一种高分子陶瓷减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分子陶瓷减水剂及其制备方法，减水剂包括单体、蒸馏水、无机链转移剂和引发剂；单体包括丙烯酸和 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；单体占单体和蒸馏水总质量30%~42%；丙烯酸占单体总质量65%~85%；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸占单体总质量14%~40%；无机链转移剂占单体总质量的4.6%~13.5%；引发剂占单体总质量2.2%~9.5%。本发明专利技术在生产过程中对设备要求简单，无需后处理，能耗小，环境友好；陶瓷加工过程中掺入少量本减水剂，即能明显降低料浆黏度，增加料浆流动性，增强料浆坯体弯曲强度，亦能明显减少在加工过程中水分加入量，降低产品在烘干过程中能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，减水剂包括单体、蒸馏水、无机链转移剂和引发剂；单体包括丙烯酸和?2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；单体占单体和蒸馏水总质量30%~42%；丙烯酸占单体总质量65%~85%；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸占单体总质量14%~40%；无机链转移剂占单体总质量的4.6%~13.5%；引发剂占单体总质量2.2%~9.5%。本专利技术在生产过程中对设备要求简单，无需后处理，能耗小，环境友好；陶瓷加工过程中掺入少量本减水剂，即能明显降低料浆黏度，增加料浆流动性，增强料浆坯体弯曲强度，亦能明显减少在加工过程中水分加入量，降低产品在烘干过程中能耗。【专利说明】—种高分子陶瓷减水剂及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷生产助剂领域，尤其涉及的是。
技术介绍
陶瓷材料应用广泛，利用陶瓷材料可以制造出质量轻、强度高、耐热和耐化学腐蚀的产品。陶瓷生产主要包括造泥、磨浆、制釉等工艺，在这些工艺过程中需要加入大量的水来降低釉料的黏度，增加釉料的流动性，避免出现缩釉的现象。但是，大量水分的加入必然会增加后续干燥过程中的能耗。而陶瓷助剂的加入可以降低料浆的黏度，增加料浆的流动性，减少加工过程中水分的加入从而降低能耗。目前，市场上所用的减水剂主要以无机类的减水剂为主，主要是一些无机的电解质，在水中可以电离，起到调节电荷的作用，但是由于受到分子量和分子结构的影响，减水效果有限，而且添加量大。而有机类的减水剂单独使用，减水效果不是很理想，需要与无机类的减水剂复配才能够取得好的减水效果。例如，杨建红研究发现在陶土中当聚丙烯酸钠的添加计量为0.69Π).8%时才能够取得较好的解凝效果；刘来宝等通过研究发现当按照0.2ml聚丙烯酸:0.55g水玻璃:0.09g三聚磷酸钠时，陶土料浆的可以得到好的分散效果；李清涛通过研究发现聚丙烯酸钠和聚羧酸盐与无机盐(三聚磷酸钠、六偏磷酸钠)复配时，在添加量为0.39Π).4%所取得的分散效果最好，但是添加量大，生产成本相对较高，所适用的范围十分有限。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，旨在解决现有的无机类减水剂减水效果有限且添加量大；有机类减水剂单独使用减水效果不理想，需与无机类减水剂配合使用的问题。本专利技术的技术方案如下:一种高分子陶瓷减水剂，其中，包括的组分为:单体、蒸馏水、无机链转移剂和引发剂；所述单体包括丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；所述单体的总质量占单体和蒸馏水总质量的30%~42% ;所述丙烯酸占单体总质量的65%~85% ;所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸占单体总质量的14%~40% ;所述无机链转移剂占单体总质量的4.6%~13.5% ;所述引发剂质量占单体总质量的2.2%~9.5%。所述的高分子陶瓷减水剂，其中，所述的引发剂为无机类的过氧化物。所述的高分子陶瓷减水剂，其中，所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。所述的高分 子陶瓷减水剂，其中，所述的无机链转移剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾或次亚磷酸钠。一种如上述任意一项所述的高分子陶瓷减水剂的制备方法，其中，具体包括以下步骤:步骤AOO:将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按配方量溶于蒸馏水中形成混合溶液，调节混合溶液的PH值为7~8 ； 步骤BOO:往混合溶液中加入无机链转移剂，升温到75° C、0° C ； 步骤COO:再缓慢滴加引发剂，反应3~4小时，温度保持在75° C、0° C； 步骤DOO:把溶液冷却到室温，即得到高效的高分子陶瓷减水剂。 所述的高分子陶瓷减水剂的制备方法，其中，所述步骤AOO中，调节混合溶液的pH值为71通过往混合溶液中添加氢氧化钠溶液实现。所述的高分子陶瓷减水剂的制备方法，其中，所述的氢氧化钠溶液的质量分数为60%。本专利技术的有益效果:本专利技术通过提供，本高分子陶瓷减水剂在生产过程中对设备要求简单，无需后处理，能耗小，对环境无污染；在陶瓷生产过程中，把少量的本减水剂掺入，即能明显降低料浆的黏度，增加料浆体系流动性，增强料浆坯体弯曲强度。当本减水剂的添加量为0.2%~Ο.3%时，陶土料浆黏度为800mPa.s~845 mPa.s ;流动时间降低为48 s~60s ;而陶土坯体的弯曲强度增加了0.3IMPa^0.63MPa。本减水剂的加入可以明显减少在加工过程中水分加入量，降低产品在烘干过程中的能耗，具有非常可观的经济效益。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术中高分子陶瓷减水剂的制备方法的步骤流程图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。高分子的减水剂是由亲水基团和疏水基团组成，分子量的大小和分子结构都可以调节，因为其结构的特性，能够吸附在颗粒的表面，增加颗粒表面的电荷密度，增加颗粒间的斥力，能够显著地降低料浆的黏度，提高体系的流动性。例如，已经合成得到的聚丙烯酸钠，在低掺量下能够明显提高Zeta电位，降低体系的黏度，增加体系的流动性，提高陶土坯体的弯曲强度。所述高分子陶瓷减水剂包括的组分为:单体、蒸馏水、无机链转移剂和引发剂；所述单体包括丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；所述单体的总质量占单体和蒸馏水总质量的30%~42% ;所述丙烯酸占单体总质量的65%~85% ;所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸占单体总质量的14%~40% ;所述无机链转移剂质量占单体总质量的4.6%~13.5% ;所述引发剂质量占单体总质量的2.2%~9.5%。所述链转移剂用于控制聚合物的链长度(亦即控制聚合物的聚合度，或聚合物的黏度)，能有效地使链增长自由基发生自由基转移，缩短链的长度；通常链转移剂添加量越多，聚合物的链越短，黏度也越小。所述采用的无机链转移剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾或次亚磷酸钠。因考虑到试剂的化学稳定性和操作安全性，本实施例中，所述无机链转移剂优选为亚硫酸氢钠。所述的引发剂用于引发单体进行聚合反应。所述的引发剂为无机类的过氧化物，具体为过硫酸铵或过硫酸钾。因过硫酸铵的价格便宜，所得的乳液耐水性较好，因此常用作醋酸乙烯、丙烯酸酯等烯类单体乳液聚合的引发剂，本实施例中，所述引发剂优选为过硫酸铵。本高分子陶瓷减水剂可以陶瓷的工业生产中，把少量的本高分子陶瓷减水剂掺入，即能明显降低料浆的黏度，增加料浆体系的流动性，减少在加工过程中水分的加入量，降低产品在烘干过程中的能耗；而且在减水剂添加量的范围内，不会出现陶土料浆的沉降现象，能够明显增强料浆坯体的弯曲强度。如图1所示，是本专利技术中高分子陶瓷减水剂的制备方法的步骤流程图。一种如上述所述的高分子陶瓷减水剂的制备方法，具体包括以下步骤: 步骤AOO:将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按配方量溶于蒸馏水中形成混合溶液，调节混合溶液的PH值为7~8 ； 步骤BOO:往混合溶液中加入无机链转移剂，升温到75° C、0° C ； 步骤COO:再缓慢滴加引发剂，反应3~4小时，温度保持在75° C、0° C； 步骤DOO:把溶液冷却到室温，即得到高效的高分子陶瓷减水剂。本实施例中，所述步骤AOO中，调节混合溶液的pH值为通过往混合溶液中添加氢氧化钠溶液实现，氢氧化钠溶液的质量分数为60%。根据上述 的高分子陶瓷减水剂的配方及其制备方法，先提供以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子陶瓷减水剂，其特征在于，包括的组分为：单体、蒸馏水、无机链转移剂和引发剂；所述单体包括丙烯酸和 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸；所述单体的总质量占单体和蒸馏水总质量的30%~42%；所述丙烯酸占单体总质量的65%~85%；所述 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸占单体总质量的14%~40%；所述无机链转移剂质量占单体总质量的4.6%~13.5%；所述引发剂质量占单体总质量的2.2%~9.5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞浩，张磊，廖兵，郑景新，黄健恒，刘海露，程劲松，周林，
申请(专利权)人：佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心，
类型：发明
国别省市：广东;44