[發明專利]一種聚羧酸型高效陶瓷減水劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201310694696.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103755883A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王斌;謝義鵬;劉化珍;嚴杰;李雅杰
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F2/38;C08F2/42;C04B33/13
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲;裘暉

技術領域

本發明屬于陶瓷減水劑制備技術領域，具體涉及一種聚羧酸型高效陶瓷減水劑及其制備方法與應用。

背景技術

陶瓷減水劑，是目前應用非常廣泛的一種陶瓷添加劑。陶瓷減水劑的作用是改善陶瓷料漿和釉料的流動性，使料漿和釉料在含水率較低的情況下，達到較高的分散效果和要求的流動性；同時，還能減少陶瓷料漿和釉層的干燥和燒結時間，降低生產成本。因此，使用優良的陶瓷減水劑，能促進陶瓷生產向高效益、高質量、低能耗的方向發展。

目前陶瓷生產中常用的減水劑可以分為以下四類:無機陶瓷減水劑、有機小分子陶瓷減水劑、復合陶瓷減水劑和高分子陶瓷減水劑。國內應用比較廣泛的陶瓷減水劑主要是傳統無機鹽類減水劑，如水玻璃、三聚磷酸鈉和碳酸鈉，但由于受到分子結構、相對分子質量等因素的影響，無機陶瓷減水劑存在摻加量大、分散效率低和制得的料漿穩定性差等缺點。而高分子陶瓷減水劑由于疏水基、親水基的位置、大小及數量可調，分子結構可呈梳狀、多支鏈化等，因此高分子陶瓷減水劑對分散微粒表面覆蓋及包封效果要比無機陶瓷減水劑強得多、分散體系更穩定、分散體系適應性更加廣泛，且高分子陶瓷減水劑在干燥和燒結過程中易分解揮發，不會引入雜質而降低陶瓷質量。因此高分子陶瓷減水劑已經成為很有前途的一類高效減水劑。

現在國內研究較多的減水劑主要是聚羧酸系高分子減水劑，但由于工業生產成本較高，聚羧酸系高分子陶瓷減水劑主要處于研究階段。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種聚羧酸型高效陶瓷減水劑的制備方法。本發明為克服陶瓷料漿中含水量較高的問題，達到陶瓷行業節能減排降耗的目的。提供了一種合成工藝簡單、性能穩定、環境友好、節約能源的聚羧酸系高效陶瓷減水劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供通過上述制備方法制備的聚羧酸型高效陶瓷減水劑。

本發明的另一目的在于提供所述的聚羧酸型高效陶瓷減水劑在制備陶瓷上的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種聚羧酸型高效陶瓷減水劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）將大分子單體，丙烯酸，中和劑，鏈轉移劑，攪拌下混合，加熱到70～110℃，得到混合液Ⅰ；

（2）將引發劑溶液逐滴滴加到混合液Ⅰ中，加熱，得到混合液Ⅱ；

（3）在混合液Ⅱ中加入鏈終止劑，停止加熱，攪拌下冷卻至室溫，即得到聚羧酸型高效陶瓷減水劑。

步驟（1）中所述的大分子單體優選為異戊烯醇聚氧乙烯醚或烯丙醇聚氧乙烯醚等；

步驟（1）中所述的丙烯酸與大分子單體的質量比優選為（0.5～3.5）：1；更優選為（0.5～2.4）：1；

步驟（1）中所述的中和劑優選為質量百分比是21～35%的氫氧化鈉水溶液；

步驟（1）中所述的中和劑的用量優選為調混合液Ⅰ的pH值至7～8；

步驟（1）中所述的鏈轉移劑為無機鹽類；優選為亞硫酸鈉、次亞磷酸鈉、亞硫酸鉀和次亞磷酸鉀中的至少一種；更優選為次亞磷酸鈉或次亞磷酸鉀中的至少一種；

步驟（1）中所述的鏈轉移劑的質量優選為大分子單體和丙烯酸總質量的2.0%～7.5%；更優選為大分子單體和丙烯酸總質量的3.1～7.5%；

步驟（2）中所述的引發劑為過硫酸鹽，優選為過硫酸銨；

步驟（2）中所述的引發劑溶液優選為質量百分比是1.3～3.0%的過硫酸鹽水溶液；

步驟（2）中所述的引發劑的質量優選為大分子單體和丙烯酸總質量的0.3%～0.9%；更優選為大分子單體和丙烯酸總質量的0.35%～0.76%；

步驟（2）中所述的逐滴滴加的速度優選為5～10s/滴；

步驟（2）中所述的加熱的條件優選為在70～110℃下加熱2～5小時；

步驟（3）中所述的鏈終止劑優選為次亞磷酸鈉和次亞磷酸鉀中的至少一種；

步驟（3）中所述的鏈終止劑的質量優選為大分子單體和丙烯酸總質量的1.0%～5.0%；更優選為大分子單體和丙烯酸總質量的1.6%～3.8%；

步驟（3）所述的室溫優選為20～30℃；

一種聚羧酸型高效陶瓷減水劑，通過上述制備方法制備得到。

所述的聚羧酸型高效陶瓷減水劑在制備陶瓷上的應用。

本發明的機理是：