[發明專利]支化結構重鈣研磨用分散劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410260769.7
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104017119A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 施曉旦;邵威;金霞朝
• 申請（專利權）人: 東升新材料（山東）有限公司
• 主分類號: C08F120/06
• 分類號: C08F120/06;C08F220/06;C08F2/48;C08F2/38;C08F2/06;B01F17/52
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種支化結構重鈣研磨用分散劑及其制備方法。

背景技術

分散劑在超細重鈣的濕法研磨生產中具有非常重要的作用，可以顯著降低重鈣料的研磨粘度、減少磨后反粘、增加漿料的穩定性，對于降低磨耗和提高產品品質都有重要作用。

目前絕大部分重鈣研磨用分散劑都是聚羧酸鹽水溶液，其最主要的合成方法是傳統的溶液自由基聚合。但是傳統的溶液自由基聚合所合成的聚合物分子量分布很寬，且對分子量控制性較差。據研究，分散劑的分子量及其分布對于其分散效果具有很大的影響。J.Loiseau[Macromolecules2003,36,3066-3077]的研究結果表明，接近分子量單分散的聚丙烯酸鈉比多分散的聚丙烯酸鈉具有更好的分散作用，前者可以不可逆的全部吸附到碳酸鈣粒子的表面上，從而達到很好的分散碳酸鈣；而后者只能部分選擇性的吸附到碳酸鈣粒子表面，分散劑的利用效率大大降低，會出現沉淀。因此合成一種分子量分布很窄的聚丙烯酸鈉對于提高其對碳酸鈣的研磨和分散效果具有十分重要的意義。

支化結構聚合物與其相同分子量的傳統線性結構相比有良好的溶解性，流變性以及強化學反應性等特點，在重鈣研磨分散劑領域，其可以增大粒子間空間位阻、更有效的錨固能力、更小的粘度等優點，可以成為性能優異的重鈣研磨用分散劑。

可逆-加成-斷裂鏈轉移(RAFT)聚合是一種優良的活性-控制聚合方法，該方法可以有效的合成目標分子量的聚合物，可以通過對反應條件的調節精確得到目標分子量的聚合物且同時可以保證很窄的分子量分布。與同樣是活性聚合的原子轉移自由基聚合方法相比，前者有如下優點：體系不用引入鹵代烴，引發劑為光引發劑；不需要過渡金屬的鹵化物作為催化劑，不用引入雜質銅鹽，避免了后續處理；不用引入配體，后處理簡單；反應條件較溫和。因此，可逆-加成-斷裂鏈轉移聚合可以作為一個很好的研究方向。

乙烯基自縮和(SCVP)是目前較為簡便的制備支化聚合物的有效方法，該方法步驟簡單，反應條件溫和，已經成為支化聚合物制備的前沿方法。該方法與可逆-加成-鏈轉移聚合方法結合起來可以有效的制備分子量可控、分子量分布較一般支化聚合物窄的支化聚合物，是目前高分子研究熱點領域之一。

光敏引發聚合是一種不同于傳統引發劑引發的聚合方式，包括光直接引發聚合、光引發劑引發和光敏劑間接引發等方式，具有很多常規自由基聚合不具備的優勢，如：產品純凈、操作簡單、受溫度影響小等特點。同時室溫聚合是近年來聚合研究的一個熱點，符合當下低碳環保的要求，室溫反應無需加熱一直是研究者們追求的理想反應條件。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種支化結構重鈣研磨用分散劑，以及其室溫光引發可逆-加成-鏈轉移聚合的制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案實現：

本發明支化結構重鈣研磨用分散劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)在溶劑中加入乙烯基羧酸單體、含雙鍵多硫代酯鏈轉移劑、光引發劑并且氮氣鼓泡15-30分鐘；

(2)利用中心波長為365nm的紫外燈，入射光通過截波范圍大于254nm的截波片照射反應3-12小時；

(3)反應結束后蒸餾除去溶劑，再加入NaOH溶液調節體系的pH為4-8，并加水調節重量固含量至41-43％，即獲得所述支化結構重鈣研磨用分散劑。

上述組分的摩爾配比如下：乙烯基羧酸單體30-100份、含雙鍵多硫代酯鏈轉移劑0.2-5份、光引發劑0.01-2份、重量濃度20-50％氫氧化鈉溶液10-100份、溶劑加入量為保持單體濃度為1-8mol/L。

所述乙烯基羧酸單體為丙烯酸或者甲基丙烯酸。

所述含雙鍵多硫代酯鏈轉移劑為二硫代苯甲酸對乙烯基苯甲酯或S-對乙烯基苯基S’-丙基三硫代碳酸酯。

反應容器為石英制，可讓紫外光有效透過。

所述光引發劑選自二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、安息香、安息香衍生物、熒光素、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、曙紅、甲基乙烯基酮中的一種以上。

所述溶劑選自苯、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、乙苯、四氫呋喃、1,4-二氧六環中的一種以上。

所獲得的高效分散劑，既可用于重鈣研磨，也可用于輕鈣分散。所得的超細碳酸鈣可用于造紙、涂料、塑料、橡膠、密封膠、醫藥、食品和化妝品等領域。