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低分子聚丙烯酸钠的制备研究及其在陶瓷泥浆解胶的应用(摘要)

摘 要:本文通过自由基聚合法制备低分子聚丙烯酸钠,讨论了丙烯酸单体浓度、引发剂浓度、链转移剂浓度、反应温度、反应时间对聚丙烯酸钠分子量的影响,并将低分子聚丙烯酸钠用于陶瓷泥浆的减水剂。结果表明,随丙烯酸单体浓度增加及引发剂浓度减少,聚丙烯酸钠的分子量增加;随链转移剂浓度增加,分子量先增大后减小,反应时间越长,分子量越大并趋于稳定,反应温度越高,分子量减小。将低分子聚丙烯酸钠添加在陶瓷原料中,发现加入量0.2%~O.4%时,可以使泥浆水分控制在31%以下,具有良好的解胶效果。

前言

聚丙烯酸钠作为一种精细化工产品,其分子量从几百至几千万以上,不同分子量的聚合减水剂各有各的用途,近年来得到广泛的深入研究,应用范围不断扩大。低分子量主要起分散作用; 中等分子量显示有增稠性;高分子量的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子的在水中溶胀生成水凝胶,主要用作吸水剂。由于低分子量聚丙烯酸钠(1000-5000)具有良好的水溶性和较大的极性,其用途极为广泛。例如在工业热交换设备中,低分子量聚丙烯酸钠能够结合水中的钙、镁等多价离子,形成可溶的链状阴离子;作为水质稳定剂的防垢效果显著;在造纸行业能降低高浓涂料的粘度,使之具有良好的流变性;在造纸工艺可使浆流均匀,成纸均匀度好;在石油工业的油田化学领域,用作降勃剂和钻井泥浆稳定剂:在陶瓷行业可以作为减水剂降低泥浆的含水率,在采矿中作矿物浮选剂;在食品工业、皮革工业、印刷业、塑料工业、医学、药学及金属离子废液的金属回收等方面也有应用。

国内研究者对聚丙烯酸钠的合成和应用做了大量工作但国内聚丙烯酸钠的实际应用还远远不及国外,尤其是超低相对分子质量产品的应用还未完全开发。合成低相对分子量聚丙烯酸钠的合成通常采用水溶液法,合成时引发剂用量较大,具体用量因合成工艺而异,一般用量为相对单体质量的5%~40%;反应温度较高,一般在40~l00℃ 时,特殊合成工艺的聚合反应温度高达135℃,可直接合成出固态产品。本研究采用自由基聚合在水溶液中制备了低分子量聚丙烯酸钠,并作为陶瓷泥浆减水剂,评价其效果。

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