一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷精细化工领域，特别涉及一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂及其制备方法，包括如下步骤：(1)将胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液与(甲基)丙烯酸盐、还原剂溶液和水混合搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；(2)在搅拌下将引发剂溶液滴加到混合液Ⅰ中，在70～90℃下通过自由基聚合反应后加入链终止剂溶液，得到胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂。该聚合物解胶剂用于陶瓷泥浆，具有水质适应性强、解胶效果好、触变小、流动性好等特点，对陶瓷回用水利用具有广阔的应用前景。

A kind of amino acrylate type polymer ceramic degumming agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷精细化工领域，特别涉及一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂及其制备方法。
技术介绍
陶瓷添加剂已经成为陶瓷产业链中不可或缺的重要一环，少量的添加剂就能显著改变陶瓷泥浆的一些重要性能，如添加少量的陶瓷解胶剂就能显著改善陶瓷泥浆的流动性和可操作性，从而提高陶瓷制品的品质。目前陶瓷生产中常用的解胶剂可以分为以下四类:无机陶瓷解胶剂、有机小分子陶瓷解胶剂、复合陶瓷解胶剂和高分子陶瓷解胶剂。由于受到分子结构、相对分子质量等因素的影响，无机或有机小分子陶瓷解胶剂或者简单的复合物存在掺加量大、分散效率低和制得的泥浆稳定性差和适应性差等缺点。因此国外陶瓷生产发达企业已基本不使用单一组分的无机或有机小分子陶瓷解胶剂。陶瓷生产过程中需要大量消耗自来水，随之产生大量陶瓷工业废水。2013年11月工信部发布《建筑卫生陶瓷行业准入标准》，明确要求陶瓷企业“采用清洁生产技术，固体废弃物资源化再利用，建筑陶瓷工艺废水全部回用，卫生陶瓷工艺废水回用率不低于90％，污、废水应处理达标后方可排放”。因此陶瓷工业废水的净化回用是陶瓷企业实现清洁生产的关键问题所在。陶瓷废水浊度高、泥沙含量大，虽经初步絮凝处理后可得到澄清的陶瓷回用水，但其仍含有大量的可溶性的高价金属离子，这些回用水中的杂质高价离子可与泥浆颗粒内部结构相互作用，破坏了泥浆内部的正常结构，使得泥浆颗粒发生凝聚，严重影响了现有国内陶瓷解胶剂产品的性能。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是提供一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物新型陶瓷解胶剂，用于解决现有陶瓷解胶剂在陶瓷回用水水质条件下解胶效果差、触变大、掺量大和使用不稳定等突出问题。本专利技术的另一目的是提供该解胶剂的制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液与(甲基)丙烯酸盐、还原剂溶液和水混合搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；(2)在搅拌下将引发剂溶液滴加到混合液Ⅰ中，在70～90℃下通过自由基聚合反应后加入链终止剂溶液，得到胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂；所述胺基丙烯酸酯盐型单体为下式(1)和/或(2)所示结构：优选地，所述胺基丙烯酸酯盐型单体溶液的制备方法如下：将亚氨基二乙酸盐或亚氨基二琥珀酸盐溶解在水中，然后在搅拌下加入含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和水溶性有机溶剂的混合液，继续搅拌反应4～8小时后升温至50～60℃反应4～8小时，冷却，得到含式(1)或式(2)所示的胺基丙烯酸酯盐型单体溶液；所述亚氨基二乙酸盐或亚氨基二琥珀酸盐与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1:1。所述(甲基)丙烯酸缩水甘油酯为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。式(1)所述3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二乙酸盐为3-丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二乙酸盐、3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二乙酸盐，式(2)所述3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二琥珀酸盐为3-丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二琥珀酸盐、3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙胺基二琥珀酸盐。优选地，所述单体溶液中水溶性有机溶剂和水的总含量不高于85wt％，其中水溶性有机溶剂含量不高于30wt％；所述水溶性有机溶剂为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或两种。优选地，步骤(1)所述(甲基)丙烯酸盐的用量为解胶剂所用单体总量的60～90wt％。优选地，步骤(1)所述的胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液中除水和有机溶剂外的溶质与(甲基)丙烯酸盐的总量为解胶剂总量的20～40wt％。所述步骤(1)中的还原剂溶液、步骤(2)中的引发剂溶液和链终止剂溶液分别为还原剂、引发剂、链终止剂与水配制而成。优选地，所述步骤(2)是在60～70℃和100～400r/min搅拌速度下将引发剂溶液滴加到混合液Ⅰ中，保持溶液温度70～90℃反应2～4小时，加入链终止剂溶液，冷却，得到胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂。优选地，所述(甲基)丙烯酸盐为丙烯酸的钠盐或钾盐或甲基丙烯酸的钠盐或钾盐，(甲基)丙烯酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。优选地，所述还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，所述引发剂为过硫酸盐，过硫酸盐为钠盐、钾盐或铵盐，所述链终止剂为亚磷酸、亚磷酸钾、亚磷酸钠。优选地，所述引发剂为所有聚合单体总质量的0.7～2％，更优选1.0～1.6％；还原剂为所有聚合单体总质量的0.5～2％，更优选0.6～1.2％；所述链终止剂的质量为所有聚合单体总质量的0.1～0.5％。优选地，所述还原剂溶液浓度为2～10wt％，所述引发剂溶液浓度为1～10wt％，所述链终止剂溶液浓度为5～10wt％。优选地，所述步骤(1)中还加入(甲基)丙烯酸，所述(甲基)丙烯酸盐和(甲基)丙烯酸的总用量为解胶剂有效物(丙烯酸酯盐聚合物)含量的60～90wt％，其中(甲基)丙烯酸盐和(甲基)丙烯酸的摩尔比例不低于2:1。优选地，步骤(2)中所述引发剂溶液的滴加速度为7～15滴/min。本专利技术使用含有一个活性氢的亚氨基二乙酸盐或亚氨基二琥珀酸盐与含有一个环氧基团的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯进行环氧-胺加成反应得到主要含有胺基丙烯酸酯盐型单体的组合物，反应过程如下所示：这些含有胺基丙烯酸酯盐型单体的组合物或胺基丙烯酸酯盐型单体与(甲基)丙烯酸盐、(甲基)丙烯酸在自由基氧化还原引发剂作用和加热条件下，发生共聚反应，得到侧链含有大量羧基和含多个N原子的胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂，反应过程如下所示：本专利技术制备的解胶剂与其它解胶剂及其对泥浆流动性测试结果表明，无机解胶剂水玻璃和有机解胶剂腐殖酸钠在用量较大并且泥浆总含水率高达为37％时对陶瓷泥土的解胶效果不佳，特别是在10wt％陶瓷回用水的水质下，均不能有效解胶，泥浆流动性差；而本专利技术制备的胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂在较低用量0.2～0.4wt％和泥浆总含水率为35％情况下对含有大量高价金属离子干扰的水质下的泥浆均可以有效的解胶，流动性好，并且泥浆静置5分钟后仍保持良好的流动性，触变小。由此可见本专利技术制备的胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂对含有大量高价金属离子的陶瓷回用水具有很好的水质适应性能和陶瓷泥土解胶性能，聚合物解胶剂分子中的强配位的多个氮原子和大量的羧基可共同对多个高价金属离子形成了稳定的可溶性的配合物(除了配对完的羧基外分子中还有部分未配对的羧基)，从而极大地消除了高价金属离子对泥浆颗粒内部结构的干扰和凝聚。解胶剂分子含氮侧链与高价金属离子相互作用如下：与现有技术相比，本专利技术制备的聚合物解胶剂具有如下有益效果：(1)减水效果显著，陶瓷泥浆流动性好，可节约大量能源，易操作成型。(2)水质适应性强，可充分利用陶瓷回用水，减少排放。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液与(甲基)丙烯酸盐、还原剂溶液和水混合搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；/n(2)在搅拌下将引发剂溶液滴加到混合液Ⅰ中，在70～90℃下通过自由基聚合反应后加入链终止剂溶液，得到胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂；/n所述胺基丙烯酸酯盐型单体为下式(1)和/或(2)所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种胺基丙烯酸酯盐型聚合物陶瓷解胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液与(甲基)丙烯酸盐、还原剂溶液和水混合搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；
(2)在搅拌下将引发剂溶液滴加到混合液Ⅰ中，在70～90℃下通过自由基聚合反应后加入链终止剂溶液，得到胺基丙烯酸酯盐型聚合物解胶剂；
所述胺基丙烯酸酯盐型单体为下式(1)和/或(2)所示结构：





2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胺基丙烯酸酯盐型单体溶液的制备方法如下：
将亚氨基二乙酸盐或亚氨基二琥珀酸盐溶解在水中，然后在搅拌下加入含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和水溶性有机溶剂的混合液，继续搅拌反应4～8小时后升温至50～60℃反应4～8小时，冷却，得到含式(1)或式(2)所示的胺基丙烯酸酯盐型单体溶液；所述亚氨基二乙酸盐或亚氨基二琥珀酸盐与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1:1。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述单体溶液中水溶性有机溶剂和水的总含量不高于85wt％，其中水溶性有机溶剂含量不高于30wt％；所述水溶性有机溶剂为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或两种。


4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述(甲基)丙烯酸盐的用量为解胶剂所用单体总量的60～90wt％；
步骤(1)所述的胺基丙烯酸酯盐型单体或该单体溶液中除水和有机溶剂外的溶质与(甲基)丙烯酸盐的总量为解胶剂总量的20～40wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，黄月文，欧阳天生，刘新鸿，冯晓文，赵树录，年福伟，
申请(专利权)人：肇庆市欧陶新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44