[发明专利]共聚物和矿物材料的研磨

说明书

本发明涉及一种分子量小于8000g/mol且多分散性指数PI小于3的聚合物。它是通过在水和高于50℃的温度下至少一种阴离子单体的自由基聚合反应制备的，该阴离子单体包含至少一个可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团，自由基聚合反应在具有氧化态I的磷、具有氧化态III的磷和生成自由基的化合物的存在下进行。本发明还涉及所述聚合物的制备及其用于研磨矿物材料的用途或用作清洁剂或防垢剂的用途。

说明书：

本发明涉及一种分子量小于8000g/mol且多分散性指数(PI)小于3的聚合物。它是通过在氧化态为I的磷、氧化态为III的磷和生成自由基的化合物的存在下，在水和高于50℃的温度下至少一种阴离子单体的自由基聚合反应获得的，该阴离子单体包含至少一个可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团。

本发明还涉及这种聚合物的制备及其在研磨矿物材料中的用途或用作清洁剂或防垢剂的用途。

根据本发明特别有利的是，在根据本发明的自由基聚合中，含氧化态为I的磷和氧化态为III的磷的化合物同时参与使得能够获得相对于现有技术中的聚合物具有提高性能的根据本发明的聚合物。特别地，相对于含氧化态为I的磷的化合物，含特定量的氧化态为III的磷的化合物的参与使得可以获得根据本发明的聚合物，其相对于现有技术中的聚合物具有甚至更好的性能。

存在已知的研磨助剂，特别是衍生自包含一个或多于一个羧酸基团的不饱和单体的聚合物。这些研磨助剂通常使得可以在研磨操作期间控制矿物材料颗粒的悬浮液的流变性。特别地，这些研磨助剂可以在研磨操作期间保持足够的黏度水平的同时，尽可能地降低待研磨的矿物填料的悬浮液的流动极限。

通常，用于矿物材料的研磨助剂必须有效并且能够控制所获得颗粒的粒度，特别是对于随后用于造纸工业的纸张着色涂料的矿物材料。

此外，就特定量的矿物材料的特定粒度而言，用于矿物材料的研磨助剂必须相对于研磨时间具有高效率。实际上，为了生产具有特定粒度的特定量的矿物颗粒，研磨设备使用时间的减少提高了研磨方法的总产量。

同样重要的是，用于研磨矿物材料的研磨助剂使得能够制备低黏度矿物材料颗粒的含水悬浮液，该悬浮液不仅在研磨后不久是稳定的，而且在研磨后几小时或几天也是稳定的。必须控制黏度漂移现象，因为它们会导致制备的悬浮液凝胶化，这将使处理变得困难或不可能。这种黏度间隙必须尽可能低。同样，必须避免或强烈减慢颗粒沉降现象。

除了控制稳定性之外，还必须控制矿物材料研磨颗粒的含水悬浮液的黏度。通常，控制矿物材料的研磨颗粒的含水悬浮液的黏度必须能够获得低黏度水平，同时在矿物材料的含水悬浮液中提供高水平的矿物材料浓度。

因此，能够使用高性能的研磨助剂制备具有高固体含量的矿物材料颗粒的含水悬浮液也很重要。用于矿物材料的研磨助剂使得这些矿物材料颗粒的含水悬浮液能够获得高固体含量，也能够提高制备这些悬浮液的方法的生产率。

另外，从环境的角度出发，重要的是能够使用研磨助剂，其能够制备水含量较低的矿物材料颗粒的悬浮液，同时保持或提高这些悬浮液的性能。

此外，当制造涂布纸和表面整饰纸时，纸张着色涂料的含水组合物用于在纸张表面上沉积矿物材料颗粒和黏合剂的涂层。通过这种方式，可以修饰其表面整饰度，以改善其可印刷性、光泽度或不透明度。例如，对于印刷中使用的涂布纸，使用主要由黏合剂和颜料组成的含水分散体获得涂层，该颜料也被称为“矿物填料”。纸涂层中最常用的颜料是高岭土、碳酸钙、二氧化钛、滑石和有机颜料，特别是塑料颜料。在这些组合物中，矿物填料为颗粒形式。特别地，使用这种纸张着色涂料使得可以增强纸的物理性质，特别是改善其光学性质。

通过使用这些纸张着色涂料，还可以提高造纸方法的效率。

还应该寻求提高造纸中使用的不同化合物的相容性。