專利名稱：一種分散劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備高固含量碳酸鈣漿料的分散劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
造紙?zhí)盍戏稚┦且环N精細化工產(chǎn)品，它能使造紙過程所使用的碳酸 鈣、高嶺石、滑石粉等填料在紙張的表面均勻分布，降低紙的成本，增加 紙的使用性能，提高紙的勻度，增加紙的不透明度和白度，增加適印性和 尺寸穩(wěn)定性。分散劑有焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉，目前使用的 分散劑主要是聚丙烯酸鈉，對高嶺土的分散效果好，而對碳酸鈣的研磨分 散效果不理想。碳酸鈣作為一種白色顏料，其白度大于92%，密度2.7g/cm3，折光率 為1.48-1.65，含量在96-99%，使得它在填料、涂布顏料方面具有良好的使 用性能，加上價格低廉，這決定了它在造紙領(lǐng)域的高速發(fā)展和未來造紙礦 物顏料消費份額的主導(dǎo)地位。用碳酸鈣制成漿料用于紙張的涂布，涂布白 度高，油墨吸收性好，在涂布厚度相同時，漿料用量少，在涂布重量相同 時，涂層厚，對涂布設(shè)備磨損小。目前，常規(guī)設(shè)備制備的碳酸鈣漿料，固含量低，粒子大，分散性差， 漿料穩(wěn)定性不好，粘度高，不能滿足造紙領(lǐng)域的需要，故必須對現(xiàn)有技術(shù) 進行改進，其中，助劑，如分散劑的作用是不可低估的，分散劑的性能將 直接影響漿料的穩(wěn)定性和粘度，因此開發(fā)研究新的分散劑用于研磨碳酸鈣 漿料有著十分重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分散劑及其制備方法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技 術(shù)存在的不足，滿足造紙領(lǐng)域的需要。本發(fā)明所述的分散劑的制備方法如下(1) 將280-467重量份水和0.6-2.6重量份的引發(fā)劑混合，氮氣保護下 升溫至60-80 °C;(2) 將138重量份的(甲基)丙烯酸、62-310重量份陽離子單體和 1-3重量份的分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成反應(yīng)液A;(3) 用1-6重量份的引發(fā)劑和26-105重量份的水，制成反應(yīng)液B;(4) 同時滴加反應(yīng)液A和B，滴加時間為3-5個小時；(5) 滴加完畢后，升溫至90-100°C，反應(yīng)1-3個小時，然后降溫至 40-50°C，用堿性物質(zhì)中和pH值至7-9。所說的引發(fā)劑選自雙氧水、過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀；所說的陽離子單體選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙 基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨。所說的分子量調(diào)節(jié)劑選自亞硫酸氫鈉、次磷酸鈉、焦亞硫酸鈉、巰基 乙醇、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸或十二烷基磺酸鈉。所說的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、二乙醇胺、三乙醇 胺或二乙胺，可將所說的堿性物質(zhì)先配制成為重量濃度為5 30%的水溶 液。本發(fā)明所制備的分散劑，可作為研磨碳酸鈣制備漿料的專用分散劑， 產(chǎn)品中加入0.2-1.0%的該種分散劑，可以減少顆粒之間的團聚，減少研磨 時間，使大顆粒容易變成小顆粒，可以制備高固含量的碳酸鈣漿料，生產(chǎn)
工藝如下將100 325目碳酸鈣粉投入分散罐分散10 60min,混合時加入所說的 分散劑，然后倒入研磨機中進行研磨；本發(fā)明分散劑(固含量40-45%)用量與碳酸鈣干料重量比為0.2-1.0%, 研磨時間為1-5個小時。采用本發(fā)明分散劑制備的碳酸鈣漿料，固含量高，粒徑小，分散性好， 漿料穩(wěn)定性好，粘度低。本發(fā)明的高固含量的碳酸鈣漿料主要用于紙張的 添加和涂布，能滿足造紙的需要。具體實施方式

原材料選用的碳酸鈣標準白度^93%;碳酸鈣含量298%;鐵含量^).01%; 100目篩余物^0.2%; pH 8-10;鹽酸不溶物￡1.0%。生產(chǎn)中選用氧化鋯球作為研磨介質(zhì)，在第一臺研磨機內(nèi)加1.4mm的 105kg， lmm的25kg;在第二臺研磨機內(nèi)加1.4mm的80kg， lmm的50kg;在第三臺研磨機和第四臺研磨機內(nèi)各加0.8-1.2mm的130kg即可。 所說的研磨機為通用設(shè)備，如湖南超牌化工有限公司的CYM5000型超細研 磨機產(chǎn)品。實施例1分散劑的制備反應(yīng)液A:丙烯酸 138克二甲基二烯丙基氯化銨62克 巰基丙烯酸 2克上述三種物質(zhì)混合制得混合液A反應(yīng)液B:引發(fā)劑過硫酸銨 1.4克去離子水 26.6克混合制得溶液B;在帶有冷凝管、溫度計、氮氣通道和滴液管道的四口燒瓶中，加入280 克水和0.6克引發(fā)劑，在氮氣保護下，攪拌加熱，當溫度升到6(TC，同時 緩慢滴加反應(yīng)液A和反應(yīng)液B，控制反應(yīng)液A和反應(yīng)液B同時滴加完畢， 滴加完畢后升溫至90°C ，并在此溫度下保溫3個小時，然后冷卻至40°C ， 用重量濃度為5X的氫氧化鈉溶液中和反應(yīng)液PH至7.0為止，獲得所說的 分散劑； 碳酸鈣漿料的制備在100升的攪拌槽中加入26升水，開攪拌，加入碳酸鈣74kg，加入270 克分散劑，攪拌均勻后，用泵送至兩臺串聯(lián)的研磨機中，研磨后用的槳料 用粒徑儀進行分析測試，測得粒度82%的小于2pm，用泵送至另兩臺串聯(lián) 的研磨機內(nèi)，然后再加入100克分散劑，研磨1個小時，即獲得碳酸鈣漿 料。產(chǎn)品質(zhì)量98級；固含量73%±1%;粘度《500cps;白度293%;粒度2jim》98%、100目篩余物《0.005%; pH: 8-10;鐵含量《0.01%;鹽酸不溶物《0.20%。實施例2
分散劑制備:反應(yīng)液A:丙烯酸:138克二甲基二烯丙基氯化銨:310克巰基丙烯酸-4. 48克上述三種物質(zhì)混合制得混合液A反應(yīng)液B:引發(fā)劑過硫酸銨:5.4克去離子水:102. 6克混合制得溶液B在帶有冷凝管、溫度計、氮氣通道和滴液管道的四口燒瓶中，加入467 克水和2.6克引發(fā)劑，在氮氣保護下，攪拌加熱，當溫度升到8(TC，同時 緩慢滴加反應(yīng)液A和反應(yīng)液B，控制反應(yīng)液A和反應(yīng)液B同時滴加完畢， 滴加完畢后升溫至100°C，并在此溫度下保溫1個小時，然后冷卻至4(TC， 用重量濃度為10%的氫氧化鈉溶液中和反應(yīng)液PH至9.0為止。 碳酸鈣漿料的制備在100升的攪拌槽中加入30升水，開攪拌，加入碳酸鈣84kg，加入 600克分散劑，攪拌均勻后，用泵送至兩臺串聯(lián)的研磨機中，研磨后用的 漿料用粒徑儀進行分析測試，測得粒度82%的小于2pm，用泵送至另兩臺 串聯(lián)的研磨機內(nèi)，然后再加入240克分散劑，研磨3個小時，即獲得碳酸 鈣漿料。95級；固含量73%±1%;粘度S500cps;白度^93%;粒度2(im295%、 100目篩余物^).005%; pH: 8-10;鐵含量^0.01%;鹽酸不溶物^0,20%。
實施例3分散劑的制備 反應(yīng)液A:丙烯酸 138克二甲基二烯丙基氯化銨150克 巰基丙烯酸 2.88克上述三種物質(zhì)混合制得混合液A 反應(yīng)液B:引發(fā)劑過硫酸銨 2.88克去離子水 54.72克制得5%的溶液B在帶有冷凝管、溫度計、氮氣通道和滴液管道的四口燒瓶中，加入353 克水和1.44克引發(fā)劑，在氮氣保護下，攪拌加熱，當溫度升到6(TC，同 時緩慢滴加反應(yīng)液A和反應(yīng)液B，控制反應(yīng)液A和反應(yīng)液B同時滴加完 畢，滴加完畢后升溫至90°C，并在此溫度下保溫3個小時，然后冷卻至 40°C，用重量濃度為10X的氫氧化鈉溶液中和反應(yīng)液PH至7.0為止。 碳酸鈣漿料的制備在100升的攪拌槽中加入25升水，開攪拌，加入碳酸鈣75kg，加入300 克分散劑，攪拌均勻后，用泵送至兩臺串聯(lián)的研磨機中，研磨后用的漿料 用粒徑儀進行分析測試，測得粒度85%的小于2um，用泵送至另兩臺串 聯(lián)的研磨機內(nèi)，然后再加入100克分散劑，研磨1個小時，即獲得碳酸,丐 漿料。 -95級；固含量75%±1%;粘度《500cps;白度》93%;粒度2um>95%、 100目篩余物《0.005%; pH: 8-10;鐵含量《0.01%;鹽酸不溶物《0.20%。實施例4分散劑的制備 反應(yīng)液A:丙烯酸 138克二甲基二烯丙基氯化銨200克巰基丙烯酸 3.38克上述三種物質(zhì)混合制得混合液A 反應(yīng)液B:引發(fā)劑過硫酸銨 4.21克去離子水 80.0克制得5M的溶液B在帶有冷凝管、溫度計、氮氣通道和滴液管道的四口燒瓶中，加入381 克水和2.25克引發(fā)劑，在氮氣保護下，攪拌加熱，當溫度升到6(TC，同 時緩慢滴加反應(yīng)液A和反應(yīng)液B，控制反應(yīng)液A和反應(yīng)液B同時滴加完 畢，滴加完畢后升溫至90°C，并在此溫度下保溫3個小時，然后冷卻至 40°C，用重量濃度為10X的氫氧化鈉溶液中和反應(yīng)液PH至7.0為止。 碳酸鈣漿料的制備在100升的攪拌槽中加入32升水，開攪拌，加入碳酸鈣88kg，加入440 克分散劑，攪拌均勻后，用泵送至兩臺串聯(lián)的研磨機中，研磨后用的漿料 用粒徑儀進行分析測試，測得粒度82%的小于2um，用泵送至另兩臺串 聯(lián)的研磨機內(nèi)，然后再加入100克分散劑，研磨1個小時，即獲得碳酸韓漿料。98級；固含量73%±1%;粘度《500cps;白度》93%;粒度2um>98%、 100目篩余物《0.005%; pH: 8-10;鐵含量《0.01°/。；鹽酸不溶物《0.20%。
權(quán)利要求
1. 一種分散劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 將280-467重量份水和0.6-2.6重量份的引發(fā)劑混合，氮氣保護下 升溫至60-80°C;(2) 將138重量份的(甲基)丙烯酸、62-310重量份陽離子單體和 1-3重量份的分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成反應(yīng)液A;(3) 用1-6重量份的引發(fā)劑和26-105重量份的水，制成反應(yīng)液B;(4) 同時滴加反應(yīng)液A和B，滴加時間為3-5個小時；(5) 滴加完畢后，升溫至90-100°C，反應(yīng)1-3個小時，然后降溫至 40-50°C ，用堿性物質(zhì)中和pH值至7-9。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的引發(fā)劑選自雙氧 水、過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的陽離子單體選自 丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二 烯丙基氯化銨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的分子量調(diào)節(jié)劑選 自亞硫酸氫鈉、次磷酸鈉、焦亞硫酸鈉、巰基乙醇、2-巰基丙酸、3-巰基丙 酸或十二垸基磺酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的堿性物質(zhì)選自氫 氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、二乙醇胺、三乙醇胺或二乙胺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述方法制備的分散劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散劑的應(yīng)用，其特征在于，作為研磨碳酸 鈣制備漿料的專用分散劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分散劑及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括如下步驟(1)將280-467重量份水和0.6-2.6重量份的引發(fā)劑混合，(2)將138重量份的(甲基)丙烯酸、62-310重量份陽離子單體和1-3重量份的分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成反應(yīng)液A；(3)用1-6重量份的引發(fā)劑和26-105重量份的水，制成反應(yīng)液B；(4)同時滴加反應(yīng)液A和B，滴加時間為3-5個小時；(5)滴加完畢后，升溫至90-100℃，反應(yīng)1-3個小時，然后降溫至40-50℃，用堿性物質(zhì)中和pH值至7-9。采用本發(fā)明分散劑制備的碳酸鈣漿料，固含量高，粒徑小，分散性好，漿料穩(wěn)定性好，粘度低。
文檔編號D21H17/67GK101122104SQ200710042969
公開日2008年2月13日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者施曉旦, 李改霞 申請人:上海東升新材料有限公司