非離子型高分子研磨助劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種非離子型高分子研磨助劑及其制備方法。該用于炭黑油性分散體系的非離子型高分子研磨助劑是二元羧酸的一種或兩種的混合物與乙二醇按摩爾比為1:1.5～2.3，在金屬化合物催化劑下反應(yīng)得到的。其中二元羧酸是偏苯三酸酐與脂肪醇或脂肪醇聚氧乙烯醚按摩爾比為1:1，進(jìn)行酯化反應(yīng)生成的。本發(fā)明得到的用于炭黑油性體系的非離子型高分子研磨助劑具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、分散效果良好的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】非離子型高分子研磨助劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子研磨助劑及其制備方法，特別是一種非離子型高分子研磨助劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]研磨助劑(助磨劑)是在物料磨碎過(guò)程中向磨機(jī)系統(tǒng)添加的化學(xué)藥劑的總稱。其作用主要是提高研磨效率、加快物料顆粒的破碎速度，并由于藥劑的分散作用，而改變物料粉漿的流變學(xué)特征，有的還可以對(duì)鋼球和襯板起緩蝕作用，最終達(dá)到降低能耗、鋼球消耗和進(jìn)行選擇性磨碎的目的。在物料粉碎過(guò)程中，物料通常受到不同種類(lèi)應(yīng)力的作用，導(dǎo)致物料形成裂紋并擴(kuò)展，然后被粉碎。根據(jù)格里菲定律，降低顆粒的表面能，可以減少使其斷裂所需的應(yīng)力。從顆粒斷裂的過(guò)程來(lái)看，助磨劑分子在新生表面的吸附可以減小裂紋擴(kuò)展所需的外應(yīng)力，促進(jìn)裂紋的擴(kuò)展。影響研磨效率和能耗的主要因素還有物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)、黏度以及物料的分散狀態(tài)、物料與研磨介質(zhì)及磨機(jī)襯板之間的作用等等。這些因素都影響磨機(jī)內(nèi)物料的流動(dòng)性。因此，在一定程度上改善磨機(jī)內(nèi)物料的流動(dòng)性可以提高粉碎效率。通過(guò)大量的研究認(rèn)為，助磨劑改善了干粉或料漿的可流動(dòng)性，明顯改善了物料連續(xù)通過(guò)磨機(jī)的速度，因而影響物料粉碎工藝過(guò)程；此外，流動(dòng)性的改善還影響顆粒在磨機(jī)中的分布及研磨介質(zhì)的研磨作用；助磨劑的存在通過(guò)其保持顆粒之間良好的分散性從而阻止顆粒之間的相互團(tuán)聚或黏結(jié)。從這個(gè)意義上講，助磨劑是能夠降低物料黏度并提高物料流動(dòng)性的物質(zhì)。
[0003]研磨助劑一般為表面活性物質(zhì)，具有降低比表面能和“楔入”粒子裂縫的作用。物料在細(xì)磨過(guò)程中，顆粒逐步細(xì)化，比表面積增大，其表面因斷鍵而荷電，粒子相互吸附并出現(xiàn)團(tuán)聚，使粉碎效率下降。加入少量助磨劑，可以防止粒子團(tuán)聚，改善物料流動(dòng)性，從而提高球磨效率，縮短研磨時(shí)間。如氧化鋁干磨時(shí)加入適量油酸，濕磨時(shí)加入少量氯化鋁。
[0004]炭黑是一種非常重要的化工原材料，具有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)性、著色性、耐光性、抗靜電性和抗紫外性等，且來(lái)源豐富、價(jià)格低廉。因此，炭黑己被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、油墨、涂料、干電池和化纖等行業(yè)。但是炭黑聚集體比表面積大，粒子表面存在豐富的極性基團(tuán)，粒子間內(nèi)聚力非常強(qiáng)，存在著難分散、易凝聚等問(wèn)題，在應(yīng)用過(guò)程中，往往要求炭黑以微細(xì)粒子狀均勻分散于基質(zhì)中，否則，將降低材料性能或炭黑本身的著色強(qiáng)度。因此，提高炭黑在基質(zhì)中的分散性是保證材料應(yīng)用性能的重要環(huán)節(jié)之一。國(guó)外對(duì)此做了大量研究工作，通過(guò)各種方法減少炭黑粒子間的動(dòng)結(jié)合力，提高炭黑粒子與分散基質(zhì)的親和力。目前炭黑改性的方法主要有:包覆改性、表面吸附、表面接枝、表面氧化、研磨改性等。對(duì)炭黑進(jìn)行研磨改性是一種簡(jiǎn)單、方便的改性方法。而研磨助劑是研磨過(guò)程中必不可少的助劑。目前應(yīng)用于炭黑研磨的高分子研磨助劑卻罕有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種非離子型高分子研磨助劑。
[0006]本發(fā)明的目的之二在于提供該非離子型高分子研磨助劑的制備工藝。[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的反應(yīng)機(jī)理為:
【權(quán)利要求】
1.一種非離子型高分子研磨助劑，其特征在于該研磨助劑的的結(jié)構(gòu)式為:
2.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的非離子型高分子研磨助劑的方法，其特征在于該方法的具體步驟為: (O將偏苯三酸酐與脂肪醇或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO按摩爾比1:1溶于1，4_ 二氧六環(huán)中，在6(T70°C下，攪拌至形成均勻的溶液；然后在100°C ~120°C條件下恒溫



HOOC, ,反應(yīng)2~3h，得到二元羧酸的二氧六環(huán)溶液，其結(jié)構(gòu)式為:I 丫或者.
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的金屬化合物催化劑為醋酸錳、醋酸鋅、醋酸鈷、三氧化二銻或乙醇銻。
【文檔編號(hào)】C08G63/181GK103483564SQ201310409168
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張寶華, 李紅達(dá), 索惠惠, 沈萍萍, 談惠潔 申請(qǐng)人:上海大學(xué)