[發明專利]一種高嶺土用分散劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201410290315.4
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104086715A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 呂滿庚;李因文
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/06;C08F222/02;C08F220/28;B01F17/52;C09C1/42;C09C3/10
• 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

技術領域

本發明屬于高分子分散劑技術領域，具體涉及一種高嶺土用分散劑及其制備方法與應用。

背景技術

高嶺土是一種以高嶺石族礦物為主要成分的粘土類礦物原料，它具有可貴的使用價值和工藝性能，如可塑性、粘結性、分散性、化學穩定性等，因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、耐火材料及化工等部門不可缺少的礦物原料。其中高嶺土作為制陶工業的重要原料而被廣泛應用。

目前，隨著人們對陶瓷制品的需求不斷增加，分散及穩定高嶺土料漿的技術及工藝備受關注，但是由于料漿的高固量而致使料漿流動性差且不易注漿成膜。雖然提高與改進生產工藝可以改善高嶺土料漿的流動性，但是通過添加能夠改善料漿流動性的分散劑已經是被證明了的在不改變生產工藝前提下的最有效的方法之一。傳統的無機類陶瓷分散劑如水玻璃等由于其分子結構相對簡單，而致使分散效果有限。而隨著陶瓷生產工藝的提升以及陶瓷制品的質量的不斷提高，傳統的無機類陶瓷分散劑已經不能滿足現有陶瓷行業的要求。而另一大類陶瓷分散劑主要是以聚丙烯酸鈉為主要成分的羧酸聚合物。常用的主要是指聚丙烯酸鈉，其來源簡單，分散性能優異，因而目前被廣泛應用高嶺土、陶瓷等領域。

雖然聚丙烯酸鈉具有良好的分散性能，但由于其分子結構僅含有起靜電作用的羧基官能團，所以其綜合性能還有待進一步提高，加之羧酸聚合物單體眾多，結構可設計性強，因此可以開發設計一系列不僅含有羧基官能團同時還含有其他功能基團的羧酸聚合物。

發明內容

為了解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種高嶺土用分散劑的制備方法。具體的說，是一種含梳型聚乙二醇支鏈的羧酸聚合物分散劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制備得到的高嶺土用分散劑。

本發明的再一目的在于提供上述高嶺土用分散劑在陶瓷工業中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種高嶺土用分散劑的制備方法，包括以下操作步驟：

在配有攪拌器、冷凝裝置的反應器中加入含不飽和雙鍵封端的聚乙二醇醚、不飽和羧酸單體和水，攪拌均勻，升溫至50～85℃，滴加引發劑水溶液，滴加時間為2h，滴完后保溫反應3～6h，結束反應冷卻至室溫，用質量百分含量為40％NaOH水溶液調節溶液的pH至中性，得到高嶺土用分散劑。

所述的不飽和羧酸優選丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MA)、馬來酸酐(MAn)或衣康酸(IA)。

所述含不飽和雙鍵封端的聚乙二醇醚優選重均分子量為400、600、800、1000、1200、2000、2400、3000或4000的(甲基)丙烯酸聚乙二醇單甲醚，更優選重均分子量為400、600、800、1000的(甲基)丙烯酸聚乙二醇單甲醚。

所述引發劑優選無機過氧化物引發劑和氧化-還原引發劑。無機過氧化物引發劑優選過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉；氧化-還原引發劑優選過氧化苯甲酰-蔗糖、叔丁基過氧化氫-焦亞硫酸鈉、過氧化苯甲酰-N，N-二甲基苯胺，過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉、過氧化氫-酒石酸、過硫酸銨-硫酸亞鐵、過氧化氫-硫酸亞鐵、過氧化苯甲酰-N，N-二乙基苯胺、過氧化苯甲酰-焦磷酸亞鐵、過硫酸鉀-硝酸銀、過硫酸鹽-硫醇、異丙苯過氧化氫-氯化亞鐵、過硫酸鉀-氯化亞鐵、過氧化氫-氯化亞鐵或異丙苯過氧化氫-四乙烯亞胺。

通過本發明的制備方法及所得到的產物具有如下優點及有益效果：

(1)本發明的高嶺土用分散劑為含梳型聚乙二醇支鏈的羧酸聚合物，其不僅含有活性羧基功能基團，同時聚乙二醇支鏈的引入使聚合物體系具備了空間位阻效應，因而制備的分散劑具有顯著分散性能；

(2)本發明的高嶺土用分散劑具有摻入量低的優點，而且由于引入了聚乙二醇支鏈，通過調節功能羧基和聚乙二醇支鏈的比例以及調節聚乙二醇支鏈的分子量，得到具有不同性能的產品，滿足不同廠家的應用需求。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

依次將40g重均分子量為400的丙烯酸聚乙二醇單甲醚、36g丙烯酸、9.8g馬來酸酐和130g水加入到配有攪拌器、冷凝裝置的反應器中，升溫至70℃，滴加10g含3.4g過硫酸銨的水溶液，滴加時間為2h，然后保溫反應3h，結束反應冷卻至室溫，用40％的氫氧化鈉溶液中和，調節pH值至中性，得到本實施例的高嶺土用分散劑(PC₁)。