本发明专利技术公开了一种矿物质分散剂及其制备方法，该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液，其中阴离子共聚物由四种单体经自由基聚合形成，阴离子共聚物再经两种不同的碱性物质中和形成矿物质分散剂。该矿物质分散剂生产过程绿色环保、产品性能优越稳定、产品在自然界中易降解，多分散系数低于2.2；该矿物质分散剂可用作矿物质的分散，包括工业需要的矿物质研磨分散、水处理阻垢分散、水泥添加剂等。
Mineral dispersing agent and preparation method thereof
The invention discloses a mineral dispersing agent and its preparation method, the mineral dispersant is an aqueous solution of an anionic copolymer, wherein the anionic copolymer consists of four monomers by free radical polymerization, anionic copolymers by two different alkaline substances and forming mineral dispersants. The mineral disperser production process of green environmental protection, superior product performance, product stable in nature, easy degradation, the polydispersity index is less than 2.2; the mineral dispersion agent used for minerals, including mineral grinding industry need dispersion, water treatment, scale inhibition and dispersion slurry additives.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
在造纸填料的研磨分散、瓷料的研磨分散、水泥减水、水体防垢、水性涂料中填料的研磨分散等场合都需要用到一种矿物质分散剂，以便在研磨分散时浆体含量高、体系稳定、流动性好，在水处理时能稳定水体中的碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等易结垢物质呈微晶状态悬浮在水体中不沉积。这种分散剂长期依赖丙烯酸均聚物在发挥主导作用，各种添加微量功能单体的共聚物也有研究报道或少量生产销售，但他们都存在下述问题中的一种或几种，以致应用受限1)为调节分子量，大量使用次磷酸钠或其它磷化合物；致使应用环境富营养化，容易滋生藻类，造成环境污染。2)为调节分子量，大量使用异丙醇等有机溶剂，如专利CN92101664、W02002049765 等，一方面增加了生产能耗和复杂程度；另一方面溶剂回收套用时挥发损耗较大，对环境不利；此外，残留在分散剂中的有机物会随着分散剂进入下游应用体系，产生消极影响。3)为调节分子量，专利CN200610098170使用了巯基乙醇，巯基乙醇存在安全性、 稳定性的问题，所以基本无法推广使用。4)活性基团配置不合理，应用效果不佳和功能缺失。专利CN20081002010曾指出 “最好的水处理剂应具有强酸与弱酸两种官能团，其中强酸官能团保持着轻微的离子特性 (有助于溶解)，而弱酸基团则对活性部位有更强的约束能力(抑制结晶生长)。此外，-COOH 对阻CaCO3垢有效，-OH、-SO3H对阻Cei3(PO4)2垢有益，只有-C00H、-OH、-SO3H三者的协同作用，才能表现出最佳的阻垢效果，目前市场上就缺乏这种阻垢与缓蚀效果都很理想的阻垢缓蚀剂。，，专利 CN200610098170、CN200780029577、CN200710013677、CN200910115477、 200910039140所提及产品缺乏强酸基团导致功能缺失，如果用于含磷酸盐的体系分散效果会大幅减弱，而事实上含矿物质体系很难避免磷酸盐。5)市售研磨分散剂还常出现浆料返粘、浆料体系不稳定、浆料中游离分散剂太多 (一方面产生副作用，另一方面降低了产品利用率)等问题，市售水处理分散剂常出现絮凝沉积、分散锌和磷酸根时效果不佳的现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种生产过程中不采用含磷化合物，分子结构中含有恰当比例的强酸、弱酸官能团，同时能防止矿物质多微晶的凝聚，提高体系稳定性、分散能力，降低微晶间的磨擦阻力的矿物质分散剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种矿物质分散剂，该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液，矿物分散剂中的水的量不影响聚合物的应用性能，水量在不同步骤添加，对最终产品的应用性能无影响。阴离子共聚物分子结构通式为权利要求1. 一种矿物质分散剂，其特征在于该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液； 阴离子共聚物分子结构通式为- ΓH H^lcCH;2mKCH厂？ηCOOHCHI -CH'2 1R2I2CH2j-OH-CH2CH( OHJCH2S O3M1(OCH2CH2^OS O3M其中m=l-100, n=10-300, p=l_40，q=l_300 ；Rl> R2、R3为氢、碳原子数为1-6的烷基或含杂原子的碳原子数为1-6的烷基，Rl、R2 、R3相同或不同；x=l-6，y=4-16，且 χ、y 为整数；M1、M2为A类中和剂或B类中和剂中的阳离子部分，M1、M2相同或不同；阴离子共聚物的分子量范围1000-20000克/摩尔；阴离子共聚物含有四种烯基单体，分别为烯基羧酸、烯基羟丙基磺酸和/或烯基羟丙基磺酸盐、聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸和/或聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸盐、 烯基脂肪醇；所述A类中和剂为钠、钾、锂、铵的氢氧化物或含有1-8个碳原子且溶于水的含氮化合物中的至少一种；所述B类中和剂为镁、钙、钡、锌、铝的氢氧化物或氧化物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种矿物质分散剂的制备方法，其制备步骤为1)引发剂水溶液的配制取引发剂，配置成10-40%的水溶液；2)烯基羧酸水溶液的制备称取烯基羧酸，加入不大于终产品中总水量的水，搅拌、冷却下，加入不大于预期A、B类中和剂总量的A类中和剂，加入中和剂期间，物料温度低于 40 0C ；3)高压釜中，投入水、计量的烯基羟丙基磺酸和/或烯基羟丙基磺酸盐、聚合度为y 的烯基聚氧化乙烯磺酸和/或聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸盐、烯基脂肪醇，密闭高压釜；用氮气置换去除空气后，升温至60-130°C，同时滴加引发剂水溶液、烯基羧酸水溶液，30-300 min同时滴完，滴加期间放出的热量使物料在5-15min升温至聚合温度 100-150°C，调节釜温恒定在聚合温度，滴加结束后，恒定在聚合温度5-120min，降温至 700C以下，加入A类中和剂，搅拌至全溶，再加入B类中和剂，搅拌至全溶；所述的引发剂为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化物、叔戊基过氧化物、甲乙酮过氧化物中的至少一种，用量为烯基单体质量的 1-10% ；所述的烯基羧酸为甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸中的至少一种；B类中和剂占中和剂总量> 5% ；中和剂总摩尔总量不大于四个烯基单体的摩尔总量。3.根据权利要求2所述的一种矿物质分散剂的制备方法，其特征在于所述的烯基羧酸、烯基羟丙基磺酸和/或烯基羟丙基磺酸盐、聚合度为1的烯基聚氧化乙烯磺酸和/或聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸盐、烯基脂肪醇的摩尔比为:5-50 1-10 1-10 :0. 01-1. 0。4.根据权利要求2所述的一种矿物质分散剂的制备方法，其特征在于 所述的烯基羟丙基磺酸为2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸；所述的烯基羟丙基磺酸盐为2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸的碱金属盐、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸的碱土金属盐、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸的铵盐、 2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸的三乙醇胺盐中的至少一种。5.根据权利要求2所述的一种矿物质分散剂的制备方法，其特征在于 所述聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸为烯丙基聚氧化乙烯磺酸；所述聚合度为y的烯基聚氧化乙烯磺酸盐为烯丙基聚氧化乙烯磺酸铵盐、烯丙基聚氧化乙烯磺酸钙盐、烯丙基聚氧化乙烯磺酸钠盐中的至少一种。6.根据权利要求2所述的一种矿物质分散剂的制备方法，其特征在于所述的烯基脂肪醇为丙烯醇、2-甲基丙烯醇、顺-3-己烯醇中的至少一种。全文摘要本专利技术公开了，该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液，其中阴离子共聚物由四种单体经自由基聚合形成，阴离子共聚物再经两种不同的碱性物质中和形成矿物质分散剂。该矿物质分散剂生产过程绿色环保、产品性能优越稳定、产品在自然界中易降解，多分散系数低于2.2；该矿物质分散剂可用作矿物质的分散，包括工业需要的矿物质研磨分散、水处理阻垢分散、水泥添加剂等。文档编号B01F17/38GK102160977SQ201110047339公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日专利技术者冯立鹏, 庄东青, 李胜兵 申请人:江苏富淼科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种矿物质分散剂，其特征在于：该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液；阴离子共聚物分子结构通式为：其中：ｍ＝１－１００，ｎ＝１０－３００， ｐ＝１－４０，ｑ＝１－３００；Ｒ１、 Ｒ２ 、Ｒ３为氢、碳原子数为１－６的烷基或含杂原子的碳原子数为１－６的烷基，Ｒ１、 Ｒ２ 、Ｒ３相同或不同；ｘ＝１－６，ｙ＝４－１６，且ｘ、 ｙ为整数；Ｍ１、Ｍ２为Ａ类中和剂或Ｂ类中和剂中的阳离子部分，Ｍ１、Ｍ２相同或不同；阴离子共聚物的分子量范围：１０００－２００００克／摩尔；阴离子共聚物含有四种烯基单体，分别为：烯基羧酸、烯基羟丙基磺酸和／或烯基羟丙基磺酸盐、聚合度为ｙ的烯基聚氧化乙烯磺酸和／或聚合度为ｙ的烯基聚氧化乙烯磺酸盐、烯基脂肪醇；所述Ａ类中和剂为：钠、钾、锂、铵的氢氧化物或含有１－８个碳原子且溶于水的含氮化合物中的至少一种；所述Ｂ类中和剂为：镁、钙、钡、锌、铝的氢氧化物或氧化物中的至少一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜兵，庄东青，冯立鹏，
申请(专利权)人：江苏富淼科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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