我国是目前世界上最大的分散染料生产国和出口国。由于商品分散染料中含有大量的分散剂,导致染色结束后因分散剂的排放而造成环境严重污染。本文的主要思路是通过提高分散剂的分散效率来降低其用量,从而解决分散染料应用中面临的问题。围绕这一思路,本文设计和合成了染料聚醚衍生物类超分散剂,研究了其对母体染料的分散效率和所制备分散体系的应用性能,探讨了可水解类染料聚醚衍生物的水解行为及水解机理,同时以标度理论为桥梁应用胶体化学模型方法研究了超分散剂的作用机理,应用计算模拟方法对超分散剂的吸附行为进行了研究,重点分析了分散剂的分子结构对分散性能的影响。论文的主要研究内容及结果如下：(1)基于目标染料聚醚衍生物类超分散剂的设计,利用端氨基聚醚和C.I.分散黄64以氨基取代反应合成了一系列C.I.分散黄64聚醚衍生物；先将端氨基聚醚异氰酸酯化,再分别和C.I.分散红60、C.I.分散蓝73制备了一系列C.I.分散红60聚醚衍生物和C.I.分散蓝73聚醚衍生物。这些产物用红外光谱、核磁共振氢谱、氨基滴定及SEC等方法进行了表征,表明所得产物结构与设计结构相符。(2)染料聚醚衍生物对母体染料分散性能研究表明,表明将染料分子引入聚醚有利于提高其分散效率,且染料聚醚衍生物的分散效率与聚醚疏水性有较大的关系,即实验范围内随着聚醚疏水性的增加而提高；染料聚醚衍生物对母体染料有较高的分散效率,在染料与染料聚醚衍生物质量比为10：1的条件下也能使分散体系获得良好的稳定性；温度和pH对体系稳定性有一定程度的影响。分散体系的应用性能研究表明,染料的上染率随着染浴中所含染料聚醚衍生物用量的增加而降低,但上染率均高于商品染料；染色织物的匀染性与商品染料染色织物一致,其染色织物的相关牢度等也均能达到和超过商品染料,但其染色废水的COD和色度值均远低于商品染料染色废水,其主要原因是分散剂用量较低和染色结束时染料增溶较少。(3)可水解类染料聚醚衍生物的水解行为研究表明,其水解速率随着pH值、温度和聚醚亲水性的增加而增加；在酸碱催化的作用下,染料聚醚衍生物遵循加成—消除的水解机理,并降解为染料、聚醚和C02；当溶液中[OH-]为常数时,染料聚醚衍生物的水解反应为准一级反应,且准一级水解速率常数随聚醚亲水性的增加而增加；当pH超过9时,在130℃、60 min的处理条件下染料聚醚衍生物均大部分水解,且其在85℃处理时水解速率均较低,表明能满足在室温下稳定和聚酯染色时可通过pH的控制实现全部或大部分水解的本文所设计超分散剂的两个必要条件。(4)染料聚醚衍生物的吸附行为表明,其在母体染料颗粒表面的吸附过程符合Langmuir-1吸附模型,即染料聚醚衍生物在染料颗粒上的吸附量随着初始浓度的增加先快速增加,之后趋于平缓,最后达到饱和值；饱和吸附时染料聚醚衍生物链与链之间的距离和吸附能与分子疏水性和分子量均有关。基于吸附行为得到的相关信息,用结合标度理论推导了染料聚醚衍生物在母体染料颗粒表面的吸附层状态,结果表明,饱和吸附时分子中聚氧乙烯醚链均形成了伸展的构象,吸附层厚度随分子量的增加而增加,吸附层密度与分子量和聚醚的对称性均有关；实际体系中染料聚醚衍生物均接近饱和吸附,覆盖率与分子疏水性有关,且随着染料粒径的减小和染料聚醚衍生物用量的降低而降低,平衡时大部分染料聚醚衍生物在体系中均以单体的状态存在。基于吸附层相关信息,利用空间稳定理论对分散体系进行了胶体化学模型方法的研究,结果表明,影响体系稳定性的主要因素为吸附层厚度；饱和吸附时染料聚醚衍生物均能为染料粒子提供较强的空间位阻,由于染料与染料聚醚衍生物用量为10：1时接近饱和吸附,因此理论上也能获得较高的稳定性,但这一结论未考虑动态平衡因素。(5)模拟了C.I.分散红60的晶体形态,其晶面的增长速度与其显露出的原子或基团及其排列有关。在C.I.分散红60的四个主要晶面上用分子动力学模拟了真空下聚醚和染料聚醚衍生物的吸附行为。结果表明,结合能的大小与晶面和聚合物结构有关。有更多的极性基团、芳环与其形成的夹角更小的晶面更有利于形成分子间氢键和π-π堆叠,因此表现出与聚醚和染料聚醚衍生物间更大的结合能；染料聚醚衍生物能与晶面间形成较强的π-π堆叠,故亲和力较聚醚大；聚醚的分子量越大,聚醚和染料聚醚衍生物与晶面的结合越强。模拟了聚醚和染料聚醚衍生物溶液在C.I.分散红60{002}面上的吸附行为,结果表明,吸附达到平衡后染料聚醚衍生物溶液体系比聚醚溶液体系更稳定,分子中染料部分和聚氧丙烯部分均吸附于染料表面,而聚氧乙烯部分则在溶液中进行结构松弛。利用耗散粒子动力学对聚醚和染料聚醚衍生物溶液体系及其在染料表面的吸附行为进行了介观模拟。结果表明,聚醚和染料聚醚衍生物在溶液中随浓度的变化呈现各种介观形貌,这主要与其分子结构有关；聚醚和染料聚醚衍生物疏水性越大,相分离越易发生,更容易形成单分散状态的胶束。聚醚和染料聚醚衍生物在水溶液中自聚集和在表面的吸附共存,染料聚醚衍生物较聚醚的疏水性更强,自聚集的趋势更强,同时在染料表面的吸附量也更大。模拟计算结果在一定程度上与实验结果一致,随着实验与模拟方式的进一步完善,将为超分散剂的分子设计提供依据。