[發明專利]研磨碳酸鈣用分散劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 200910196773.0
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101704920A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 施曉旦;李改霞;王養臣
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F222/02;C08F228/02;B01F17/52;C09C1/02;C09C3/04;C09C3/10
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術領域

本發明涉及一種用于重質碳酸鈣漿料的分散劑，尤其涉及一種紙張用填料和涂料的重質碳酸鈣的分散劑。

技術背景

重質碳酸鈣是一種應用十分廣泛的無機原料，尤其在造紙領域，可用于涂料和填料，將重質碳酸鈣用于造紙助劑時，通常需要濕法研磨，并在濕法研磨時加入分散劑。

重質碳酸鈣在紙張涂布時具有高白度、高不透明度、良好的油墨吸收性，快速脫水性，良好的覆蓋性。在涂層厚度相同時，漿料用量少；在涂層重量相同時，涂層厚，對涂布設備磨損小。

目前，常規技術制備的碳酸鈣漿料，固含量低，粒徑大，分散性差，漿料穩定性不好，粘度高，不能滿足造紙領域的需要。如美國專利US6852159公開的技術，需要進行改進。其中，分散劑的作用是不能低估的，分散劑的性能將直接影響漿料的穩定性和粘度，因此開發研究新的用于碳酸鈣漿料的分散劑，將具有十分重要的現實意義。

技術內容

本發明需要解決的技術問題是公開一種研磨碳酸鈣用分散劑及其制備方法和應用，以克服現有技術存在的以上缺陷，滿足造紙領域的需要。

本發明的研磨碳酸鈣用分散劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將水、烯丙基磺酸鈉和衣康酸混合，獲得溶液D；

溶液D中，烯丙基磺酸鈉的重量含量為5～20％％，衣康酸的重量含量為5～15％。

(2)將混合單體A、引發劑溶液B和還原劑溶液C，同時加入步驟(1)的溶液D中，優選的，采用滴加的方法，混合單體A、引發劑溶液B和還原劑溶液C同時滴加完，滴加時間為1-4小時，然后在95-100℃反應1-2個小時；

引發劑溶液B的重量含量為0.4～7.0％，還原劑溶液C的重量含量為0.4～15％；

(3)將體系溫度降至30-40℃，用重量濃度為30～50％的氫氧化鈉溶液中和體系的pH值至7-8時，獲得研磨碳酸鈣用分散劑；

各個組分的重量份數配比為：

甲基丙烯酸????1-10份

丙烯酸????????10-50份

烯丙基磺酸鈉??5-25份

衣康酸????????2-15份

引發劑????????0.1-1.5份

還原劑????????0.1-2.5份

所述引發劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化氫、過氧化二甲酰或偶氮二異丁腈中的一種以上；

所述還原劑為亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀或亞硫酸氫銨；

本發明的分散劑是一種高效分散劑，產品中加入分散劑可以減少顆粒之間的團聚，減少研磨時間，使大顆粒可以研磨成小顆粒，可以制備高固含量的碳酸鈣漿料。

高固含量的碳酸鈣漿料的制備方法如下：

將碳酸鈣和水一起混合，混合時加入碳酸鈣總重量0.2～0.5％所述的分散劑進行預分散，然后開始研磨，研磨1-3個小時，在研磨過程中不斷加入余量的所述分散劑，研磨至碳酸鈣的粒徑小于1.5μm的顆粒占顆粒總數的95％以上，即得碳酸鈣漿料。其中碳酸鈣的重量固含量為70-75％，各組分的重量百分比如下：

碳酸鈣：70-75％

分散劑：0.5-1.0％

水??????余量

采用本發明的分散劑制備的碳酸鈣漿料，固含量高，粒徑小，分散性好，漿料穩定性好，粘度低，所得的碳酸鈣漿料主要用于紙張的填料和涂布，能滿足造紙領域的需要。

具體實施方式

實施例1

甲基丙烯酸??10克

丙烯酸??????50克

烯丙基磺酸鈉25克

衣康酸??????15克

過硫酸鈉????0.1克

亞硫酸氫鈉??0.1克

(1)在裝有攪拌、溫度計、通氣管道和滴加管道的500ml四口燒瓶中，加入去離子水100克、烯丙基磺酸鈉25克和衣康酸15克，在攪拌下溶解后，通氮氣的同時加熱升溫至95℃；

(2)將0.1克過硫酸鈉加入到20克去離子水中，攪拌溶解得溶液A；

(3)將0.1克亞硫酸氫加入到20克去離子水中，攪拌溶解得溶液B；

(4)將10克甲基丙烯酸和50克丙烯酸混合均勻得混合單體C；

(5)在攪拌下，同時將溶液A、溶液B和混合單體C同時開始滴加到(1)的溶液中，4個小時滴加完畢；

(6)滴加完畢后，在95℃的溫度下，保溫反應1個小時，而后將體系溫度降至40℃，用40％的氫氧化鈉溶液調體系的pH值7.5，降溫至30℃，出料即得分散劑。

重質碳酸鈣漿料的制備：