2.2.2亲水-疏水性单体共聚
采用亲水性和疏水性单体共聚可以得到含亲水-疏水链段的嵌段高分子表面活性剂.亲水链段如聚氧乙烯、聚乙烯亚胺等,疏水链段如聚氧丙烯、聚苯乙烯和聚氧硅烷等.此类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,其疏水性氧丙烯链段与亲水性氧乙烯链段间隔分布于整个分子链上,不易形成缔合,增大了大分子链向界面迁移的能力,呈现较高的表面活性.以马来酸酐与具有特定长度亲水链的聚氧乙烯醚反应产物为亲水单体,与具有疏水性碳链的烯烃反应制备新型高分子表面活性剂,反应式如下[6]:
2.2.3高分子化学反应
在现有的高分子化合物中引入亲水或疏水基团以修正其亲水-疏水性,可得到各类型的高分子表面活性剂.如将对烷基酚与甲醛缩合所得的线性高分子与环氧乙烷加成,得到水溶性非离子表面活性剂,将该非离子表面活性剂硫酸化,可得到阴离子型高分子表面活性剂.在聚甲基硅氧烷链上引入不同离子性质的亲水基可得到不同的含硅高分子表面活性剂,常见的是引入聚醚链段制备非离子性含硅高分子表面活性剂.通过调整硅氧链与亲水基团聚醚的比率和聚醚部分中环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)的比率来调整表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB.孙淑珍等人在聚羟基月桂酸酯分子中引入叔胺制备了阳离子性高分子表面活性剂,可作为超分散剂使用.[7]反应式如下：
3高分子表面活性剂作为纺织印染助剂应用
高分子表面活性剂作为纺织印染助剂应用已有较长历史.聚醚类高分子表面活性剂常被用作低泡洗涤剂、乳化剂、分散剂、消泡剂、抗静电剂、润湿剂、匀染剂等;聚乙烯醇等高分子化合物作为增稠剂和保护胶体广泛应用于乳液型印染助剂的制备中;羧甲基纤维素等纤维素衍生物被用于洗涤剂作为再沾污防止剂;聚丙烯酸及其共聚物被用作螯合分散剂;木质素磺酸盐、酚醛缩合物磺酸盐等被用作不溶性染料的分散剂.近年来,高分子表面活性剂在印染助剂领域的应用又有了较大的发展.
3.1超分散剂
超分散剂是一种新型高分子表面活性剂,用于涂料等的表面处理.其主要特点是:(1)快速充分地润湿颗粒,缩短达到合格颗粒细度的研磨时间;(2)可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量,节省加工设备与加工能耗;(3)分散均匀,稳定性好,从而使分散体系的最终使用性能显著提高.[8]
超分散剂的分子结构主要分2个部分[9-11]:(1)锚固基团,如—N+R3、—COOH、—SO3H、—NR2、—PO43-、—COO—、多元胺、多元醇和聚醚等,锚固基团通过离子键、氢键以及范德华力等作用,紧紧地吸附于颜料颗粒表面,防止超分散剂解吸;(2)溶剂化链将直接决定分散后颜料在溶剂中的稳定性.为此,要求溶剂化链对分散溶剂有较高的亲和力,以保证具有良好的溶剂化作用,同时还应具有足够的碳链长度,以产生有效的空间立体屏障,阻止粒子间的相互吸引.常用的溶剂化链有低极性烷烃链或聚酯链、中等极性聚酯链或聚丙烯酸酯链、强极性聚醚链,这3类溶剂化链分别适合颜料粒子在低极性、中等极性和强极性溶剂中的分散.在颜料粒子的研磨分散过程中,超分散剂通过其锚固基团优先紧紧吸附于颜料粒子的表面,形成一种只有分散递质才能够出入的吸附层,使颜料粒子能被递质充分润湿,与此同时,超分散剂的溶剂化链以比较伸展的构象,在颜料粒子表面形成一定厚度的保护层.当吸附有超分散剂的颜料粒子相互靠近时,吸附层之间的排斥作用使颗粒相互离开,从而实现了颜料粒子在递质中的稳定分散.对于碱性表面有机颜料，锚固基团可以是羧基,通过酸碱反应而牢固结合,酸碱反应使颜料表面覆盖了大量的超分散剂溶剂化链.如以下结构的超分散剂：
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