[发明专利]建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂、制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，涉及一种建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂、制备方法及用途。

背景技术

化学外加剂是一种能够显著改善水泥料浆、新拌混凝土和建筑陶瓷坯体料浆性能的重要添加剂。作为改善建筑陶瓷坯体料浆性能的建筑陶瓷添加剂不仅改善了建筑陶瓷料浆粒子分散性能，在降低建筑陶瓷坯体料浆含水量的情况下，能保持良好的流变性能；同时，建筑陶瓷添加剂还能提高球磨效率、缩短球磨周期，实现节能降耗等优点而深受关注。也正因如此，在建筑陶瓷领域，建筑陶瓷添加剂已被广泛使用。

建筑陶瓷添加剂的发展大致可分为三个阶段：第一阶段是以水玻璃为代表的无机建筑陶瓷添加剂阶段，第二阶段是以腐蚀酸钠、木质素磺酸盐为代表的有机小分子类建筑陶瓷添加剂阶段，第三阶段是以聚羧酸为代表的不同分子结构高分子类建筑陶瓷添加剂阶段。自20世纪80年代以来，世界建筑陶瓷生产发达国家，如德国Basf公司、Zsehimmer&Sehwarz公司和意大利Lamberti公司等特别重视高分子类建筑陶瓷添加剂的研发，其系列产品在国际享有盛誉。我国关于建筑陶瓷添加剂发展起步较晚，20世纪90年代之前，应用于建筑陶瓷领域的建筑陶瓷添加剂大多仍然是传统无机类建筑陶瓷添加剂：如水玻璃和有机小分子类建筑陶瓷添加剂如木质素磺酸盐。传统无机类建筑陶瓷添加剂和有机小分子类建筑陶瓷添加剂因其相对分子质量及分子结构存在着局限性，其分散效果有限，掺量大，使用条件苛刻，已完全无法满足现代建筑陶瓷料浆高分散及陶瓷产品高质量的要求。

进入21世纪，随着我国建筑陶瓷工业的发展，建筑陶瓷添加剂关注度也在不断提高，对建筑陶瓷添加剂尤其是高分子类建筑陶瓷添加剂方面的研发和制备工艺技术水平也在大幅提升。与传统无机类建筑陶瓷添加剂和有机小分子类建筑陶瓷添加剂相比，高分子类建筑陶瓷添加剂由于其合成可控自由度大、分子结构独特，且与建筑陶瓷黏土粒子裹附效果强，加之分散体系更易趋于流动和稳定，因此，高分子类建筑陶瓷添加剂现已成为建筑陶瓷领域最有发展前途的高效建筑陶瓷添加剂；同时，由于高分子类建筑陶瓷添加剂带有较大的分子骨架，为建筑陶瓷坯体提供良好的支架，提高了为建筑陶瓷生坯和素烧坯体强度的提高创造条件，可见，高分子类建筑陶瓷添加剂具有较高的应用价值。

一直以来，国内外一大批专家学者对高分子化学外加剂方面进行了大量的研究及探讨，并发表了大量相关报告，也有许多生产企业已生产出质量相对稳定的产品，从大量相关报告发现，现有大多高分子化学外加剂的产品结构属梳状结构，在混凝土领域应用效果显著。在建筑陶瓷领域，由于梳状结构的高分子化学外加剂因其本身结构特点，决定着它与建筑陶瓷领域所采用的主要原料-层板状微观结构的黏土粒子多为点面结合，吸附效能差，严重影响建筑陶瓷料浆的分散性能，致使它在建筑陶瓷领域的应用受到限制。由于线状聚高分子化学外加剂是通过线面结合方式，能牢固地吸附在黏土粒子表面层上，以实现其空间位阻作用和静电斥力作用，这样，建筑陶瓷料浆的絮凝结构才能被破坏，游离水才能被充分释放，建筑陶瓷料浆的流动性能才能得到充分改善。同时，线状高分子化学外加剂由于具有较长的分子链，对建筑陶瓷干坯和素烧坯体具有纤维增强的作用，能够有效提高建筑陶瓷干坯和素烧坯体的强度。

从文献“聚丙烯酸钠陶瓷减水剂的制备及分散性能研究”、“线状聚羧酸陶瓷减水剂的合成及应用研究”和“聚丙烯酸-马来酸酐陶瓷减水剂的制备及性能研究”看，目前国内应用于建筑陶瓷领域的高分子类添加剂大多是聚丙烯酸钠陶瓷减水剂、异丁烯磺酸钠-压克力酸和聚丙烯酸-马来酸酐陶瓷减水剂，尽管它们具有一定的分散性，但其掺量大，且添加后建筑陶瓷料浆体系黏度仍然较大，均在170mPa·s以上，说明其分散效能仍然有较大的提高空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂，解决了现有技术中存在的问题，合成单体来源丰富、制备工艺简单，对建筑陶瓷具有良好的分散性能和显著纤维增强效果。

本发明的另一目的是提供上述建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂的制备方法。

本发明的又一目的是提供上述建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂的用途。

本发明所采用的技术方案是，一种建筑陶瓷用线状水溶性高分子添加剂，其分子结构为：

其中：x为11～18的自然数，y为1～10的自然数，z为2～9的自然数。