一种萘系陶瓷分散剂及其制备方法

摘要

本发明提供一种萘系陶瓷分散剂及其制备方法，其步骤如下：(1)往反应釜中加入葡萄糖烯丙基酰胺、甲基萘磺酸、酸性调节剂和水后开启搅拌，并开始加热升温；(2)待温度升至95～120℃时，开始滴加甲醛，滴加时间为0.5～5小时；(3)再往反应釜中加入3‑脲丙基三甲氧基硅烷、环氧化合物，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在90～120℃；(4)滴加完后保持温度继续反应1～4小时，加入碱性调节剂进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

权利要求

1.一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤实现：(1)往反应釜中加入葡萄糖烯丙基酰胺、甲基萘磺酸、酸性调节剂和水后开启搅拌，并开始加热升温；

(2)待温度升至95～120℃时，开始滴加甲醛，滴加时间为0.5～5小时；

(3)再往反应釜中加入3-脲丙基三甲氧基硅烷、环氧化合物，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在90～120℃；

(4)滴加完后保持温度继续反应1～4小时，加入碱性调节剂进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂；

所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，其特征在于：所述酸性调节剂为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，其特征在于：所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

5.一种萘系陶瓷分散剂，其特征在于：主要由下述重量份数配比的原料组分制成：所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

说明书

一种萘系陶瓷分散剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于陶瓷分散剂制备技术领域，特别涉及一种萘系陶瓷分散剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 陶瓷分散剂又名陶瓷解凝剂、解胶剂、减水剂和稀释剂等，是指能使固体颗粒表面迅速润湿，又能使固体质点间的能垒上升到足够高的一种表面活性剂。主要使陶瓷泥浆在一定的时间内保持较好的流动性，即减少颗粒的表面能，降低固、液之间的界面张力，能较好地、有效地浸润固体小颗粒，得到固含量高且流动性好的泥浆。优秀的分散剂在特种陶瓷浆料的制备中，不仅可以影响微粒表面电荷，而且可能改变颗粒表面的化学键结构。加入分散剂的主要作用是防止粒子的团聚，使原料各组分均匀分散于介质中，浆料黏度明显降低，流变性好，而且固含量可以大大提高，浆料性质均匀稳定，同时发挥着润湿、助磨、稀释、分散和稳定几种作用，这对提高陶瓷制品的性能和降低制造成本起着重要的作用。

[0003] 目前，我国陶瓷行业常用的分散剂有：水玻璃、磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、腐殖酸钠、亚硫酸纸浆废液等。这些分散剂存在解胶范围窄、短时间内易凝固、适应性差和存在副作用等缺点。少数陶瓷企业采用有机分散剂与无机分散剂复合使用，虽然能起到了一定的效果，但开发的分散剂不具有通用性，不能适用于各种不同的粘土矿物原料，因而难以推广使用。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种萘系陶瓷分散剂，本发明的陶瓷分散剂具有通用性强，用量小、效果好的优点，使用后能使陶瓷泥浆在含水量尽可能减少的情况下，又达到要求的流动性的。本发明还提供一种所述陶瓷分散剂的制备方法。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种萘系陶瓷分散剂，主要由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0007]

[0008] 进一步的，所述酸性调节剂为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

[0009] 进一步的，所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

[0010] 进一步的，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

[0011] 进一步的，所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

[0012] 一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，通过如下步骤实现：

[0013] (1)往反应釜中加入葡萄糖烯丙基酰胺、甲基萘磺酸、酸性调节剂和水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0014] (2)待温度升至95～120℃时，开始滴加甲醛，滴加时间为0.5～5小时；

[0015] (3)再往反应釜中加入3-脲丙基三甲氧基硅烷、环氧化合物，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在90～120℃；

[0016] (4)滴加完后保持温度继续反应1～4小时，加入碱性调节剂进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

[0018] 1、本发明制备的陶瓷分散剂含磺酸基、酰胺基、醚基等多种功能基团，在添加量和其他条件相同时，相对于无机盐类陶瓷分散剂，具有良好的流动性和黏度，达到了节能降耗的目的；

[0019] 2、本发明制备的陶瓷分散剂使浆料在维持低水分含量的情况下，具有良好的流动性和黏度，达到了节能降耗的目的且对陶瓷素坯具有明显的增强效果。可以减少增强剂的使用。

[0020] 3、本发明制备的陶瓷分散剂生产工艺简单、条件温和，生产过程加料、条件都容易控制，易于实现工业化生产。

具体实施方式

[0021] 以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。

[0022] 本发明的一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0023]

[0024] 所述酸性调节剂为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

[0025] 所述环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

[0026] 所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

[0027] 所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

[0028] 一种萘系陶瓷分散剂的制备方法，通过如下步骤实现：

[0029] (1)往反应釜中加入葡萄糖烯丙基酰胺、甲基萘磺酸、酸性调节剂和水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0030] (2)待温度升至95～120℃时，开始滴加甲醛，滴加时间为0.5～5小时；

[0031] (3)再往反应釜中加入3-脲丙基三甲氧基硅烷、环氧化合物，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在90～120℃；

[0032] (4)滴加完后保持温度继续反应1～4小时，加入碱性调节剂进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0033] 下面以具体的实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于此。

[0034] 实施例一

[0035] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0036]

[0037] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0038] (1)往反应釜中加入2份葡萄糖烯丙基酰胺、25份甲基萘磺酸、2份氨基三甲叉膦酸和32份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0039] (2)待温度升至98℃时，开始滴加10份甲醛，滴加时间为3小时；

[0040] (3)再往反应釜中加入5份3-脲丙基三甲氧基硅烷、2份烯丙基缩水甘油醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为5％的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由所述1份过硫酸钠和19份水配制而成；滴加时间控制在3小时，滴加时温度控制在105℃；

[0041] (4)滴加完后保持温度继续反应2小时，加入2份氢氧化钠进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0042] 实施例二

[0043] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0044]

[0045] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0046] (1)往反应釜中加入3份葡萄糖烯丙基酰胺、30份甲基萘磺酸、2份氨基三甲叉膦酸和22份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0047] (2)待温度升至105℃时，开始滴加12份甲醛，滴加时间为3.5小时；

[0048] (3)再往反应釜中加入2份3-脲丙基三甲氧基硅烷、2份烯丙基聚氧乙烯环氧基醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为4％的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由所述1份过硫酸钠和24份水配制而成；滴加时间控制在2小时，滴加时温度控制在110℃；

[0049] (4)滴加完后保持温度继续反应2.5小时，加入2份氢氧化钾进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0050] 实施例三

[0051] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0052]

[0053] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0054] (1)往反应釜中加入2份葡萄糖烯丙基酰胺、35份甲基萘磺酸、3份乙二胺四甲叉膦酸和35.1份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0055] (2)待温度升至108℃时，开始滴加13份甲醛，滴加时间为4小时；

[0056] (3)再往反应釜中加入3份3-脲丙基三甲氧基硅烷、1.9份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为2％的过硫酸铵溶液，此过硫酸铵溶液由所述0.1份过硫酸铵和4.9份水配制而成；滴加时间控制在2小时，滴加时温度控制在112℃；

[0057] (4)滴加完后保持温度继续反应3小时，加入2份碳酸钠进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0058] 实施例四

[0059] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0060]

[0061]

[0062] 其中：所述葡萄糖烯丙基酰胺为葡萄糖烯丙基酰胺和葡萄糖烯丙基酰胺两种的混合物，葡萄糖烯丙基酰胺和葡萄糖烯丙基酰胺的用量分别为0.4份和0.6份；

[0063] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0064] (1)往反应釜中加入0.4份葡萄糖烯丙基酰胺、0.6份葡萄糖烯丙基酰胺、33份甲基萘磺酸、3份己二胺四甲叉膦酸和35.1份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0065] (2)待温度升至110℃时，开始滴加12份甲醛，滴加时间为3.5小时；

[0066] (3)再往反应釜中加入3份3-脲丙基三甲氧基硅烷、2.9份烯丙基聚氧乙烯环氧基醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为2％的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由所述0.1份过硫酸钾和4.9份水配制而成；滴加时间控制在2小时，滴加时温度控制在115℃；

[0067] (4)滴加完后保持温度继续反应2.5小时，加入2份碳酸钾进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0068] 实施例五

[0069] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0070]

[0071]

[0072] 其中：所述引发剂为过硫酸钠和过硫酸钾两种的混合物，过硫酸钠和过硫酸钾的用量分别为0.5份和0.5份；

[0073] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0074] (1)往反应釜中加入2份葡萄糖烯丙基酰胺、35份甲基萘磺酸、3份己二胺四甲叉膦酸和19份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0075] (2)待温度升至115℃时，开始滴加10份甲醛，滴加时间为4.5小时；

[0076] (3)再往反应釜中加入1份3-脲丙基三甲氧基硅烷、3份烯丙基聚氧乙烯环氧基醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为4％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述0.5份过硫酸钠、0.5份过硫酸钾和24份水配制而成；滴加时间控制在1.5小时，滴加时温度控制在116℃；

[0077] (4)滴加完后保持温度继续反应1.5小时，加入2份氢氧化钾进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0078] 实施例六

[0079] 一种萘系陶瓷分散剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

[0080]

[0081] 其中：所述引发剂为过硫酸钠和过硫酸钾两种的混合物，过硫酸钠和过硫酸钾的用量分别为0.3份和0.7份；

[0082] 所述碱性调节剂为氢氧化钠和氢氧化钾两种的混合物，氢氧化钠和氢氧化钾的用量分别为0.5份和1.5份；

[0083] 其制备方法，通过如下步骤实现：

[0084] (1)往反应釜中加入3份葡萄糖烯丙基酰胺、38份甲基萘磺酸、2份氨基三甲叉膦酸和19份水后开启搅拌，并开始加热升温；

[0085] (2)待温度升至116℃时，开始滴加11份甲醛，滴加时间为2.5小时；

[0086] (3)再往反应釜中加入2份3-脲丙基三甲氧基硅烷、3份烯丙基聚氧乙烯环氧基醚，待搅拌均匀后开始滴加质量百分比浓度为4％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述0.3份过硫酸钠、0.7份过硫酸钾和24份水配制而成；滴加时间控制在3小时，滴加时温度控制在102℃；

[0087] (4)滴加完后保持温度继续反应3小时，加入0.5份氢氧化钠和1.5份氢氧化钾进行中和，中和完成后降温出料，即得所述萘系陶瓷分散剂。

[0088] 以下为使用本发明的萘系陶瓷分散剂和其他同类产品的流动性、黏度、生坯强度比较。陶瓷坯料组成(wt％)见表1。

[0089] 表1陶瓷坯料组成

[0090]粘土 高岭土 长石 石英粉
40％ 10％ 30％ 20％

[0091] 表2本发明实施例一～六制备的萘系陶瓷分散剂和市售的陶瓷分散剂性能对比表[0092]

[0093]

[0094] 备注：1、对比样为市售的陶瓷分散剂，是由三聚磷酸钠与水玻璃按质量比5:2配成的混合物；

[0095] 2、陶瓷料浆的流出时间是采用涂—4杯测定，用流出100毫升浆料所需时间来表示；

[0096] 3、生坯抗折强度测试参照国标GBT3810.4-2006第4部分：断裂模数和破坏强度的测定。

[0097] 以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。