CN106279570A - 一种改性栲胶陶瓷减水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改性栲胶陶瓷减水剂及其制备方法，其步骤如下：(1)往反应釜中加入栲胶后开启搅拌，并缓慢加入浓硫酸，温度控制在30～60℃，加完后反应1～5小时；(2)往反应釜中加入3‑烯丙氧基2‑羟基‑丙磺酸钠、不饱和有机胺、膦烯类化合物和水，搅拌均匀后再加入引发剂，反应1～5小时；(3)接着加入碱性调节剂，反应0.5～2小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷减水剂制备技术领域，特别涉及一种改性栲胶陶瓷减水剂及其制备方法。
背景技术
陶瓷减水剂又名陶瓷分散剂、解凝剂和稀释剂等，是陶瓷生产中应用最多的一类添加剂，一直受国内外陶瓷行业的重视。陶瓷减水剂的主要功能是使料浆粒子分散更加均匀，改善坯、釉浆的流动性，使浆料在低水份含量的情况下，具有适当的粘度，良好的流动性，便于操作。陶瓷减水剂属于陶瓷添加剂中的一种，添加量比较小而作用效果明显，故有陶瓷的“味精”之说。
减水剂作为陶瓷加工过程中应用最多的添加剂，不仅能降低生产成本，而且象高分子减水剂还可在聚合物主链上复合其他功能基团而进一步改善陶瓷产品的性能，如果不加减水剂，自由水易进入颗粒内，使颗粒之间的距离缩短，需要加很多水才能使坯、釉料具有流动性，加入减水剂后形成疏水表面，这样在颗粒间的自由水增多，从而改善料浆和釉浆的流动性。在同等的用水量的条件下，加入减水剂的料浆的流动性变好，可以提高颗粒的均匀度，并且可以缩短硬化时间，提高强度，从而使陶瓷生产者获得更高的经济附加值和社会效益。因此，优良的减水剂可以促使陶瓷生产向高效益、高质量、低能耗方向发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改性栲胶陶瓷减水剂，本发明的改性栲胶陶瓷减水剂具有通用性强，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，同时本发明还提供所述改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入栲胶后开启搅拌，并缓慢加入浓硫酸，温度控制在30～60℃，加完后反应1～5小时；
(2)往反应釜中加入3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、不饱和有机胺、膦烯类化合物和水，搅拌均匀后再加入引发剂，反应1～5小时；
(3)接着加入碱性调节剂，反应0.5～2小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
进一步的，所述不饱和有机胺为烯丙基胺、二烯丙基胺和三烯丙基胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的，所述膦烯类化合物为烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
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。
进一步的，所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
一种陶瓷减水剂，主要由下述重量份数配比的原料组分制成：
与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、本发明制备的陶瓷减水剂含羟基、磺酸基、胺基等功能基团，在添加量和其他条件相同时，相对于无机盐类陶瓷减水剂，具有良好的流动性和黏度，达到了节能降耗的目的，同时对陶瓷素坯具有明显的增强效果。
2、本发明制备的陶瓷减水剂生产工艺简单、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
以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。
本发明的一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
进一步的，所述不饱和有机胺为烯丙基胺、二烯丙基胺和三烯丙基胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的，所述膦烯类化合物为烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
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。
进一步的，所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入栲胶后开启搅拌，并缓慢加入浓硫酸，温度控制在30～60℃，加完后反应1～5小时；
(2)往反应釜中加入3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、不饱和有机胺、膦烯类化合物和水，搅拌均匀后再加入引发剂，反应1～5小时；
(3)接着加入碱性调节剂，反应0.5～2小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
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。
实施例一
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入13份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入11份浓硫酸，温度控制在40℃，加完后反应2.5小时；
(2)往反应釜中加入1.5份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、3份烯丙基胺、4份烯丙基膦酸二甲酯和51.3份水，搅拌均匀后再加入0.2份过硫酸钠，反应3小时；
(3)接着加入16份氢氧化钠，反应1小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
实施例二
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入15份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入13份浓硫酸，温度控制在45℃，加完后反应3.5小时；
(2)往反应釜中加入2份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、3份烯丙基胺、2份烯丙基膦酸二甲酯和47.7份水，搅拌均匀后再加入0.3份过硫酸钠，反应3.5小时；
(3)接着加入17份氢氧化钠，反应1.5小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
实施例三
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入19份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入15份浓硫酸，温度控制在45℃，加完后反应2小时；
(2)往反应釜中加入2.5份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、2份二烯丙基胺、4份烯丙基膦酸二甲酯和39份水，搅拌均匀后再加入0.5份过硫酸钾，反应3.5小时；
(3)接着加入18份氢氧化钾，反应1小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
实施例四
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入17份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入18份浓硫酸，温度控制在50℃，加完后反应4小时；
(2)往反应釜中加入3份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、4份三烯丙基胺、3份烯丙基膦酸二乙酯和35.7份水，搅拌均匀后再加入0.8份过硫酸钾，反应1～5小时；
(3)接着加入18.5份碳酸钠，反应1.5小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
实施例五
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其中，所述不饱和有机胺为烯丙基胺和二烯丙基胺的混合物，且烯丙基胺和二烯丙基胺的质量比为1:2，即，烯丙基胺和二烯丙基胺的用量分别为1份和2份。
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入16份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入21份浓硫酸，温度控制在50℃，加完后反应2小时；
(2)往反应釜中加入3.5份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、1份烯丙基胺、2份二烯丙基胺、4份烯丙基膦酸二乙酯和32.3份水，搅拌均匀后再加入1.2份过硫酸铵，反应4.5小时；
(3)接着加入19份碳酸钾，反应1小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
实施例六
一种陶瓷减水剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：
其中，所述膦烯类化合物为烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯的混合物，且烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯的质量比为1:1，即，烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯的用量分别为1.5份和1.5份。
所述所述引发剂为过硫酸钠和过硫酸钾的混合物，且过硫酸钠和过硫酸钾的质量比为1:3，即，过硫酸钠和过硫酸钾的用量分别为0.4份和1.2份。
其制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入18份栲胶后开启搅拌，并缓慢加入24份浓硫酸，温度控制在55℃，加完后反应4小时；
(2)往反应釜中加入4份3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、2份三烯丙基胺、1.5份烯丙基膦酸二甲酯、1.5份烯丙基膦酸二乙酯和27.9份水，搅拌均匀后再加入0.4份过硫酸钠和1.2份过硫酸钾，反应1～5小时；
(3)接着加入19.5份碳酸钾，反应1.5小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
以下为使用本发明的改性栲胶陶瓷减水剂和其他同类产品的性能对比数据。陶瓷坯料组成(wt％)见表1。
表1陶瓷坯料组成
| 粘土 | 高岭土 | 长石 | 石英粉 |
| 40％ | 15％ | 30％ | 15％ |
表2本发明实施例一～六制备的改性栲胶陶瓷减水剂和市售的陶瓷减水剂性能对比表
备注：1、对比样为市售的陶瓷减水剂，是由三聚磷酸钠与水玻璃按质量比5:2配成的混合物；
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；
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。
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。
Claims (6)
1.一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入栲胶后开启搅拌，并缓慢加入浓硫酸，温度控制在30～60℃，加完后反应1～5小时；
(2)往反应釜中加入3-烯丙氧基2-羟基-丙磺酸钠、不饱和有机胺、膦烯类化合物和水，搅拌均匀后再加入引发剂，反应1～5小时；
(3)接着加入碱性调节剂，反应0.5～2小时后降温出料，即得所述改性栲胶陶瓷减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，其特征在于：所述不饱和有机胺为烯丙基胺、二烯丙基胺和三烯丙基胺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所述的一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，其特征在于：所述膦烯类化合物为烯丙基膦酸二甲酯和烯丙基膦酸二乙酯中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，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。
5.根据权利要求1所述的一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，其特征在于：所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种改性栲胶陶瓷减水剂的制备方法，其特征在于：主要由下述重量份数配比的原料组分制成：
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