專利名稱：一種分散劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石膏漿料的分散劑，尤其涉及一種用于紙張的加填和涂布的石膏漿料中的分散劑。
背景技術(shù)：
石膏按其來源可分為天然石膏和人造石膏，天然石膏在中國資源豐富，儲(chǔ)存量居世界首位。人造石膏主要來源于工業(yè)副產(chǎn)物，由煙氣脫硫過程中，用氫氧化鈣吸收二氧化硫，再經(jīng)氧化制得二水石膏；磷酸生產(chǎn)過程中也副產(chǎn)石膏。
工業(yè)副產(chǎn)石膏的綜合利用，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，也使工業(yè)副產(chǎn)物得到了有效的利用，是一件利國利民的大好事。
石膏作為一種白色顏料，其白度高，對(duì)酸堿的穩(wěn)定性好，真實(shí)密度小，有相對(duì)較高的折射率，硬度低。用石膏制成漿料用于紙張的涂布，涂層白度高；吸墨性能好；無論酸性還是堿性工藝都適應(yīng)；在涂層厚度相同時(shí)，漿料用量少；在涂層重量相同時(shí)，涂層厚；對(duì)涂布設(shè)備磨損小。
目前，常規(guī)技術(shù)制備的石膏漿料，含固量低，粒子大，分散性差，漿料穩(wěn)定性不好，粘度高，不能滿足造紙領(lǐng)域的需要，如美國專利US 6852159公開的技術(shù)，需要進(jìn)行改進(jìn)。其中，分散劑的作用是不能低估的，分散劑的性能將直接影響漿料的穩(wěn)定性和粘度，因此開發(fā)研究新的用于石膏漿料的分散劑，將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種分散劑及其應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足造紙領(lǐng)域的需要。
所說的分散劑是這樣制備的(1)將100～150重量份水和1重量份引發(fā)劑的混合物加熱至溫度為60～85℃，獲得混合物；(2)將20～100重量份的混合單體B與15～100重量份的混合單體A同時(shí)滴加入步驟(1)的混合物中，控制滴加速度，以1份引發(fā)劑為基準(zhǔn)，控制混合單體A滴加速度為1～2份/小時(shí)，混合單體B的滴加速度為16～17份/小時(shí)，并使混合單體B和混合單體A同時(shí)滴加完；(3)升溫至80～95℃，保溫30～60分鐘，獲得分散劑；所說的引發(fā)劑選自過硫酸氨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化氫、過氧化氫丁基、過氧化二特丁基、過氧化二甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或其混合物；所說的混合單體A的組分和重量份數(shù)為甲基丙烯酸 1-5份丙烯酸 10-50份甲基丙烯酸甲酯 5-30份甲基丙烯酸丁酯 2-15份所說的混合單體B的組分和重量份數(shù)為丙烯酰胺 0.5-10份丙烯腈 1-15份去離子水 20-80份引發(fā)劑 0.1-1.5份混合單體A可以采用常規(guī)的物理混合的方法進(jìn)行制備；混合單體B是這樣制備的先加入水，在不斷攪拌下，分別加入丙烯酰胺、丙烯腈、引發(fā)劑，得到混合單體B溶液。
本發(fā)明的分散劑，是高效的分散劑，產(chǎn)品中加入分散劑，可以減少顆粒之間的團(tuán)聚，減少研磨時(shí)間，使大顆粒容易被磨成小顆粒，可用于制備高含固量石膏漿料，高含固量石膏漿料的制備方法包括如下步驟將石膏粉和水一起混合，混合時(shí)加入分散劑，然后研磨1～3小時(shí)，研磨至石膏粉的粒徑小于2μm的顆粒占顆?？倲?shù)的30％以上，然后加入輔助分散劑，然后攪拌0.5～3.0小時(shí)，即獲得石膏漿料，其中，石膏粉的重量含固量為含30～80％，其中，各個(gè)組分的重量百分含量如下石膏粉30-80％分散劑0.1-5％輔助分散劑0.1-5％水余量。
所說的輔助分散劑是這樣制備的(1)將150～200重量份的水和1重量份的引發(fā)劑加熱至60～85℃；
(2)然后將165～265重量份的混合單體C與50～80重量份的混合單體D同時(shí)滴加入步驟(1)的混合物中，控制滴加速度，以1份引發(fā)劑為基準(zhǔn)，混合單體C的滴加速度為16.5～45.6重量份/小時(shí)，混合單體D的滴加速度為5.0～13.3重量份/小時(shí)，并使混合單體C和混合單體D同時(shí)滴加完；(3)升溫至80～95℃，保溫30～120分鐘，獲得輔助分散劑；所說的混合單體C的組分和重量份數(shù)為甲基丙烯酸 1-5份丙烯酸 25-35份丙烯腈 3-10份甲基丙烯磺酸鈉 20-35份苯乙烯磺酸鈉 15-20份丙烯酰胺 1-10份去離子水 100-150份引發(fā)劑 0.1-2.5份所說的混合單體D的組分和重量含量為甲基丙烯酸甲酯 30-50份甲基丙烯酸丁酯 20-30份所說的引發(fā)劑選自過硫酸氨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化氫、過氧化氫丁基、過氧化二特丁基、過氧化二甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或其混合物；混合單體D可以采用常規(guī)的物理混合的方法進(jìn)行制備；混合單體C是這樣制備的先加入水，在不斷攪拌下，分別加入甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酰胺、引發(fā)劑，得到混合單體C溶液。
采用本發(fā)明的分散劑制備的石膏漿料，含固量高，粒子小，分散性好，漿料穩(wěn)定性好，粘度低，所獲得的石膏漿料主要用于紙張的加填和涂布，能滿足造紙領(lǐng)域的需要。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1分散劑的合成混合單體A甲基丙烯酸35g
丙烯酸 250g甲基丙烯酸甲酯 150g甲基丙烯酸丁酯 100g將上述的原料混合，即獲得混合單體A；混合單體B丙烯酰胺 70g丙烯腈 60g去離子水 800g引發(fā)劑過硫酸氨 8g混合單體B是這樣制備的先加入800g水，在不斷攪拌下，分別加入丙烯酰胺、丙烯腈、引發(fā)劑，得到混合單體B溶液。
在5升帶夾套和回流冷凝裝置的攪拌釜中加入1200g水和10g引發(fā)劑過硫酸銨，攪拌加熱，當(dāng)溫度升到80℃時(shí)，同時(shí)緩慢滴加混合單體A和混合單體B，混合單體A滴加速度為89g/小時(shí)，混合單體B的滴加速度為156g/小時(shí)，控制混合單體A和混合單體B同時(shí)滴加完，滴加完畢后升溫到90℃，并在此溫度下保溫1小時(shí)，獲得分散劑。
石膏料漿的制備輔助分散劑的合成混合單體C甲基丙烯酸 20g丙烯酸 300g丙烯腈 80g甲基丙烯磺酸鈉 280g苯乙烯磺酸鈉 180g丙烯酰胺 60g去離子水 1200g引發(fā)劑過硫酸氨 10g混合單體D甲基丙烯酸甲酯 450g甲基丙烯酸丁酯 240g在8升帶夾套和回流冷凝裝置的攪拌釜中加入1800g水和15g引發(fā)劑過硫酸銨，攪拌加熱，當(dāng)溫度升到80℃時(shí)，同時(shí)緩慢滴加混合單體C的水溶液和混合單體D，混合單體C滴加速度為213g/小時(shí)，混合單體D的滴加速度為69g/小時(shí)，控制混合單體C和混合單體D同時(shí)滴加完，滴加完畢后升溫到90℃，并在此溫度下保溫1小時(shí)，獲得輔助分散劑；在100升的攪拌槽中加入30升水，開攪拌，加入70kg200目的天然石膏粉，加400g分散劑，用泵送入兩臺(tái)串聯(lián)的20升的砂磨機(jī)，砂磨后的漿料用激光光散射粒度儀進(jìn)行分析測試，測得粒度82％小于2μm，用泵將漿料送入另一100升攪拌槽中，然后500g加入輔助分散劑，攪拌1小時(shí)，即獲得石膏料漿，漿料重量含固量為69.5％。
采用ISO 2884-2-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測得漿料粘度為180厘泊。
將漿料在分離因素為300的離心機(jī)中離心3小時(shí)，底部沉降物為1.2％(重量)，且攪拌后又能均勻地分散在漿料中。
實(shí)施例2分散劑的合成混合單體A甲基丙烯酸 28g丙烯酸 200g甲基丙烯酸甲酯 310g甲基丙烯酸丁酯 80g混合單體B丙烯酰胺 65g丙烯腈 82g去離子水 500g引發(fā)劑過氧化氫 10g在5升帶夾套和回流冷凝裝置的攪拌釜中加入1500g水和15g引發(fā)劑過硫酸鈉，開攪拌加熱，當(dāng)溫度升到75℃時(shí)，同時(shí)緩慢滴加混合單體A和混合單體B，混合單體A的滴加速度為88g/小時(shí)，混合單體B的滴加速度為94g/小時(shí)，控制混合單體A和混合單體B同時(shí)滴加完；混合單體A和混合單體B同時(shí)滴加完，滴加完畢后升溫到90℃，并在此溫度下保溫45分鐘，獲得分散劑。
石膏料漿的制備輔助分散劑的合成混合單體C甲基丙烯酸 15g丙烯酸 250g丙烯腈 100g甲基丙烯磺酸鈉 320g苯乙烯磺酸鈉 160g丙烯酰胺 75g去離子水 1000g引發(fā)劑過硫酸鈉 10g混合單體D甲基丙烯酸甲酯 380g甲基丙烯酸丁酯 310g在8升帶夾套和回流冷凝裝置的攪拌釜中加入2000g水和15g引發(fā)劑過硫酸鈉，開攪拌加熱，當(dāng)溫度升到85℃時(shí)，同時(shí)緩慢滴加混合單體C水溶液和混合單體D，混合單體C的滴加速度為241g/小時(shí)，混合單體D的滴加速度為86g/小時(shí)，控制混合單體C和混合單體D同時(shí)滴加完；滴加完畢后升溫到90℃，并在此溫度下保溫1小時(shí)，獲得輔助分散劑。
在100升的攪拌槽中加入30升水，開攪拌，加入75kg200目的天然石膏粉，加800g分散劑1，用泵送入兩臺(tái)串聯(lián)的20升的砂磨機(jī)，砂磨后的漿料用激光光散射粒度儀進(jìn)行分析測試，測得粒度78％小于2μm，用泵將漿料送入另一100升攪拌槽的中，然后加750g入輔助分散劑，攪拌1.5小時(shí)即獲得本發(fā)明的石膏料漿，漿料含固量71％。
采用ISO 2884-2-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測得漿料粘度為150厘泊。
將漿料在分離因素為300的離心機(jī)中離心3小時(shí)，底部沉降物為1.5％(重量)，且攪拌后又能均勻地分散在漿料中。
權(quán)利要求
1.一種分散劑，其特征在于，是這樣制備的(1)將100～150重量份水和1重量份引發(fā)劑的混合物加熱至溫度為60～85℃；(2)將20～100重量份的混合單體B與15～100重量份的混合單體A同時(shí)滴加入步驟(1)的混合物中，混合單體B和混合單體A同時(shí)滴加完；(3)升溫至80～95℃，保溫30～60分鐘，獲得分散劑；所說的引發(fā)劑選自過硫酸氨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化氫、過氧化氫丁基、過氧化二特丁基、過氧化二甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或其混合物；所說的混合單體A的組分和重量份數(shù)為甲基丙烯酸1-5份丙烯酸10-50份甲基丙烯酸甲酯5-30份甲基丙烯酸丁酯2-15份所說的混合單體B的組分和重量份數(shù)為丙烯酰胺 0.5-10份丙烯腈1-15份去離子水 20-80份引發(fā)劑0.1-1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散劑，其特征在于，以1份引發(fā)劑為基準(zhǔn)，控制混合單體A滴加速度為1～2份/小時(shí)，混合單體B的滴加速度為16～17份/小時(shí)，并使混合單體A和混合單體B同時(shí)滴加完。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散劑的應(yīng)用，其特征在于，用于制備高含固量石膏漿料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散劑的應(yīng)用，其特征在于，制備的高含固量石膏漿料穩(wěn)定性好、粘度低。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分散劑及其應(yīng)用。采用本發(fā)明的分散劑制備的石膏漿料，含固量高，粒子小，分散性好，漿料穩(wěn)定性好，粘度低，所獲得的石膏漿料主要用于紙張的加填和涂布，能滿足造紙領(lǐng)域的需要。
文檔編號(hào)D21H19/00GK1759928SQ2005100310
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者施曉旦, 王彥華 申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司