一種陶瓷減水劑及其製備方法與流程
2023-10-04 07:53:09
本發明屬於陶瓷減水劑製備
技術領域：
，特別涉及一種陶瓷減水劑及其製備方法。
背景技術：
：陶瓷減水劑又名陶瓷分散劑、解凝劑和稀釋劑等，是陶瓷生產中應用最多的一類添加劑，一直受國內外陶瓷行業的重視。陶瓷減水劑的主要功能是使料漿粒子分散更加均勻，改善坯、釉漿的流動性，使漿料在低水份含量的情況下，具有適當的粘度，良好的流動性，便於操作。陶瓷減水劑屬於陶瓷添加劑中的一種，添加量比較小而作用效果明顯，故有陶瓷的「味精」之說。減水劑作為陶瓷加工過程中應用最多的添加劑，不僅能降低生產成本，而且象高分子減水劑還可在聚合物主鏈上複合其他功能基團而進一步改善陶瓷產品的性能，如果不加減水劑，自由水易進入顆粒內，使顆粒之間的距離縮短，需要加很多水才能使坯、釉料具有流動性，加入減水劑後形成疏水表面，這樣在顆粒間的自由水增多，從而改善料漿和釉漿的流動性。在同等的用水量的條件下，加入減水劑的料漿的流動性變好，可以提高顆粒的均勻度，並且可以縮短硬化時間，提高強度，從而使陶瓷生產者獲得更高的經濟附加值和社會效益。因此，優良的減水劑可以促使陶瓷生產向高效益、高質量、低能耗方向發展。技術實現要素：本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種陶瓷減水劑及其製備方法，本發明的陶瓷減水劑具有通用性強，用量小、效果好的優點，使用後能使陶瓷泥漿在含水量儘可能減少的情況下，又達到要求的流動性的。本發明還提供所述陶瓷減水劑的製備方法。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種陶瓷減水劑的製備方法，通過如下步驟實現：(1)將栲膠、含糖單體、含有磺酸基的乙烯性不飽和單體、不飽和羧酸及其鹽和水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至100～120℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為1～10％的引發劑溶液，此引發劑溶液由所述引發劑和水配製而成；控制時間控制在0.5～3小時，滴加時溫度控制在100～120℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應1～4小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。進一步的，所述含糖單體為3-O-甲基丙烯醯基-雙丙酮-D-葡萄糖、6-O-甲基丙烯醯基-雙丙-D-半乳糖、3-O-甲代烯丙基雙丙酮-D-葡萄糖中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。進一步的，所述含有磺酸基的乙烯性不飽和單體為對烯丙氧基苯磺酸鈉和對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉中的任意一種或兩種以任意比混合的混合物。進一步的，所述不飽和羧酸及其鹽為丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸鈉中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。進一步的，所述引發劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀和過硫酸銨中的一種或兩種以上以任意比混合的混合物。一種陶瓷減水劑，主要由下述重量份數配比的原料組分製成：與現有技術相比，本發明具有以下顯著效果：1、本發明製備的陶瓷減水劑含糖基、羥基、磺酸基、羧基等功能基團，在添加量和其他條件相同時，相對於無機鹽類陶瓷減水劑，具有良好的流動性和黏度，達到了節能降耗的目的，同時對陶瓷素坯具有明顯的增強效果。2、本發明製備的陶瓷減水劑生產工藝簡單、條件溫和，生產過程加料、條件都容易控制，易於實現工業化生產。具體實施方式以下結合實施例對本發明進一步詳細闡述。本發明的一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：進一步的，所述含糖單體為3-O-甲基丙烯醯基-雙丙酮-D-葡萄糖、6-O-甲基丙烯醯基-雙丙-D-半乳糖、3-O-甲代烯丙基雙丙酮-D-葡萄糖中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。進一步的，所述含有磺酸基的乙烯性不飽和單體為對烯丙氧基苯磺酸鈉和對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉中的任意一種或兩種以任意比混合的混合物。進一步的，所述不飽和羧酸及其鹽為丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸鈉中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。進一步的，所述引發劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀和過硫酸銨中的一種或兩種以上以任意比混合的混合物。一種陶瓷減水劑的製備方法，通過如下步驟實現：(1)將栲膠、含糖單體、含有磺酸基的乙烯性不飽和單體、不飽和羧酸及其鹽和所述部分質量份的水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至100～120℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為1～10％的引發劑溶液，此引發劑溶液由所述引發劑和所述部分質量份的水配製而成；控制時間控制在0.5～3小時，滴加時溫度控制在100～120℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應1～4小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。下面以具體的實施例對本發明進行詳細說明，但是本發明不僅限於此。實施例一一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將15份栲膠、1.5份3-O-甲基丙烯醯基-雙丙酮-D-葡萄糖、2份對烯丙氧基苯磺酸鈉、12份丙烯酸和59.5份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至103℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為5％的過硫酸鈉溶液，此過硫酸鈉溶液由0.5份過硫酸鈉和9.5份水配製而成；控制時間控制在1小時，滴加時溫度控制在105℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應2小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。實施例二一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將18份栲膠、2份3-O-甲基丙烯醯基-雙丙酮-D-葡萄糖、3份對烯丙氧基苯磺酸鈉、14份丙烯酸和53份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至108℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為6％的過硫酸鈉溶液，此過硫酸鈉溶液由0.6份過硫酸鈉和9.4份水配製而成；控制時間控制在1.5小時，滴加時溫度控制在110℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應2.5小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。實施例三一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將21份栲膠、2.5份6-O-甲基丙烯醯基-雙丙-D-半乳糖、4份對烯丙氧基苯磺酸鈉、16份丙烯酸鈉和46.5份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至112℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為8％的過硫酸鉀溶液，此過硫酸鉀溶液由0.8份過硫酸鉀和9.2份水配製而成；控制時間控制在2.5小時，滴加時溫度控制在115℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應3小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。實施例四一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將22份栲膠、3份6-O-甲基丙烯醯基-雙丙-D-半乳糖、5份對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉、18份甲基丙烯酸鈉和39.5份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至115℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為8％的過硫酸鉀溶液，此過硫酸鉀溶液由1份過硫酸鉀和11.5份水配製而成；控制時間控制在2.5小時，滴加時溫度控制在116℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應3.5小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。實施例五一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其中，所述不飽和羧酸及其鹽為丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物，且丙烯酸和甲基丙烯酸的質量比為1:1，即，丙烯酸和甲基丙烯酸的用量分別為10份和10份。其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將25份栲膠、2.5份3-O-甲代烯丙基雙丙酮-D-葡萄糖、6份對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉、10份丙烯酸和10份甲基丙烯酸和26.5份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至118℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為7.5％的過硫酸銨溶液，此過硫酸銨溶液由1.5份過硫酸銨和18.5份水配製而成；控制時間控制在2小時，滴加時溫度控制在118℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應3小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。實施例六一種陶瓷減水劑，由下述重量份數配比的原料組分製成：其中，所述含有磺酸基的乙烯性不飽和單體為對烯丙氧基苯磺酸鈉和對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉的混合物，且對烯丙氧基苯磺酸鈉和對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉的質量比為2:5，即，對烯丙氧基苯磺酸鈉和對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉的用量分別為2份和5份。所述引發劑為過硫酸鈉和過硫酸銨的混合物，且過硫酸鈉和過硫酸銨的質量比為1:2，即，過硫酸鈉和過硫酸銨的用量分別為0.6份和1.2份。其製備方法，通過如下步驟實現：(1)將28份栲膠、2份3-O-甲代烯丙基雙丙酮-D-葡萄糖、2份對烯丙氧基苯磺酸鈉、5份對甲基烯丙氧基苯磺酸鈉、22份丙烯酸和17份水加入反應釜中，開啟攪拌並升溫；(2)待溫度升至115℃時，再向反應釜中滴加質量百分比濃度為7.5％的引發劑溶液，此引發劑溶液由0.6份過硫酸鈉和1.2份過硫酸銨和22.2份水配製而成；控制時間控制在1.5小時，滴加時溫度控制在108℃；(3)滴加完後保持溫度繼續反應3小時後降溫出料，即得所述陶瓷減水劑。以下為使用本發明的陶瓷減水劑和其他同類產品的性能對比數據。陶瓷坯料組成(wt％)見表1。表1陶瓷坯料組成粘土高嶺土長石石英粉40％15％30％15％表2本發明實施例一～六製備的陶瓷減水劑和市售的陶瓷減水劑性能對比表備註：1、對比樣為市售的陶瓷減水劑，是由三聚磷酸鈉與水玻璃按質量比5:2配成的混合物；2、陶瓷料漿的流出時間是採用塗—4杯測定，用流出100毫升漿料所需時間來表示；3、生坯抗折強度測試參照國標GBT3810.4-2006第4部分：斷裂模數和破壞強度的測定。以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。當前第1頁1 2 3