高效抗盐性分散剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种高效抗盐性分散剂及其制备方法和用途，制备方法包括如下步骤：（１）将低价过渡金属卤化物，在溶剂中，惰性气体氛围中，与２，２′－联二吡啶反应，然后加入乙烯基羧酸酯单体和引发剂卤代烷烃，反应，再加入醋酸乙烯酯单体，反应；（２）过柱除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和氢氧化钠溶液混合，水解；（３）蒸馏除去溶剂、醋酸和醇副产物，再加ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ，并加水调节重量固含量，得到所述分散剂。本发明专利技术的分散剂，具有很高分散效率和抗盐性，能够用于重质碳酸钙粉料研磨时的分散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗盐性能突出并具有卓越分散效果的超细碳酸钙分散剂及其制 备方法。
技术介绍
碳酸钙作为一种非常重要的无机化工填料广泛应用于造纸、涂料、橡胶、塑料、油 墨、医药、食品、饲料、化妆品等的生产、加工和应用中。随着人们对产品质量要求的提高，对 碳酸钙细度和均勻性以及碳酸钙浆料的固含量的要求也日益提高。碳酸钙粒度越细、固含 量越高，研磨时粘度就越高，研磨后反粘也越厉害，因此，在研磨和分散碳酸钙时加入分散 剂是很有必要的。对于高级别碳酸钙的生产，分散剂的作用显得尤为重要。分子量处于2000 5000之间的聚丙烯酸钠是粉体碳酸钙生产中最有效 的分散剂之一。聚丙烯酸钠的分子量及其分布对于其分散效果具有很大的影响。 J. Loiseau 的研究结果表明，接近分子量单分散的 聚丙烯酸钠比多分散的聚丙烯酸钠具有更好的分散作用，前者可以不可逆地全部吸附到碳 酸钙粒子的表面，从而很好地分散碳酸钙；而后者只能部分选择性地吸附到碳酸钙粒子表 面，分散剂的利用效率大大降低。目前聚丙烯酸钠型分散剂绝大部分都是由一般的溶液自 由基聚合制得。普通的自由基聚合所合成的聚合物分子量分布很宽。目前的市售分散剂用 于研磨分散高级别碳酸钙时往往发生严重的反粘。聚丙烯酸钠是一类阴离子型的高分子分散剂，它对浆料中的自由阳离子非常敏 感，当体系中含有较多自由阳离子(无机盐等)时，聚丙烯酸钠在研磨和分散碳酸钙时的应 用效果会大大变差。因此，在碳酸钙的研磨和分散体系中含其他水溶性盐较多时或者碳酸钙应用时体 系中自由离子较多的情况下，制备一种抗盐性较强并且分子量分布很窄的分散剂就显得十 分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效抗盐性分散剂及其制备方法和用途，以满足有关方 面的需要。本专利技术的高效抗盐性分散剂的制备方法，包括如下步骤(1)将低价过渡金属卤化物，在溶剂中，惰性气体氛围中，与2，2'-联二吡啶反 应，50 60°C反应1 2小时，然后加入乙烯基羧酸酯单体和引发剂卤代烷烃，60 120°C 反应2 10小时，再加入醋酸乙烯酯单体，60 120°C反应2 10小时；(2)过柱除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和重量浓度为10 35%的氢氧化钠 溶液混合，80 150°C水解2 10小时，使聚(乙烯基羧酸酯-b-醋酸乙烯酯)转变为聚 (乙烯基羧酸-co-乙烯醇)钠盐；(3)蒸馏除去溶剂、醋酸和醇副产物，再加NaOH溶液调节pH为4 8，并加水调节重量固含量至40 42%，得到所述分散剂。步骤(1)和(2)中，原料的重量份如下单体总量26 46份过渡金属卤化物0. 1 4份2,2'-联二吡啶0.2 8 份引发剂0.1 4份 溶剂52 72份氢氧化钠溶液10 100份步骤(3)中，氢氧化钠溶液的重量浓度为10 35%。所述的单体总量为乙烯基羧酸酯单体和醋酸乙烯酯单体的总重量；过柱的分离柱中，装填有氧化铝；所述乙烯基羧酸酯选自丙烯酸叔丁酯；过渡金属卤化物为CuCl、FeCl2、NiCl2, RhCl2, RuCl2, CuBr, FeBr2, NiBr2, RhBr2 或 RuBr2 ；2,2'-联二吡啶是用于络合过渡金属以提高其溶解度；引发剂为卤代烷烃，优选溴代乙烷；所述溶剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯或乙酸乙酯。本专利技术的分散剂，可用于重质碳酸钙粉料研磨时的分散。本专利技术的分散剂，先用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等酯类单体和醋酸乙烯酯进行原 子转移自由基聚合制备分子量分布很窄的两嵌段共聚物，然后用氢氧化钠溶液水解，最后 制得具有很高分散效率和抗盐性的聚(乙烯基羧酸_b-乙烯醇)钠盐分散剂。具体实施例方式实施例1低分子量窄分布的聚(丙烯酸-b_乙烯醇)钠盐的制备在反应釜中加入CuCl 4.45g，充分通氮驱氧后加入甲苯300g，搅拌混合，继续通 氮30分钟后加入14g 2,2'-联二吡啶，氮气保护下升温到50°C反应1小时，得到均勻配 合物溶液。加入经过通氮驱氧的丙烯酸叔丁酯单体288g和引发剂溴代乙烷4. 9g的混合物， 升温到80°C，恒温通氮反应5小时。加入醋酸乙烯酯32g，继续反应5小时。通过氧化铝柱 子过柱除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和氢氧化钠溶液(重量浓度32% ) 62. 5g混合后 120°C水解3小时，使聚(丙烯酸叔丁酯-b-醋酸乙烯酯)转变为聚(丙烯酸-b-乙烯醇) 钠盐。蒸馏除去溶剂、醋酸和叔丁醇副产物。再加5g NaOH溶液(重量浓度32% )调节pH至4，并加水调节重量固含量至42%， 得到所述分散剂。实施例2低分子量窄分布的聚(甲基丙烯酸_b-乙烯醇)钠盐的制备在反应釜中加入RhCl2 8. 9g，充分通氮驱氧后加入苯350g，搅拌混合，继续通氮30 分钟后加入28g 2,2'-联二吡啶，氮气保护下升温到50°C反应1小时，得到均勻配合物溶液。加入经过通氮驱氧的醋酸乙烯酯32g和引发剂溴代乙烷9. Sg的混合物，升温到80°C， 恒温通氮反应5小时。加入甲基丙烯酸叔丁酯单体320g，继续反应4小时。通过氧化铝 柱子过柱除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和氢氧化钠溶液(重量浓度32% )62. 5g混 合后，140°C水解4小时，使聚(甲基丙烯酸叔丁酯-b-醋酸乙烯酯)转变为聚(甲基丙烯 酸-b-乙烯醇)钠盐。蒸馏除去溶剂、醋酸和叔丁醇副产物。再加5g NaOH溶液(重量浓 度32% )调节pH至6，并加水调节重量固含量至42%，得到分散剂。 实施例3低分子量窄分布的聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸_b-乙烯醇)钠盐的制备在反应釜中加入FeCl2 6. 68g，充分通氮驱氧后加入乙酸乙酯350g，搅拌混合，继 续通氮30分钟后加入21g 2,2'-联二吡啶，氮气保护下升温到50°C反应1小时，得到均 勻配合物溶液。加入经过通氮驱氧的甲基丙烯酸叔丁酯160g、丙烯酸叔丁酯144g和引发 剂溴代乙烷7. 35g的混合物，升温到80°C，恒温通氮反应4小时。加入醋酸乙烯酯32g，继 续反应5小时。通过氧化铝柱子过柱，除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和氢氧化钠溶液 (重量浓度32% )62. 5g混合后，140°C水解4. 5小时，使聚(丙烯酸叔丁酯-co-甲基丙烯 酸叔丁酯_b-醋酸乙烯酯)转变为聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸-b-乙烯醇)钠盐。蒸馏 除去溶剂、醋酸和叔丁醇副产物。再加5g NaOH溶液(重量32% )调节pH至8，并加水调 节重量固含量至42%，得到分散剂。实施例4实施例1 3分散剂以及对比样(市售分散剂)在特意加盐杂质的情况下对98 级重钙研磨中的应用实例(分散剂固含量均为42% )在150升搅拌槽中加入25公斤水，开启搅拌，加入20g氯化钠，加入分散剂750g， 搅拌均勻后加入75公斤325目重质碳酸钙粉料进行预分散，分散均勻后用泵送至两台串联 研磨机中。研磨介质锆珠(锆珠直径分别为粗粒1. 5 2. Omm ；中粒1 1. 5mm ；细粒 0.8 1.2mm。使用时配比为粗粒中粒细粒=1:2: 3)，在研磨过程中连续滴加分散 剂750g，研磨2小时后，经粒径仪测得粒径小于2 μ m碳酸钙颗粒含量达到98%以上，得碳 酸钙浆料，固含量略大于75%，加水调到固含量为75%后进行运动粘度、1小时后粘度和静本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效抗盐性分散剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：　　（１）将低价过渡金属卤化物，在溶剂中，惰性气体氛围中，与２，２′－联二吡啶反应，然后加入乙烯基羧酸酯单体和引发剂卤代烷烃，反应，再加入醋酸乙烯酯单体，反应；　　（２）过柱除去过渡金属卤化物后，将所得溶液和氢氧化钠溶液混合，水解；　　（３）蒸馏除去溶剂、醋酸和醇副产物，再加ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ，并加水调节重量固含量，得到所述分散剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，金霞朝，王养臣，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]