[发明专利]一种分散剂、其制备方法及其在纳米碳酸钙分散中的应用

权利要求书

1.一种分散剂,其特征在于,所述分散剂为有机无机杂化材料,通过聚合物A和杂多酸B合成制得；

所述聚合物A的通式为

式中R₁为H或CH₃，R₂为H、CH₃，M表示碱金属离子，其中x : y = 1～1.1 : 1；

所述杂多酸B的通式为H_8-n[Mⁿ⁺W₁₂O₄₀]，式中M为P或Si，n为4或5，且当M为P时，n为5，当M为Si时，n为4；

所述分散剂的合成条件为聚合物A溶液和杂多酸B溶液按1:1的摩尔浓度比例进行混合，在室温下磁力搅拌24～48小时；

所述聚合物A溶液为水溶液，其浓度为0.01mol/L～0.1mol/L；

所述杂多酸B溶液为水溶液，其浓度为0.01mol/L～0.1mol/L。

2.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂为白色的固体粉末，在0.1mg/mL-10mg/mL浓度下将其分散在水中可形成透明的溶液状态，并通过动态光散射测试证实其平均粒径分布在30～90nm。

3.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述聚合物A由丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)与丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)的钠盐或钾盐经自由基共聚得到，该自由基共聚为常规的水体系自由基共聚反应。

4.根据权利要求1或3所述的分散剂，其特征在于，聚合物A重均分子量为300000～500000，且PDI≦2。

5.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述杂多酸B为磷钨酸H₃[PW₁₂O₄₀]或者硅钨酸H₄[SiW₁₂O₄₀]。

6.权利要求1所述分散剂的制备方法,其特征在于包括下述步骤：

（1）将聚合物A溶解于去离子水中，配置得到单位电荷浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的聚合物A溶液；

（2）将杂多酸B溶解于去离子水中，通过1mg/mL的NaOH水溶液调节此溶液的pH，将此溶液的pH调至6.5～7.5，再配置得到单位电荷浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的杂多酸B溶液；

（3）将步骤（1）配制的聚合物A溶液和步骤（2）配制的杂多酸B溶液按1:1的浓度比例进行混合，在室温下磁力搅拌24～48小时，用截留分子量为3000～3800道尔顿的透析膜透析24～48小时，在真空度为1Pa，温度为-65℃至-55℃的条件下在冷冻干燥机上冻干后即得到聚合物A与杂多酸B的有机无机杂化材料，即为所述分散剂。

7.权利要求1所述分散剂在纳米碳酸钙分散中的应用方法,其特征在于包括如下步骤：

（1）将分散剂和纳米碳酸钙按照10～20：100的质量比加入水中快速搅拌；

（2）搅拌完成后利用超声波对水溶液进行分散。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述纳米碳酸钙晶型为立方体，粒径为40～90nm，加入量为10～50g/L。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，搅拌过程中的转速为10000r/min，搅拌时间为30min。

10.根据权利要求7或9所述的方法，其特征在于，超声波分散时的超声工作频率为40KHz，超声分散时间为60min。