[發(fā)明專利]由具有接枝表面活性劑基團(tuán)的丙烯酸聚合物制備滑石水懸浮液的方法、所得懸浮液及其用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280052707.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN103906813A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯蒂安·雅克梅;讓-馬克·蘇奧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 可泰克斯公司
• 主分類號(hào): C09C1/28
• 分類號(hào): C09C1/28;B01F17/00;D21H17/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 王慶艷;王春偉

本發(fā)明涉及一種新的用于使滑石懸浮于水中的方法，所述方法使得能夠由聚合物型添加劑制備滑石的水懸浮液，在高的干提取物、改善的穩(wěn)定性和較小的分散劑劑量之間具有迄今無可比擬的平衡。該結(jié)果特別有利，這是因?yàn)橐阎乃畱腋∫壕哂性S多應(yīng)用以及難以使該特別疏水的礦物懸浮于水中。

滑石是一種用于許多應(yīng)用的礦物。在造紙工業(yè)中，其尤其用作填料，但也可以用于紙張涂布，或用作允許減少造紙方法中黏合劑(樹脂或膠黏物)的量的添加劑；其還可以用于涂料、塑料和填充橡膠、陶瓷、食品和化妝品制劑、甚至是農(nóng)業(yè)。

滑石可以以粉末的形式運(yùn)輸，但由于與粉末產(chǎn)品相比與液體產(chǎn)品易于運(yùn)輸、卸貨和傾倒相關(guān)的原因，也使其懸浮于水中。另外，如果吸入太大量的話，細(xì)粉末也對(duì)人類造成危險(xiǎn)。本申請(qǐng)人提出，可能可以在上述滑石的懸浮步驟之前進(jìn)行造粒步驟，其中造粒步驟包括使單獨(dú)的滑石顆粒團(tuán)聚以形成濕的粒子。

然而，滑石是高度疏水的物質(zhì)，表面能在68至70J/cm²的級(jí)別上。因此，使大量的該礦物材料懸浮于水中而不達(dá)到會(huì)使懸浮液不適合儲(chǔ)存或操作的黏度水平對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。這特別地在文件“The?importance?of?surface?energy?in?the?dispersion?behaviour?of?talc?particles?in?aqueous?media”(Powder?Technology,2009,190(1-2),第242-246頁)中報(bào)道。

因此，面臨著增加滑石水懸浮液的所謂干提取物(或水懸浮液中存在的滑石的干重％)而同時(shí)賦予所述滑石水懸浮液與其用途相容的流變性(即限制所述懸浮液的黏度增大)的雙重問題。所述滑石水懸浮液的黏度可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的任何技術(shù)來測(cè)量，例如Brookfield^TM流變儀、Ford^TM杯型的裝置等。

測(cè)量和相關(guān)裝置的選擇不重要，只要其使得能夠認(rèn)識(shí)儲(chǔ)存和/或操作中懸浮液的流變學(xué)性質(zhì)即可。文件EP1074293A1中提及了這種獨(dú)立性，所述文件以非常泛泛的方式涵蓋了礦物質(zhì)在水中的分散，在待分散的物質(zhì)中尤其提到了滑石。

為解決上面提到的問題，使用分散劑是眾所周知的，所述分散劑在使滑石懸浮于水中的步驟期間和/或如果適用的話在其之前的造粒步驟期間引入。

關(guān)于這個(gè)主題，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉文件JP63-175197，所述文件推薦使用與聚亞烷基二醇酯混合的丙烯酸類聚合物。獲得約60％干提取物的懸浮液；其流變學(xué)性質(zhì)通過篩分試驗(yàn)來研究；對(duì)于等于150μm的篩目，觀察到容易且快速的懸浮液流動(dòng)。然而，使用的干分散劑的劑量相對(duì)于滑石的干重為約10重量％：因此必須就該大量的分散劑正確地看待規(guī)格。

類似地，文件JP02-253836推薦與磺基琥珀酸組合使用(甲基)丙烯酸類共聚物。即便獲得65％的干提取物且在100轉(zhuǎn)每分鐘下Brookfield^TM黏度為300mPa.s到680mPa.s，相對(duì)于滑石干重分散劑比例為2干重％到3干重％也不能令本領(lǐng)域技術(shù)人員滿意。

還已知文件FR2380065A1，其描述了干提取物超過65％并且在100轉(zhuǎn)每分鐘下Brookfield^TM黏度在1000mPa.s數(shù)量級(jí)的滑石水懸浮液。然而，實(shí)施例證實(shí)，分散劑的干重的量必須高于滑石的干重的1％，優(yōu)選在3％的級(jí)別上。最后，使用的分散劑為酚鹽，更具體地，為烷基酚。這些物質(zhì)現(xiàn)在是工業(yè)中禁止的，尤其是在水基涂料中，所述水基涂料構(gòu)成滑石的水懸浮液的潛在應(yīng)用之一。

還已知文件US6267811A1和WO2010055191A1，其推薦采用CMC(羧甲基纖維素)/聚丙烯酸鈉體系。然而，就其干提取物所賦予的懸浮液的流變性而言，由該對(duì)獲得的性能水平是中等的。另外，該解決方案有著使用兩種組分的缺點(diǎn)，這相應(yīng)地增加儲(chǔ)存和傾倒裝置(在這種情況下，改性纖維素作為潤濕劑)。

前述解決方案的一個(gè)變化方案是與表面活性劑一起使用聚丙烯酸鈉(GB2019822)。雖然所得滑石水懸浮液的特性在該發(fā)明的意義上改進(jìn)了，但觀察到非常大量的泡沫的形成，這對(duì)于最終應(yīng)用來說是一個(gè)非常不利的因素，這是因?yàn)榕菽伤写嬖诘挠坞x形式的表面活性劑引起。本申請(qǐng)中順便對(duì)聚丙烯酸鹽/CMC和聚丙烯酸鹽/表面活性劑這兩種技術(shù)解決方案進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。