超分散剂的基本结构合成好以后再对锚固基团进行适当的“ 修饰” 因此， 。 超分散
超分散剂的合成及其结构性能表征
剂都为低极性的聚酷链及碳氢链， 它们与聚烯烃类塑料及其增塑剂有很好的
相容性 。
超分散在塑料加工中的应用， 具体方法有三种， １ 用于增塑剂糊中。 ２） 〔 ） （ 用于色母粒中。（ ）用于塑料与颜料填料的直接混合中。在超分散剂的制 ３ 备过程中， 使制得的颜料（ 填料） 在介质中易分散， 这是超分散剂的主要发展方
的Ｋ Ｋ公司 推出 一 Ｖ 也 了 些商品 料分散 ｙ ｒｌ 列［。 也出 颜 剂Ｈｐ ｓ 系 １ 国内 现了 ｅｏ ６ １
一些超分散剂品种， 例如： Ｂ －３ Ｄ －， －， －， Ｎ Ｚ ， ５ ＷＨ １ Ｐ ５ 但产品未系列化， Ａ Ｄ 主要用于油墨、涂料、色母料等方面。
超分散剂在塑料工业中的使用， 值得一提的 有国内的Ｗ 系列Ｅ ， Ｌ ＩＣ ＂ Ｈ系
一定的刚性。嫡斥理论１ ９ １ 认为：当两个吸附有超分散剂的粒子相互靠近的时
候，当表面间距小于两倍吸附层厚度 的情况下，两个吸附层可 以被压缩，但
超分散荆的合成及其结构性能表征
不能相互渗透，从而产生排斥效应； 渗透理论［认为吸附层可以 １ ０ ］ 相互渗透，
渗透过程中吸附层的重叠将产生过剩的化学势，从而在颜料 （ 填料）之间产
（ ３）显著降低分散体系的粘度，改善分散体系的流变性，使产品更容易被操
作，节省能源。
超分散剂的合成及其结构性能表征
（ ４）提高分散体系的稳定性，延长使用年限或储存期。 〔 ）由于超分散剂应用的广泛性，可以在需要多种粉体分散的情况下，采用 ５
同一种超分散剂，极大地方便了操作。
〔 ） ６ 热稳定性高，达到２０ ０℃可以 ０－ ０ ３ 广泛应用于多种加工体系。
在超分散剂的合成过程中， 不管采用何种合成路线， 都要掌握这样一条原
则， 即要避免在同一溶剂化链上出现被溶剂化链段隔开的两个或多个锚固基团， 否则所得到的超分散剂又回到传统聚合物型分散剂的分子结构。对于采用路线 （ 合成超分散剂， １ ） 要做到这一点并不困难， 只要合成的溶剂化链末端不再出现
证超分散剂分散稳定性的主要因素。 当加入超分散剂与 （ 颜料） 填料共混时，
锚固基团吸附于被分散粒子的表面， 溶剂化链在粒子周围形成致密的单分子
吸附层，在这一吸附层中，超分散剂具有相当高的浓度，溶剂化链处于拥挤 状态，溶剂化链被迫伸展以减弱彼此之间的相互作用，同时，由于溶剂化链
与分散介质之间具有 良好的相容性，溶剂化链可以形成相当伸展的构象，有
生渗透排斥作用，这种排斥作用越强烈，超分散剂的分散稳定性就越好。
除了溶剂化链产生的空间位阻稳定性之外， 锚固基团和被分散粒子之间
的相互作用也是不可忽视的， 对于不同性质的粒子， 采用具有不用锚固基团 的超分散剂：（ 对表面极性较高，反应活性较大的粒子，锚固基团可与之 １ ） 形成离子对；（ 对于大多数有机颜料 （ ２ ） 填料）而言，其表面极性不如无机
的 研究工作， 并在八十年代中 期开始推出相应产品并进行了 推广应用。 前的超 目
分散剂产品主要应用于涂料和油墨体系中颜料粒子的分散，分子量一般在
１ ０１ ０ 之间， ０ － ００ ０ ０ 这些产品主要的应用特点包括１ ］ ５ ：
（ ） １ 对粉体能快速充分润湿，缩短达到合适的 颗粒细度所需的研磨时间。 （ 在不提高体系粘度的情况下，提高研磨基料的固 ２） 含量。
颜料 （ 填料）强，因此不能形成离子对的锚固形式，此时锚固基团可以通过 氢键的形式锚固于粒子表面，由于氢键的键能比较低，单点锚固不能保证足
够的吸附强度，在设计超分散剂的时候，则采用 Ａ ， Ｂ嵌段共聚物或者 Ｂ Ｂ Ａ “ 梳型” 的超分散剂构型，以保证超分散剂的锚固基团和被分散颖粒之间形 成足够强的吸附作用；（ ３ ）当颜料 （ 填料）的表面完全非极性，这时候就要 考虑通过超分散与表面增效剂同时使用的方法， 选择与颜料 （ 填料） 分子结
而不会引起絮凝，维持稳定的分散状态。
Ｃ ｙｅ ， ｍ ｕ ｂ和Ｍ ｉ通过理论分析预言在超分散剂在颗粒表面的 ｌ ｆｌ Ｌ ａ ｉｄ ｅｒ ｅ 三
种基本吸附形态： 尾形， 环形和卧形中， 尾形和环形更有利于空间稳定性， 显
然， 单端官能化的聚合物或ＡＢ －两嵌段共聚物更有利于单纯的尾形吸附１１ １ ４ Ｅ ｕｋｎ ｅ 和Ｉ ．ａ首先从理论上证明溶剂化链段最低分子量和固 ｔｎ ． ｏ ． ｃａｓ ｉ Ｖ Ｒ Ｒ
构相似的一种衍生物作为表面增效剂［ ， 川 它能通过范德华力吸附于颜料 （ 填
料）的表面，由于表面增效剂本身大而平的结构，不但能与颜料 （ 填料）分
子的表面形成非常强烈的吸附作用， 还能为超分散剂提供锚固位 ， 起到协助
超分散剂锚固基团与颜料 （ 填料）相互吸附的作用。 与传统分散剂相比， 超分散剂的结构存在很大优势， 表现在以下三方面
剂的合成实际上分为溶剂化链的合成及其与锚固基团的组合两个部分。 通常选用
的合成路线有：
（ ）以锚固基团为起始剂引发溶剂化链单体聚合， １ 合成反应只有一步。
（ ２）在溶剂化链合成过程中自然形成锚固基团． 合成反应也只有一步。
（ ３）先合成端基能与锚固基团反应的溶剂化链， 然后再与锚固基团连接， 合成
体颗粒大小有关。 并进一步从絮凝实验的临界自由聚合物浓度随粒度增大而
下降的事实中得到了间接验证ｔ） ’。 ５
这种高分子助剂目前主要用于有机溶剂或水体系的无机颜料、填源自文库、 磁
粉体等的分散，也用于油墨、 涂料、陶瓷、 纳米级材料中，国外也开始应用 到导电聚合物微粒的分散方面， 达到快速充分分散、稳定化、节省加工设备
醚等。 它们通过离子键、 共价键、 氢键及范德华力等相互作用 ， 紧紧地吸附在固 体颗粒被分散物表面，防止超分散剂脱附，锚固基团在超分散剂中所占的比例
很 （ 少 一般在 ５ 一 １ ％）另一部分为 ％ ０ ； 溶剂化键［ 溶剂化链是 ５ １ 。 超分散剂分子
结构的主要部分 （ ９ ￣ ９％ ，从其单元结构可以比较准确地判断其适用 占 ０％ ５）
的立体屏障，从而达到有效的空间稳定作用。
（ 传统的聚合物型分散剂一般为无规共聚物，吸附基团无规的分布在 ３ ）
聚合物长链上， 这种分散剂在固体颗粒表面的吸附形态有卧型， 环形和尾型
超分散剂的合成及其结构性能表征
三种［ ， ’ 其中卧型对空间 ２ ］ 位阻的贡献几乎为零， 环形吸附 对空间 位阻的贡献
列超分散剂。 ｕｏｔ Ｄ ｐｎ 公司近年来投入了大量的人力和物力， 对超分散剂进行
开发， 其下属的 Ｒ ＤＭａ ｈｌ ＆ ， ｒ ａ实验室分别从事产品开发和基础研究， ｓ 并同加
州（ 伯克利） 大学和荷兰农业大学进行合作， 对分散体系性能进行了理论预测 和超分散剂产品系列开发， 形成了Ａ ， Ａ型超分散剂系列。 此外， ＢＡ Ｂ 丹麦
介质的范围。按照溶剂化链的单元结构对超分散剂进行分类，常见的有以聚醋、
聚醚、聚烯烃以 及聚丙烯酸醋等为溶剂化链的 超分散剂１ ６ １
分散体系的分散状态及分散稳定性，是由颗粒、分散剂、分散介质等组
分间的相互作用共同决定的［空间位阻 ７ １ ， 作用理论１ ８ １ 认为： 在非水体系中，占
超分散剂分子结构 ９９－９％以上的溶剂化链所产生的空间位阻效应，是保 ００ ５ ＇
和加工能耗的 目的。
目 前全世界只有ＩＩ Ｄ ｐｎ Ｓｎ ｍｃ ， Ｋ等少数几家国际知名 Ｃ， ｏｔ ｕ Ｃｅ ｉｌ Ｋ ｕ ， ｈ ａ Ｖ
的大公司生产这种产 品。其生产技术受到严密封锁 。产品以垄断价格 出售 。
超分散剂的合成及其结构性能表征
国内对此研究起步于９ 年代初期， ０ 近年来也研制和开发了ＷＬ系列、 Ｈ 系 Ｃ
超分散剂的合成及其结构性能表征
引
言
所有填料粉体在应用的过程中均不可避免地会遇到分散问题，分散效果不 仅影响产品的最终质量，如光泽、着色强度、抗拉伸强度等，而且对提高生产
率， 低能耗及原材料的消耗， 降 节省劳力也是至关重要的 。 川 超分散剂是新型的 聚合物型的分散助剂， 其分子结构由 两部分组成： 基团 锚固 和溶剂化链［ 锚固 ２ １ ，
向，为了达到理想的使用效果， 须对超分散剂的分子结构进行设计。设计 内
容包括超分散剂的锚固基团、 超分散剂的溶剂化链、 超分散剂的分子量以及 超分散剂的分子构型等。 以上提及的超分散剂在塑料中的作用是通过颜料粒
子在增塑剂中的高效分散来实现的〔」而专门针对填料在聚烯烃塑料中的分 ’， “
散而开展的超分散剂的研究进行得 比较少。
剂化链的利用率（１ １，而从使超分散剂具有更加优越的使用性能。 ３
３ 超分散剂的研究进展 ． Ｃａ ｉｄ和 ｕ ｌ ｂ首先提出 ｌｆｌ ｙｅ ｍ 在非水分散体系中， 对稳定 起决定作用的是
空间位阻ｆｌ在超分散剂作用体系中， ｌ， ｚ 超分散剂以其锚固段紧吸附于颗粒表
面，溶剂化段则伸展于分散介质中，长度一般为 １－ ｎ ０１ ｍ之间， 当两个吸 ５ 附有超分散剂分子的颖粒靠拢时，由于伸展链的空间障碍而使颖粒弹开，从
（ ）改善分散体系的物理化学性能，如提高着色强度、光泽、改善分散体系 ７
的力学性能等
２ 超分散剂的分子结构和作用机理 ．
超分散剂分子结构由两部分组成，一部分为锚固 基团［ ４ １ 。常见的有 一 ２ Ｒ，
－Ｒ＋ － ０ －Ｏ 、 ５ 、 Ｎ ３ 、 ０ Ｈ、 Ｃ Ｏ － ０ 岛Ｈ 一氏一、 。 一 多元胺、 一 尹、 多元醇及聚
列以 Ｉ 公司的Ｓｌｅｅ 超分散剂 （ 及 Ｃ Ｉ ｏｐｒ 系列 ｓｓ 对应于国内的Ｗ 列超分散 Ｌ系
剂） ，其中 Ｓｌｅ ｅ ０ ｏｐｒ ３０（ ｓ ｓ ０ 有效成分 １ ％，国内对应的牌号为 Ｗ － ； ０ ０ Ｌ１ ）
Ｓｌｅｅ ６０ ｏｐｒ １ ５（ ｓ ｓ ３ 有效成分５％， 对应牌号为Ｗ － Ｌ ０ 国内 Ｌ ３， 类超分散 ） 这Ｉ
反应分为两步。
（） ４ 先合成溶剂化链， 然后与中介物质反应接上一定的官能团， 最后再与锚固
基团反应， 合成共分为三步， 如果再与锚固基团反应， 合成共分为三步， 如
果合成的超分散剂与其锚固 基团 进一步 “ 修饰” 一般是转换成另一种吸附 （
能力更强的 锚固基团）则上述合成路线都需增加一步合成反应。 ，
在填料分子表面。 形成空间 位阻，降 低了 填料颗粒间的相互作用而导致的 汇集。 将超分散剂应用于填料和塑料的共混，可以 有效的提高填料在塑料中的 添加量
和分散效果，降低加工时间，从而提高材料的使用性能。本文成功地合成了一
系列具有不同种类锚固基团， 不同长度溶剂化链的超分散剂， 通过对其结构和
（ 传统分散剂的亲水基团极性较低，和颗粒表面的结合不牢固，容易 １ ）
解吸，很容易导致被分散的粒子重新絮凝，而超分散剂能在颗粒表面可形成
单点或者多点锚固，提高了吸附牢度，不容易解吸。
（ 传统分散剂的亲油基团最多含有十八个碳， ２ ） 不具备足够的碳链长度，
超分散剂的溶剂化链为聚合物长链，比传统分散剂亲油基团长，能产生足够
也很小， 这样大大降低了溶剂化链的有效利用率， 同时锚固基团的无规分布， 导致同一溶剂化链上的锚固基团可以吸附到不同的固体颗粒的表面， 从而导
致颗粒之间的架桥絮凝，而超分散剂因为一般为单官能化的聚合物、Ａ 型 Ｂ 或是锚固基团处于中央的 Ｂ Ｂ嵌段共聚物、以及以锚固基团为背，以溶剂 Ａ 化链为齿的 “ 梳型” 共聚物， 避免了卧型和环形吸附的产生，大大提高了溶
对 １０ 目 ００ 重质碳酸钙， ０ 目 ５ （ 高岭土在低密度聚乙 ０） 烯塑料中的分散作用的表征， 以期摸索出 此类超分散剂不同的锚固基团， 溶剂化链长度对不同的填料在 Ｐ 体 Ｅ 系中的的分散选择性， 并在此基础上， 评估这类分散剂在塑料中 应用的可能性．
１ ．超分散剂概述
超分散剂是一类新型的聚合物型分散助剂， 国外从七十年代着手超分散剂
４ 超分散剂的设计合成原则［２１ ． １０ ９， ，２
超分散剂的合成路线是决定能否得到设计分子结构的关键因素， 在超分散剂
的两部分结构中， 锚固基团一般只需选出。 不需合成， 即使需要合成， 一般也是在
超分散剂的基本结构合成好以后再对锚固基团进行适当的“ 修饰” 因此， 。 超分散
超分散剂的合成及其结构性能表征
剂都为低极性的聚酷链及碳氢链， 它们与聚烯烃类塑料及其增塑剂有很好的
相容性 。
超分散在塑料加工中的应用， 具体方法有三种， １ 用于增塑剂糊中。 ２） 〔 ） （ 用于色母粒中。（ ）用于塑料与颜料填料的直接混合中。在超分散剂的制 ３ 备过程中， 使制得的颜料（ 填料） 在介质中易分散， 这是超分散剂的主要发展方
的Ｋ Ｋ公司 推出 一 Ｖ 也 了 些商品 料分散 ｙ ｒｌ 列［。 也出 颜 剂Ｈｐ ｓ 系 １ 国内 现了 ｅｏ ６ １
一些超分散剂品种， 例如： Ｂ －３ Ｄ －， －， －， Ｎ Ｚ ， ５ ＷＨ １ Ｐ ５ 但产品未系列化， Ａ Ｄ 主要用于油墨、涂料、色母料等方面。
超分散剂在塑料工业中的使用， 值得一提的 有国内的Ｗ 系列Ｅ ， Ｌ ＩＣ ＂ Ｈ系
一定的刚性。嫡斥理论１ ９ １ 认为：当两个吸附有超分散剂的粒子相互靠近的时
候，当表面间距小于两倍吸附层厚度 的情况下，两个吸附层可 以被压缩，但
超分散荆的合成及其结构性能表征
不能相互渗透，从而产生排斥效应； 渗透理论［认为吸附层可以 １ ０ ］ 相互渗透，
渗透过程中吸附层的重叠将产生过剩的化学势，从而在颜料 （ 填料）之间产
（ ３）显著降低分散体系的粘度，改善分散体系的流变性，使产品更容易被操
作，节省能源。
超分散剂的合成及其结构性能表征
（ ４）提高分散体系的稳定性，延长使用年限或储存期。 〔 ）由于超分散剂应用的广泛性，可以在需要多种粉体分散的情况下，采用 ５
同一种超分散剂，极大地方便了操作。
〔 ） ６ 热稳定性高，达到２０ ０℃可以 ０－ ０ ３ 广泛应用于多种加工体系。
在超分散剂的合成过程中， 不管采用何种合成路线， 都要掌握这样一条原
则， 即要避免在同一溶剂化链上出现被溶剂化链段隔开的两个或多个锚固基团， 否则所得到的超分散剂又回到传统聚合物型分散剂的分子结构。对于采用路线 （ 合成超分散剂， １ ） 要做到这一点并不困难， 只要合成的溶剂化链末端不再出现
证超分散剂分散稳定性的主要因素。 当加入超分散剂与 （ 颜料） 填料共混时，
锚固基团吸附于被分散粒子的表面， 溶剂化链在粒子周围形成致密的单分子
吸附层，在这一吸附层中，超分散剂具有相当高的浓度，溶剂化链处于拥挤 状态，溶剂化链被迫伸展以减弱彼此之间的相互作用，同时，由于溶剂化链
与分散介质之间具有 良好的相容性，溶剂化链可以形成相当伸展的构象，有
生渗透排斥作用，这种排斥作用越强烈，超分散剂的分散稳定性就越好。
除了溶剂化链产生的空间位阻稳定性之外， 锚固基团和被分散粒子之间
的相互作用也是不可忽视的， 对于不同性质的粒子， 采用具有不用锚固基团 的超分散剂：（ 对表面极性较高，反应活性较大的粒子，锚固基团可与之 １ ） 形成离子对；（ 对于大多数有机颜料 （ ２ ） 填料）而言，其表面极性不如无机
的 研究工作， 并在八十年代中 期开始推出相应产品并进行了 推广应用。 前的超 目
分散剂产品主要应用于涂料和油墨体系中颜料粒子的分散，分子量一般在
１ ０１ ０ 之间， ０ － ００ ０ ０ 这些产品主要的应用特点包括１ ］ ５ ：
（ ） １ 对粉体能快速充分润湿，缩短达到合适的 颗粒细度所需的研磨时间。 （ 在不提高体系粘度的情况下，提高研磨基料的固 ２） 含量。
颜料 （ 填料）强，因此不能形成离子对的锚固形式，此时锚固基团可以通过 氢键的形式锚固于粒子表面，由于氢键的键能比较低，单点锚固不能保证足
够的吸附强度，在设计超分散剂的时候，则采用 Ａ ， Ｂ嵌段共聚物或者 Ｂ Ｂ Ａ “ 梳型” 的超分散剂构型，以保证超分散剂的锚固基团和被分散颖粒之间形 成足够强的吸附作用；（ ３ ）当颜料 （ 填料）的表面完全非极性，这时候就要 考虑通过超分散与表面增效剂同时使用的方法， 选择与颜料 （ 填料） 分子结
而不会引起絮凝，维持稳定的分散状态。
Ｃ ｙｅ ， ｍ ｕ ｂ和Ｍ ｉ通过理论分析预言在超分散剂在颗粒表面的 ｌ ｆｌ Ｌ ａ ｉｄ ｅｒ ｅ 三
种基本吸附形态： 尾形， 环形和卧形中， 尾形和环形更有利于空间稳定性， 显
然， 单端官能化的聚合物或ＡＢ －两嵌段共聚物更有利于单纯的尾形吸附１１ １ ４ Ｅ ｕｋｎ ｅ 和Ｉ ．ａ首先从理论上证明溶剂化链段最低分子量和固 ｔｎ ． ｏ ． ｃａｓ ｉ Ｖ Ｒ Ｒ
构相似的一种衍生物作为表面增效剂［ ， 川 它能通过范德华力吸附于颜料 （ 填
料）的表面，由于表面增效剂本身大而平的结构，不但能与颜料 （ 填料）分
子的表面形成非常强烈的吸附作用， 还能为超分散剂提供锚固位 ， 起到协助
超分散剂锚固基团与颜料 （ 填料）相互吸附的作用。 与传统分散剂相比， 超分散剂的结构存在很大优势， 表现在以下三方面
剂的合成实际上分为溶剂化链的合成及其与锚固基团的组合两个部分。 通常选用
的合成路线有：
（ ）以锚固基团为起始剂引发溶剂化链单体聚合， １ 合成反应只有一步。
（ ２）在溶剂化链合成过程中自然形成锚固基团． 合成反应也只有一步。
（ ３）先合成端基能与锚固基团反应的溶剂化链， 然后再与锚固基团连接， 合成
体颗粒大小有关。 并进一步从絮凝实验的临界自由聚合物浓度随粒度增大而
下降的事实中得到了间接验证ｔ） ’。 ５
这种高分子助剂目前主要用于有机溶剂或水体系的无机颜料、填源自文库、 磁
粉体等的分散，也用于油墨、 涂料、陶瓷、 纳米级材料中，国外也开始应用 到导电聚合物微粒的分散方面， 达到快速充分分散、稳定化、节省加工设备
醚等。 它们通过离子键、 共价键、 氢键及范德华力等相互作用 ， 紧紧地吸附在固 体颗粒被分散物表面，防止超分散剂脱附，锚固基团在超分散剂中所占的比例
很 （ 少 一般在 ５ 一 １ ％）另一部分为 ％ ０ ； 溶剂化键［ 溶剂化链是 ５ １ 。 超分散剂分子
结构的主要部分 （ ９ ￣ ９％ ，从其单元结构可以比较准确地判断其适用 占 ０％ ５）
的立体屏障，从而达到有效的空间稳定作用。
（ 传统的聚合物型分散剂一般为无规共聚物，吸附基团无规的分布在 ３ ）
聚合物长链上， 这种分散剂在固体颗粒表面的吸附形态有卧型， 环形和尾型
超分散剂的合成及其结构性能表征
三种［ ， ’ 其中卧型对空间 ２ ］ 位阻的贡献几乎为零， 环形吸附 对空间 位阻的贡献
列超分散剂。 ｕｏｔ Ｄ ｐｎ 公司近年来投入了大量的人力和物力， 对超分散剂进行
开发， 其下属的 Ｒ ＤＭａ ｈｌ ＆ ， ｒ ａ实验室分别从事产品开发和基础研究， ｓ 并同加
州（ 伯克利） 大学和荷兰农业大学进行合作， 对分散体系性能进行了理论预测 和超分散剂产品系列开发， 形成了Ａ ， Ａ型超分散剂系列。 此外， ＢＡ Ｂ 丹麦
介质的范围。按照溶剂化链的单元结构对超分散剂进行分类，常见的有以聚醋、
聚醚、聚烯烃以 及聚丙烯酸醋等为溶剂化链的 超分散剂１ ６ １
分散体系的分散状态及分散稳定性，是由颗粒、分散剂、分散介质等组
分间的相互作用共同决定的［空间位阻 ７ １ ， 作用理论１ ８ １ 认为： 在非水体系中，占
超分散剂分子结构 ９９－９％以上的溶剂化链所产生的空间位阻效应，是保 ００ ５ ＇
和加工能耗的 目的。
目 前全世界只有ＩＩ Ｄ ｐｎ Ｓｎ ｍｃ ， Ｋ等少数几家国际知名 Ｃ， ｏｔ ｕ Ｃｅ ｉｌ Ｋ ｕ ， ｈ ａ Ｖ
的大公司生产这种产 品。其生产技术受到严密封锁 。产品以垄断价格 出售 。
超分散剂的合成及其结构性能表征
国内对此研究起步于９ 年代初期， ０ 近年来也研制和开发了ＷＬ系列、 Ｈ 系 Ｃ
超分散剂的合成及其结构性能表征
引
言
所有填料粉体在应用的过程中均不可避免地会遇到分散问题，分散效果不 仅影响产品的最终质量，如光泽、着色强度、抗拉伸强度等，而且对提高生产
率， 低能耗及原材料的消耗， 降 节省劳力也是至关重要的 。 川 超分散剂是新型的 聚合物型的分散助剂， 其分子结构由 两部分组成： 基团 锚固 和溶剂化链［ 锚固 ２ １ ，
向，为了达到理想的使用效果， 须对超分散剂的分子结构进行设计。设计 内
容包括超分散剂的锚固基团、 超分散剂的溶剂化链、 超分散剂的分子量以及 超分散剂的分子构型等。 以上提及的超分散剂在塑料中的作用是通过颜料粒
子在增塑剂中的高效分散来实现的〔」而专门针对填料在聚烯烃塑料中的分 ’， “
散而开展的超分散剂的研究进行得 比较少。
剂化链的利用率（１ １，而从使超分散剂具有更加优越的使用性能。 ３
３ 超分散剂的研究进展 ． Ｃａ ｉｄ和 ｕ ｌ ｂ首先提出 ｌｆｌ ｙｅ ｍ 在非水分散体系中， 对稳定 起决定作用的是
空间位阻ｆｌ在超分散剂作用体系中， ｌ， ｚ 超分散剂以其锚固段紧吸附于颗粒表
面，溶剂化段则伸展于分散介质中，长度一般为 １－ ｎ ０１ ｍ之间， 当两个吸 ５ 附有超分散剂分子的颖粒靠拢时，由于伸展链的空间障碍而使颖粒弹开，从
（ ）改善分散体系的物理化学性能，如提高着色强度、光泽、改善分散体系 ７
的力学性能等
２ 超分散剂的分子结构和作用机理 ．
超分散剂分子结构由两部分组成，一部分为锚固 基团［ ４ １ 。常见的有 一 ２ Ｒ，
－Ｒ＋ － ０ －Ｏ 、 ５ 、 Ｎ ３ 、 ０ Ｈ、 Ｃ Ｏ － ０ 岛Ｈ 一氏一、 。 一 多元胺、 一 尹、 多元醇及聚
列以 Ｉ 公司的Ｓｌｅｅ 超分散剂 （ 及 Ｃ Ｉ ｏｐｒ 系列 ｓｓ 对应于国内的Ｗ 列超分散 Ｌ系
剂） ，其中 Ｓｌｅ ｅ ０ ｏｐｒ ３０（ ｓ ｓ ０ 有效成分 １ ％，国内对应的牌号为 Ｗ － ； ０ ０ Ｌ１ ）
Ｓｌｅｅ ６０ ｏｐｒ １ ５（ ｓ ｓ ３ 有效成分５％， 对应牌号为Ｗ － Ｌ ０ 国内 Ｌ ３， 类超分散 ） 这Ｉ
反应分为两步。
（） ４ 先合成溶剂化链， 然后与中介物质反应接上一定的官能团， 最后再与锚固
基团反应， 合成共分为三步， 如果再与锚固基团反应， 合成共分为三步， 如
果合成的超分散剂与其锚固 基团 进一步 “ 修饰” 一般是转换成另一种吸附 （
能力更强的 锚固基团）则上述合成路线都需增加一步合成反应。 ，