[发明专利]一种高岭土用分散剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子分散剂技术领域，具体涉及一种高岭土用分散剂及其制备方法与应用。

背景技术

高岭土是一种以高岭石族矿物为主要成分的粘土类矿物原料，它具有可贵的使用价值和工艺性能，如可塑性、粘结性、分散性、化学稳定性等，因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、耐火材料及化工等部门不可缺少的矿物原料。其中高岭土作为制陶工业的重要原料而被广泛应用。

目前，随着人们对陶瓷制品的需求不断增加，分散及稳定高岭土料浆的技术及工艺备受关注，但是由于料浆的高固量而致使料浆流动性差且不易注浆成膜。虽然提高与改进生产工艺可以改善高岭土料浆的流动性，但是通过添加能够改善料浆流动性的分散剂已经是被证明了的在不改变生产工艺前提下的最有效的方法之一。传统的无机类陶瓷分散剂如水玻璃等由于其分子结构相对简单，而致使分散效果有限。而随着陶瓷生产工艺的提升以及陶瓷制品的质量的不断提高，传统的无机类陶瓷分散剂已经不能满足现有陶瓷行业的要求。而另一大类陶瓷分散剂主要是以聚丙烯酸钠为主要成分的羧酸聚合物。常用的主要是指聚丙烯酸钠，其来源简单，分散性能优异，因而目前被广泛应用高岭土、陶瓷等领域。

虽然聚丙烯酸钠具有良好的分散性能，但由于其分子结构仅含有起静电作用的羧基官能团，所以其综合性能还有待进一步提高，加之羧酸聚合物单体众多，结构可设计性强，因此可以开发设计一系列不仅含有羧基官能团同时还含有其他功能基团的羧酸聚合物。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高岭土用分散剂的制备方法。具体的说，是一种含梳型聚乙二醇支链的羧酸聚合物分散剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备得到的高岭土用分散剂。

本发明的再一目的在于提供上述高岭土用分散剂在陶瓷工业中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种高岭土用分散剂的制备方法，包括以下操作步骤：

在配有搅拌器、冷凝装置的反应器中加入含不饱和双键封端的聚乙二醇醚、不饱和羧酸单体和水，搅拌均匀，升温至50～85℃，滴加引发剂水溶液，滴加时间为2h，滴完后保温反应3～6h，结束反应冷却至室温，用质量百分含量为40％NaOH水溶液调节溶液的pH至中性，得到高岭土用分散剂。

所述的不饱和羧酸优选丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MA)、马来酸酐(MAn)或衣康酸(IA)。

所述含不饱和双键封端的聚乙二醇醚优选重均分子量为400、600、800、1000、1200、2000、2400、3000或4000的(甲基)丙烯酸聚乙二醇单甲醚，更优选重均分子量为400、600、800、1000的(甲基)丙烯酸聚乙二醇单甲醚。

所述引发剂优选无机过氧化物引发剂和氧化-还原引发剂。无机过氧化物引发剂优选过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠；氧化-还原引发剂优选过氧化苯甲酰-蔗糖、叔丁基过氧化氢-焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰-N，N-二甲基苯胺，过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过氧化氢-酒石酸、过硫酸铵-硫酸亚铁、过氧化氢-硫酸亚铁、过氧化苯甲酰-N，N-二乙基苯胺、过氧化苯甲酰-焦磷酸亚铁、过硫酸钾-硝酸银、过硫酸盐-硫醇、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-氯化亚铁、过氧化氢-氯化亚铁或异丙苯过氧化氢-四乙烯亚胺。

通过本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：

(1)本发明的高岭土用分散剂为含梳型聚乙二醇支链的羧酸聚合物，其不仅含有活性羧基功能基团，同时聚乙二醇支链的引入使聚合物体系具备了空间位阻效应，因而制备的分散剂具有显著分散性能；

(2)本发明的高岭土用分散剂具有掺入量低的优点，而且由于引入了聚乙二醇支链，通过调节功能羧基和聚乙二醇支链的比例以及调节聚乙二醇支链的分子量，得到具有不同性能的产品，满足不同厂家的应用需求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

依次将40g重均分子量为400的丙烯酸聚乙二醇单甲醚、36g丙烯酸、9.8g马来酸酐和130g水加入到配有搅拌器、冷凝装置的反应器中，升温至70℃，滴加10g含3.4g过硫酸铵的水溶液，滴加时间为2h，然后保温反应3h，结束反应冷却至室温，用40％的氢氧化钠溶液中和，调节pH值至中性，得到本实施例的高岭土用分散剂(PC₁)。