[發(fā)明專(zhuān)利]一種含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210875675.5
• 申請(qǐng)日: 2022-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115073637A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施曉旦;孔祥康;尹東華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)寧明升新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F120/06
• 分類(lèi)號(hào): C08F120/06;C08F2/38
• 代理公司: 上海點(diǎn)威知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31326
• 代理人: 許曉琳

本發(fā)明提供了一種含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑的制備方法，包括以下步驟：首先將單體、還原劑、引發(fā)劑和水混合進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)得到中間體，然后選取至少兩種含不同陽(yáng)離子的堿中和劑進(jìn)行中和，獲得所述含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑。本發(fā)明采用多種中和劑按照一定的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，制備出了效果更好的分散劑，大大降低了企業(yè)成本，在使用量大幅度降低的情況下分散效果依然很好，大幅度降低了重鈣漿料的生產(chǎn)成本。相比于傳統(tǒng)分散劑具有明顯的優(yōu)勢(shì)和更廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分散劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑及其制備方法。

背景技術(shù)

分散劑是碳酸鈣等顏料或填料研磨和涂料分散中的一種重要助劑，可以提高研磨效率，提高粒徑、改善粘度，提高漿料和涂料的穩(wěn)定性，改善紙的平滑度、白度、油墨吸收性、表面強(qiáng)度、涂布光澤度、印刷光澤度等各種性能。乙烯基酸的聚合物鈉鹽在這一領(lǐng)域應(yīng)用較多，其中低分子量聚丙烯酸鈉水溶液是這一領(lǐng)域的主要用品。但目前分散劑的主要原料是石油基原料，石油具有不可再生性，因此原料成本日益增高，且用量較大對(duì)環(huán)境也有很多負(fù)面的影響，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)壓力也日益增大，且單一鈉離子作為反離子仍然存在一定的問(wèn)題，如電荷量低，結(jié)構(gòu)單一，穩(wěn)定性稍差的特點(diǎn)。因此開(kāi)發(fā)出用量更少，效果更好的分散劑產(chǎn)品迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑的制備方法，包括以下步驟：首先將單體、還原劑、引發(fā)劑和水混合進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)得到中間體，然后選取至少兩種含不同陽(yáng)離子的堿中和劑進(jìn)行中和，獲得所述含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑。

所述堿中和劑可以選用本領(lǐng)域常規(guī)的堿類(lèi)物質(zhì)，包括但不限于氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鉀、碳酸鈉、氨水、有機(jī)胺等。

可選擇的堿中和劑組合例如但不限于：氫氧化鈉和氫氧化鎂，氫氧化鈣和氫氧化鈉，氨水和氫氧化鈉，乙胺和氫氧化鎂，氫氧化鈉、氫氧化鎂和氫氧化鈣等。在上述組合中，任何一種堿中和劑的摩爾用量不低于堿中和劑總量的5％，優(yōu)選不低于10％，更優(yōu)選不低于20％。例如但不限于：氫氧化鈉和氫氧化鎂按照摩爾比1:1復(fù)配，氫氧化鈣和氫氧化鈉按照摩爾比1:3復(fù)配。

發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)選擇兩種或者兩種以上含有不同陽(yáng)離子的堿中和劑對(duì)上述原料自由基聚合后得到的中間體進(jìn)行中和，得到的聚丙烯酸系分散劑含有兩種或多種不同種類(lèi)和配比的反離子的聚丙烯酸系分散劑，與加入單一堿中和劑相比，出乎意料的大幅降低分散體系的粘度，以及提高分散體系的粘度穩(wěn)定性。具體機(jī)理不十分清楚，可能是由于此種分散劑具備不同半徑和電荷的反離子的，使靜電斥力增大；另外某些陽(yáng)離子，例如銨根離子能改變空間位阻，這就使得分散劑顯示出更加優(yōu)異的性能。發(fā)明人依據(jù)上述發(fā)現(xiàn)完成本發(fā)明。

進(jìn)一步的，所述含有多種反離子的聚丙烯酸系分散劑的制備方法，包括如下步驟：

S1，將引發(fā)劑和還原劑分別配成水溶液，稱(chēng)量好單體備用；

S2，將引發(fā)劑水溶液、還原劑水溶液和單體分別滴加入釜底水中，進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)；

S3，反應(yīng)結(jié)束后，用至少兩種含不同陽(yáng)離子的堿中和劑調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物的pH值至5-9，得到所述分散劑。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，各組分的重量份數(shù)如下：?jiǎn)误w30-65份、引發(fā)劑0.3-2份、還原劑1-5份、堿中和劑50-105份、水適量。

所述單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、丙烯腈、馬來(lái)酸酐、衣康酸、丙烯酸丁酯中的至少一種。

所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化環(huán)己酮、過(guò)氧化苯甲酰、偶氮類(lèi)引發(fā)劑中的至少一種。