一种高效环保陶瓷解胶剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效环保陶瓷解胶剂，包括单体A、单体B、单体C、引发剂、链转移剂、酸碱调节剂、去离子水；其中所述的单体A为一种含羧酸或氨基官能团的天然提取物单体；所述的单体B为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述单体C为烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠和2

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保陶瓷解胶剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷添加剂领域，尤其涉及一种高效环保陶瓷解胶剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，在陶瓷工业中一般采用湿法制粉的方法制备陶瓷粉料，湿法制粉是将水与原料球磨制得料浆，然后通过雾化干燥塔将料浆喷雾干燥成粒状粉料，最后经筛分和陈腐制得陶瓷粉料，虽然采用湿法制粉方法得到的粉料流动性好，但是喷雾干燥工艺需要耗费大量能源。陶瓷解胶剂也称为减水剂、分散剂等，陶瓷解胶剂的主要功能是破坏陶瓷料浆粒子的絮凝结构，使含水率较低的料浆依然具有较好的流动性和较低的粘度，从而降低生产过程中用于干燥的时间和能耗。
[0003]我国陶瓷解胶剂发展主要经历了两个阶段，第一代解胶剂以无机解胶剂为主，常见的有水玻璃、碳酸盐、磷酸盐等，以单一或者复合的形式加入。第二代解胶剂主要以有机小分子解胶剂和复合解胶剂为主，常见的有腐殖酸盐，木质磺酸盐、腐殖酸盐
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硅酸盐和磷酸盐复合解胶剂、磷酸盐
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硅酸盐复合解胶剂等。近年来以聚羧酸类共聚物为代表的水溶性高分子电解质发展迅速，成为陶瓷解胶剂行业研究的热点。与传统的无机解胶剂和小分子解胶剂相比，聚羧酸类解胶剂与陶瓷粉料颗粒的吸附效果更好，制得的料浆流动性和稳定性更好。聚丙烯酸钠作为聚羧酸类陶瓷解胶剂的一种得到了广泛应用，但其解胶性能还有很大提升空间。聚羧酸合成的自由度大，可以引入带有不同功能官能团的单体来提高其解胶性能。
[0004]中国专利技术专利申请201610134181.6公开了一种N/>‑
羟甲基丙烯酰胺改性聚羧酸陶瓷解胶剂及其常温制备方法与运用。本专利技术采用乙烯基羧酸和N
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羟甲基丙烯酰胺单体，通过水溶液自由基聚合制备了一种N
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羟甲基丙烯酰胺改性聚羧酸陶瓷解胶剂。制备的解胶剂中含有氨基和羧基，可以与阳离子产生螯合作用，将水化阳离子吸附的水释放出来，从而使料浆在低含水率的情况还具有良好的流动性。
[0005]中国专利技术专利申请202010325044.7公开了一种含氮多羧基丙烯酸酯盐型共聚物解胶剂及其制备方法和应用。本专利技术采用乙二胺四乙酸二酐、（甲基）丙烯酸
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羟基乙酯（丙酯）和（甲基）丙烯酸盐为单体，通过水溶液自由基聚合制备出了一种含氮多羧基丙烯酸酯盐型共聚物解胶剂。本专利技术制备的共聚物减水剂中含氮多羧基侧链一方面羧基负离子与金属离子形成电荷吸附作用，另一方面N原子上的孤对电子对高价金属离子的空d轨道形成配位键，整体上形成了稳定的5、6元环的多环复合物，加上N原子的强烈的亲水性，使得形成的复合物可溶解分散在介质水中，极大地消除了高价金属离子对泥浆的干扰，继续保持着对料浆颗粒在水介质中的分散性和流动性。
[0006]但从上述专利可以看出，目前多数陶瓷解胶剂所采用的原料均来自于石油资源，石油资源属于不可再生资源，而且生物降解速度也比较慢，在环境中长期积累也会引起环境污染问题。因此寻找替代或部分替代的环保原料，制备出高效环保陶瓷解胶剂，具有广泛的市场价值和应用前景。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种技术新颖、成分中石油制品的含量较小，能够显著提高陶瓷料浆的流动性和稳定性的高效环保陶瓷解胶剂。
[0008]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高效环保陶瓷解胶剂，包括单体A、单体B、单体C、引发剂、链转移剂、酸碱调节剂、去离子水；其中所述的单体A为一种含羧酸或氨基官能团的天然提取物单体；所述的单体B为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述单体C为烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠和2
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丙烯酰胺
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甲基丙磺酸的一种或多种以任意比例混合的混合物。
[0009]优选地，所述单体A为羧甲基壳聚糖、谷氨酸、阿魏酸、衣康酸和乌头酸的一种或多种以任意比例混合的混合物。
[0010]优选地，所述的单体A与单体B的摩尔比为1:12~1:2，所述单体C与单体B的摩尔比为1:8~1:2。
[0011]优选地，所述链转移剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、次亚磷酸钠和次亚磷酸钾的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述的链转移剂为单体A、单体B、单体C总质量的1~9%。
[0012]优选地，所述的所述去离子水占去离子水和单体A、单体B、单体C总质量的60~75%。
[0013]优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述引发剂为单体A、单体B、单体C总质量的0.2~5%。
[0014]优选地，所述酸碱调节剂为NaOH溶液。
[0015]本专利技术还提供了高效环保陶瓷解胶剂的制备方法，包括以下步骤：S1.将单体A、链转移剂和部分去离子水加入反应釜中，升温至50~80
°
C，搅拌溶解均匀；S2.将引发剂、单体B和单体C分别溶解于部分去离子水中，同时匀速滴加至反应釜中，滴加时间为0.5~1.5小时，滴加时温度保持在50~80
°
C，恒温搅拌；S3.滴加结束后，保持温度并继续反应1~3小时；反应结束后，将产物冷却至40~50
°
C，加入质量分数为30%的NaOH溶液调节pH至7~8，得到成品。
[0016]优选地，所述步骤S2中引发剂溶液质量百分比为1.0~28.6%，单体B溶液质量百分比为38.3~72.7%，单体C溶液质量百分比为17.9~66.1%。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术的单体A、单体B、和单体C引入天然提取物单体（羧甲基壳聚糖、谷氨酸、阿魏酸、衣康酸和乌头酸）后，聚合物体系含有磺酸基、多个氨基和多个羧基官能团，一方面聚合物体系的官能团密度增大，增加了聚合物的电荷密度。带有阴离子羧基和磺酸基的聚合物吸附在陶瓷颗粒表面，导致颗粒之间形成很大的静电斥力，从而有效地防止陶瓷颗粒的团聚。而且氨基、磺酸基和羧基还可以与阳离子产生螯合作用，释放水化阳离子吸附的水，从而能够显著提高陶瓷料浆的流动性；另一方面，阿魏酸是一种同时还含有苯环结构的绿色水溶性物质，苯环结构增加了聚合物的空间位阻效应，提高了陶瓷料浆的稳定性。本专利技术所提供的高效环保陶瓷解胶剂，通过引入天然提取物单体，具有更好的生物降解性，更加绿色环保。同时使石油制品在本专利技术的陶瓷解胶剂中含量减低，减小对石油资源的依赖。本专利技术反应合成工艺简单，操作方便，易于实现工业化生产。
具体实施方式
[0018]现结合具体实施例对本专利技术所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
[0019]实施例一本实施例中的高效环保陶瓷解胶剂包括以下原料：乌头酸（单体A）22.7g；亚硫酸氢钾（链转移剂）9.6g；过硫酸钾（引发剂）1.2g；甲基丙烯酸（单体B）67.4g；2
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丙烯酰胺
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甲基丙磺酸（单体C）29.9g；去离子水280g;在本实施例中，高效环保陶瓷解胶剂制备方法包括以下步骤：S1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效环保陶瓷解胶剂，其特征在于，包括单体A、单体B、单体C、引发剂、链转移剂、酸碱调节剂、去离子水；其中所述的单体A为一种含羧酸或氨基官能团的天然提取物单体；所述的单体B为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述单体C为烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠和2
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丙烯酰胺
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甲基丙磺酸的一种或多种以任意比例混合的混合物。2.根据权利要求1所述的一种高效环保陶瓷解胶剂，其特征在于：所述单体A为羧甲基壳聚糖、谷氨酸、阿魏酸、衣康酸和乌头酸的一种或多种以任意比例混合的混合物。3.根据权利要求1所述的一种高效环保陶瓷解胶剂，其特征在于：所述的单体A与单体B的摩尔比为1:12~1:2，所述单体C与单体B的摩尔比为1:8~1:2。4.根据权利要求1所述的一种高效环保陶瓷解胶剂，其特征在于：所述链转移剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、次亚磷酸钠和次亚磷酸钾的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述的链转移剂为单体A、单体B、单体C总质量的1~9%。5.根据权利要求1所述的一种高效环保陶瓷解胶剂，其特征在于：所述的所述去离子水占去离子水和单体A、单体B、单体C总质量的60~75%。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：余帅杰，朱火明，陈兵，水中和，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：