一種高效鈣漿分散劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鈣漿分散劑及其制備方法。在制備過程中，將如烯丙基磺酸鈉類的帶有強電負性的基團加入到鈣漿分散劑分子中，增強了分散劑分子在碳酸鈣顆粒表面的吸附力，提高鈣漿體系對機械、溫度等的穩定性；同時，引入如烯丙基聚乙二醇這類大單體作為溶劑化鏈，可防止細小的碳酸鈣顆粒再一次絮凝，進而防止鈣漿沉降。該方法制備的鈣漿分散劑固含量為35-55%，pH=3-8，粘度=5-200cps，比重=1.01-1.3g/mL。
【專利說明】一種高效鈣漿分散劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鈣漿制備所用的分散劑，以及該分散劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]碳酸鈣是一種無機填料。由于其來源廣泛、價格低廉、無毒，被廣泛運用于塑料、橡膠、涂料和造紙等行業。在造紙行業中碳酸鈣主要作為涂布顏料使用。隨著人們的環保意識和對紙張質量要求的提高，對碳酸鈣的細度、均勻性以及碳酸鈣漿料的固含量的要求也日M提聞。
[0003]但是隨著涂布用碳酸鈣顆粒的粒徑越來越小，鈣漿固含量越來越高，研磨制備碳酸鈣漿體變得越來越困難。這主要是因為:碳酸鈣顆粒粒徑減小，顆粒的表面能增大，為減小表面能，顆粒之間傾向于互相結合；隨著碳酸鈣顆粒粒徑的減小，顆粒之間的相互作用力增大，導致了碳酸鈣漿體粘度的增大。目前體系不穩定和粘度大是高固含超細碳酸鈣漿體無法廣泛使用的最主要的原因。
[0004]研究者們通過添加合適的分散劑，來解決高固含超細碳酸鈣漿體應用中的這兩大問題。例如:加入的分散劑中存在能夠提高鈣漿體系穩定性的強負電性基團；在分散劑中引入大單體防止鈣漿沉降。
此項專利申請所要解決的技術問題
[0005]隨著造紙行業的不斷發展，要求作為涂布顏料的碳酸鈣具有超細的粒徑，窄的粒度分布曲線，高的固含量和好的流變性。但高固含超細碳酸鈣受體系不穩定及粘度大這兩大問題的限制，而不能廣泛使用。
[0006]本發明通過在鈣漿分散劑分子中，加入如烯丙基磺酸鈉這樣的帶有強電負性的基團，增強了分散劑分子在碳酸鈣顆粒表面的吸附力，提高鈣漿體系對機械、溫度等的穩定性；同時，通過引入如烯丙基聚乙二醇這樣的大單體作為溶劑化鏈，可防止細小的碳酸鈣顆粒再一次絮凝，進而防止鈣漿沉降。
此項專利申請的技術方案簡介
一、
【發明內容】
[0007]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種高效分散劑的制備方法，該方法是以丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸酐、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸聚乙二醇單酯、烯丙基聚乙二醇甲醚、烯丙基聚乙二醇乙醚、烯丙基磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉等為乙烯基單體，水為溶劑，以過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀或者它們的混合物為引發劑，以次亞磷酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或者它們的混合物為還原劑，以氫氧化鈉、氨、氫氧化鉀、氫氧化鎂或者上述堿的混合物為中和劑，合成分散劑。其最終產品的固含量為35-55%，pH=3-8，粘度=5_300cps，比重=L 01-1.3g/mL。
[0008]其中各種乙烯基單體占合成分散劑總單體的質量百分數如下:
【權利要求】
1.一種高效鈣漿分散劑，其特征在于:該分散劑中通過引入乙烯基單體，賦予所制備的分散劑良好的分散穩定性和更低的分散粘度；分散劑在攪拌或者研磨的過程中和碳酸鈣顆粒發生碰撞，并吸附于碳酸鈣的表面形成雙電層，未發生吸附的部分在水分子的作用下充分地伸展開來形成空間位阻，兩者共同作用防止碳酸鈣顆粒的絮凝和沉降；分散劑在研磨超細碳酸鈣漿體時，粘度低可減少研磨過程中的發熱現象，得到的低粘度漿體的機械、熱穩定性好。
2.如權利要求1所述的鈣漿分散劑，其特征在于制備的原料包括:乙烯基單體、水、堿、還原劑、引發劑；并采用以下步驟制備: (1)將裝有回流冷凝裝置和機械攪拌裝置的四口燒瓶置于恒溫水槽中； (2)將部分乙烯基單體和還原劑溶于水，加到上述燒瓶中。將剩下還原劑溶于剩下的單體、過氧化物引發劑溶于水，分別加到恒壓漏斗①、②中； (3)開啟攪拌，速度為100-800r/min。待水槽溫度穩定至60_90°C后，緩慢均勻地滴加恒壓漏斗①和②中的液體； (4)恒壓漏斗①和②中的液體均已滴加完后，恒溫攪拌2-6小時； (5)將反應體系的溫度降低至25-55°C。緩慢加入堿的水溶液至反應體系的pH值為3-8。該方法制備的鈣漿分散劑固含量為35-55%，pH=3-8,粘度=5_200cps，比重=1.01-1.3g/mL。
3.如權利要求1或2所述的乙烯基單體，其特征在于其包括以下幾種單體: 丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸酐、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙.烯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸聚乙二醇單酯、烯丙基聚乙二醇甲醚、烯丙基聚乙二醇乙醚、烯丙基磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉等。 它們分別占乙烯基單體的質量百分數如下:
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于采用同時滴加的方式滴加恒壓漏斗①和②中的液體，滴加速率比為1.5:1-3.5:1。
5.如權利要求2所 述的制備分散劑所用的堿，其特征在于所用的堿占反應物的質量分數是 1% — 50%。
【文檔編號】C08F220/18GK103468028SQ201310467145
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】胡志濱, 徐劍, 王傳杰 申請人:深圳市瑞成科訊實業有限公司