[发明专利]一种钛白粉超分散剂其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种钛白粉超分散剂其制备方法及应用，其各个组成成分及其所占的质量百分数为：单体35％‑45％；引发剂0.2％‑2.4％；水52.6％‑64.8％。所选单体为丙烯酸和丙烯酰胺的混合物，两者的摩尔比为1.5/1至19/1；所选引发剂为次磷酸钠和过硫酸铵，两者的质量比为0.75/1至1.5/1；所选水是二次蒸馏水。本发明采用水溶液聚合法，以丙烯酸AA和丙烯酰胺AM为共聚单体，以过硫酸铵和次磷酸钠为氧化还原引发体系，合成了聚丙烯酸丙烯酰胺共聚物超分散剂。本发明中的钛白粉分散剂制备方法简单，且无需后处理，在钛白粉的分散中具有很好的效果。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种钛白粉超分散剂其制备方法及应用。

背景技术

二氧化钛在涂料、塑料、油墨、造纸、化纤、陶瓷等行业具有广泛的应用，其中钛白粉在涂料中的用量最大，约占钛白粉总用量的60％。在涂料的应用中，二氧化钛颗粒是否分散均匀，影响着二氧化钛的遮盖率。同时，二氧化钛的分散效果还影响着其他的应用性能，如颜色强度、光泽度和贮存稳定性等，对于户外涂料，其耐久性，耐曝光性也会受到影响。目前市场上应用较为广泛的超分散剂有大多是溶解在有机溶剂中的溶液。随着环境问题的日益加剧，近年来相关立法也越来越严格。因此水溶性产品的研究得到了快速的发展(孙建平，王韬，赵煦等，二氧化钛在涂料中的分散技术进展，中国涂料，第28卷，第五期，p10-13.2013年5月)。而目前由国内分散剂的研究与国外同期产品在性能上有一定的差距。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种钛白粉超分散剂其制备方法及应用，采用自由基共聚法，将多种官能团引入到聚合物中，期望制备出一种可以很好地分散二氧化钛的水溶性聚合物。

其技术方案如下：

一种钛白粉超分散剂，其各个组成成分及其所占的质量百分数为：单体35％-45％；引发剂0.2％-2.4％；水52.6％-64.8％。所选单体为丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)的混合物，两者的摩尔比为1.5/1至19/1；所选引发剂为次磷酸钠和过硫酸铵，两者的质量比为0.75/1至1.5/1；所选水是二次蒸馏水。

本发明中的钛白粉超分散剂，优选以下配方，其各个组成成分及其所占的质量百分数为：单体38％-42％；引发剂0.4％-1.2％；水56.8％-61.6％。所选单体为丙烯酸和丙烯酰胺的混合物，两者的摩尔比优选为15/1至19/1；所选引发剂为次磷酸钠和过硫酸铵，两者的质量比优选为0.9/1至1.2/1；所选水是二次蒸馏水。

本发明中的钛白粉超分散剂，在水溶液中以自由基共聚法进行制备。具体以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体，以过硫酸铵和次磷酸钠为氧化还原引发体系，制备聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，即钛白粉分散剂。

本发明中涉及的钛白粉超分散剂的制备过程简单，且无需后处理，反应物100％转变为产品，无排放。

本发明中的钛白粉的制备过程中具体涉及的反应如下：

本发明中的钛白粉分散剂中具体涉及的共聚物的聚合机理如下：

引发剂生成初级自由基：

S₂O₈^2-+H₂PO₂^-→SO₄^-·+H₂PO₂^-·+SO₄^2-

可能发生的副反应：