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,呈現較高的表面活性.以馬來酸酐與具有特定長度親水鏈的聚氧乙烯醚反應產物為親水單體,與具有疏水性碳鏈的烯烴反應制備新型高分子表面活性劑,反應式如下[6]:
2.2.3高分子化學反應
在現有的高分子化合物中引入親水或疏水基團以修正其親水-疏水性,可得到各類型的高分子表面活性劑.如將對烷基酚與甲醛縮合所得的線性高分子與環氧乙烷加成,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的親水基可得到不同的含硅高分子表面活性劑,常見的是引入聚醚鏈段制備非離子性含硅高分子表面活性劑.通過調整硅氧鏈與親水基團聚醚的比率和聚醚部分中環氧乙烷(EO)與環氧丙烷(PO)的比率來調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離子性高分子表面活性劑,可作為超分散劑使用.[7]反應式如下：
3高分子表面活性劑作為紡織印染助劑應用
高分子表面活性劑作為紡織印染助劑應用已有較長歷史.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膠體廣泛應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,高分子表面活性劑在印染助劑領域的應用又有了較大的發展.
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.其主要特點是:(1)快速充分地潤濕顆粒,縮短達到合格顆粒細度的研磨時間;(2)可大幅度提高研磨基料中的固體顆粒含量,節省加工設備與加工能耗;(3)分散均勻,穩定性好,從而使分散體系的最終使用性能顯著提高.[8]
超分散劑的分子結構主要分2個部分[9-11]:(1)錨固基團,如—N+R3、—COOH、—SO3H、—NR2、—PO43-、—COO—、多元胺、多元醇和聚醚等,錨固基團通過離子鍵、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定性.為此,要求溶劑化鏈對分散溶劑有較高的親和力,以保證具有良好的溶劑化作用,同時還應具有足夠的碳鏈長度,以產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、中等極性和強極性溶劑中的分散.在顏料粒子的研磨分散過程中,超分散劑通過其錨固基團優先緊緊吸附于顏料粒子的表面,形成一種只有分散遞質才能夠出入的吸附層,使顏料粒子能被遞質充分潤濕,與此同時,超分散劑的溶劑化鏈以比較伸展的構象,在顏料粒子表面形成一定厚度的保護層.當吸附有超分散劑的顏料粒子相互靠近時,吸附層之間的排斥作用使顆粒相互離開,從而實現了顏料粒子在遞質中的穩定分散.對于堿性表面有機顏料，錨固基團可以是羧基,通過酸堿反應而牢固結合,酸堿反應使顏料表面覆蓋了大量的超分散劑溶劑化鏈.如以下結構的超分散劑：
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