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近年来,超分散剂的合成及其应用成为颜料分散助剂研究的热点。超分散剂又称为“高效聚合物分散剂”,比传统的表面活性剂具有更好的分散性能,已在生产中得到应用。目前国内对超分散剂的合成及其应用研究较少,产品主要依靠进口。我们在分析了超分散剂的分子结构及其分散稳定机理的基础上,用原子转移自由基聚合(ATRP)方法合成了系列AB型嵌段MPES超分散剂,对产品进行了表征,同时研究了所合成的超分散剂对炭黑在水分散介质中的分散稳定性能。主要工作及结论如下:以相对分子量为1000的甲氧基聚乙二醇MPEG1000与2-溴丙酰溴发生反应得到大分子引发剂MPEG-Br,然后在CuX(X=ClorBr)/2,2′-联吡啶催化体系下,由该大分子引发剂引发苯乙烯单体进行ATRP反应,得到了分子量可控、分子量分布较窄的两亲性嵌段共聚物MPES。运用红外光谱、紫外光谱对产物进行了结构表征,凝胶渗透色谱法测定了共聚物分子量,并对催化剂种类、配体用量、反应温度及引发剂用量对苯乙烯单体的转化率和共聚物分子量的影响进行了讨论。分别通过分光光度计法、扫描电镜(SEM)观测、粒径大小分布测定和Zeta电位测定等方法对MPES的分散性能进行了研究,探讨了MPES中聚合单体含量及其使用量与分散性能的关系。应用实验表明,合成的超分散剂MPES对炭黑具有良好的分散性能。当共聚物中苯乙烯含量在73%左右时,分散效果最佳。随着MPES用量的增加,炭黑分散体系的稳定性先增加后减小,当分散剂的用量在炭黑/分散剂为3:1(质量比)时,具有最好的分散效果。扫描电镜观测表明,加入MPES后炭黑在水性体系中的分散更加均匀,颗粒变小。超分散剂MPES对炭黑具有优良分散作用的原因是MPES中的锚固基团聚苯乙烯供了足够的与炭黑间的结合力,而聚乙二醇溶剂化链则提供了足够的亲水性和空间障碍作用,有效地阻止了炭黑粒子的重新聚集。