[发明专利]一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂

说明书

本发明涉及一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂，先制备含有双键的改性环糊精单体，再采用水性ATRP法引发改性环糊精单体、丙烯酸盐单体、含羟基的丙烯酸酯单体聚合而成；本发明提出一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂制备方法，所述环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂的数均分子量为15000～25000，PDI≤1.3。本发明的陶瓷坯体增强剂以环糊精、羟基丙烯酸酯单体为重复单元，具有高羟基含量，可与坯体浆料颗粒发生强氢键作用；由于环糊精特殊的盆状结构，对坯体浆料颗粒形成缠绕和包覆，增强效果更高效；且具有良好的分散性，对坯体浆料的粘度影响小，无需额外添加解胶剂。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷增强剂的制备方法，尤其涉及到一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂，属于陶瓷增强剂合成技术领域。

背景技术

在陶瓷墙地砖生产中，普遍存在陶瓷配体强度较差，破损率高的现象，通常靠提高压机的成型压力来增加强度，压机压力到一定程度后，对提高配体强度的效果不明显，为满足各工艺要求常需要加入不同的添加剂，同时可减少成型设备的费用和能耗，节能经济，大大提高陶瓷配体的强度。虽然用量不大，但却起着重要的作用，其中，由于采用干压成型，随着产品规格的增大，对陶瓷砖坯体强度提出了更高要求。如果坯体强度不足，造成坯体在成形、输送、干燥、施釉等工艺过程中产生破损，破损率可达10～20％，严重制约了生产效率和产品质量的提高。

若要增加陶瓷坯体的强度，一是在坯体中提高塑性好的粘土含量，使坯体强度提高，但同时也增大了坯体的干燥收缩，烧成收缩以及提高了烧成温度等；二是在配方中加入适量的增强剂；增强剂又称临时性粘合剂，增强剂多为有机高分子聚合物或溶液，主要是利用分子长链的交联作用，将陶瓷颗粒包围并连接起来，阻止颗粒在受力条件下产生位移，从而起到增强效果。由于高分子类的增强剂分子量较大，结构链较长，在将泥浆中各种微细的原料颗粒聚集在一起时，也会形成网状结构包裹住泥浆中的自由水，使泥浆的流动性变差，加入越多，泥浆的流动性也越差，生产中为了解决上述问题只有在泥浆增加额外的水量，这样泥浆的比重降低，含水量增加，喷雾造粒的能耗也随之增加，因此需要加入解凝剂来降低泥浆的粘度，减少泥浆的含水率以降低喷雾塔造粒工序中干燥泥浆水分所消耗的燃料。

中国专利CN104530318A公开了一种丙烯酰胺接枝玉米淀粉陶瓷增强剂及其制备方法和应用，该发明以淀粉为主要合成原料，来源广、无污染，相对其它增强剂更加清洁、绿色；克服了天然淀粉加工性能差、低温时难分散且渗透能力差，以及聚丙烯酰胺价格偏高、残留单体的污染、使用受各种条件限制等缺点；淀粉预糊化操作简单，接枝化合成工艺简单，易于实现工业化生产。但由于该发明增强剂以玉米淀粉为主要增强成分，存在添加量大的缺点；同时合成时采用传统自由基聚合，增强剂分子量分布较宽，性能不稳定。

发明内容

为克服现存陶瓷坯体增强剂存在的性能不稳定、分子量分布较宽的缺点，本发明提供一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂。

所述ATRP法，即原子转移自由基聚合法，可实现自由基的可控聚合，制备出的聚合物具有分子量可控、分子量分布窄的特点。

本发明所述一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂，其分子结构式如下：

分子式中，所述R₁、R₂、R₃为-H、-CH₃或-CH₂CH₃；所述M为Na⁺、K⁺或NH₄⁺；所述n＝2～4，x＝6～10，y＝5～10，z＝15～30；所述陶瓷坯体增强剂其数均分子量为15000～25000，PDI≤1.3。

所述一种基于ATRP法改性的环糊精共聚物陶瓷坯体增强剂，其制备步骤如下：