法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2012-11-28
授权
授权
2009-09-30
实质审查的生效
实质审查的生效
2009-08-05
公开
公开
技术领域
本发明涉及的一般技术领域是矿物质在水性介质中分散和研磨的方法。本发明更具体涉及特定分散剂在被称作“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法”的极特定方法中的开发。
背景技术
矿物质如碳酸钙、硫酸钙、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的水分散体和悬浮液大量用在造纸工业中,特别是使纸或纸板不透明和可印刷。出于明显的经济原因,主要的问题是在纸涂布过程中将这些矿物质的水分散体或悬浮液以可操作(也就是说,其流变性使本领域技术人员容易操作它们,特别是容易泵送它们以将它们从一个容器转移到另一个容器)、稳定(也就是说,其粘度几乎不随时间改变)的形式并以尽可能高的固含量(固含量在本申请通篇中是指矿物质的干重量相对于相关水分散体或悬浮液的总重量的百分比)进行使用。
这些矿物质的不同生产方法涉及3种单元(unitaire)步骤:
-在水性介质中研磨所述矿物质,也就是说,用于降低分散体或悬浮液中存在的矿物质粒子的粒度的步骤;该操作可以在“研磨助剂”存在下进行,其作用是促进用于研磨所述矿物质粒子的机械作业(travail mécanique);
-在水性介质中分散以干粉形式引入的所述矿物质,该操作可以在“分散剂”存在下进行,其作用是提高相关分散体或悬浮液的固含量,同时保持可接受的流变性,特别是就可加工性而言;
-通过热和/或机械方式在水性介质中浓缩矿物质的水分散体或悬浮液,该操作包括除去介质中所含的水的一部分以提高相关分散体或悬浮液的固含量;这种操作可以任选地在分散剂和/或研磨助剂存在下进行。
生产矿物质(尤其例如是碳酸钙)的水分散体和悬浮液的本领域技术人员早就知道使用基于丙烯酸类均聚物和/或共聚物的分散剂和/或研磨助剂以使所述矿物质以高的干物质浓度在水中保持悬浮,同时赋予矿物质的所述水分散体或悬浮液稳定和可操作特性。
因此本领域技术人员知悉专利FR 2 603 042、EP 0 100 947、EP0 127 388、EP 0 129 329和EP 0 542 644,其描述了被各种中和剂完全或部分中和且分子量不高的这类聚合物用于上述目的的用途。
在这些申请的上下文中,本领域技术人员也获知专利FR 2 488814、EP 0 100 948和EP 0 542 643,其教导了丙烯酸类均聚物和/或共聚物组分的使用,其通过例如相关专利中所述的普通方法测得的比粘度为0.3至0.8。
然而,这些不同的方案具有两个缺点。
第一是它们使用太大量的分散剂和/或研磨助剂。然而,公知的是,太大量的分散剂的存在可对由含有所述试剂的矿物质水分散体和悬浮液制成的纸的最终特性具有不利影响:这是因为,本领域技术人员知道,过大剂量的分散剂和/或研磨助剂(特别是如果是离子性的)赋予纸一定的亲水性和很明显的离子性质,这限制该纸的最终印刷适应性。
第二个问题与上述方案不能使用下列特定方法相关:
a)不使用分散剂和/或研磨助剂,并在低的干物质浓度(矿物质的固含量或干重量含量因而相对于悬浮液总重量为小于40%)下,在水性介质中研磨矿物质,
b)然后,机械和/或热浓缩以获得固含量相对于分散体和/或悬浮液总重量为大于或等于55%,
在步骤a)和步骤b)之间,和/或在步骤b)期间,和/或在步骤b)期间和之后引入分散剂。
在本申请的下文中,申请人通过措辞“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法”来表示这种方法。
为了解决这一特殊技术问题,本领域技术人员知悉文献EP 0 027996,该文献描述了通过在无分散剂的湿介质中研磨的阶段生产矿物质水悬浮液的方法,该悬浮液随后过滤,将由此获得的滤饼干燥或通过添加分散剂转化成低粘度的悬浮液;该研磨阶段在小于悬浮液总重量的60%的固含量浓度下进行,并且在添加分散剂后获得的最终悬浮液具有至少大于其总重量的80%的固含量。
但是,如果本领域技术人员没有合适地选择他们所使用的分散剂,那么他们就不能在继续保持所得悬浮液的可操作特性的同时成功地获得足够高的最终固含量;在该文献EP 0 027 996中没有向本领域技术人员讲授与具体分散剂的选择有关的内容,也没有与为获得这样高的固含量而使用的实验条件和与这种悬浮液的使用相容的粘度有关的内容:因此这样的文献不能使本领域技术人员进行“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法”。
正因为如此,文献EP 0 027 996之后的另外3个文献涉及相同的技术问题,但其以特定分散剂的选择为角度,这能够有效进行“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法”。我们在下文中会看出,这些文献对本领域技术人员而言是有缺点的。
本领域技术人员因此知悉文献EP 1 147 061,其描述的方法以下列步骤为特征:生产碳酸钙的稀的水悬浮液,其矿物质干重量含量不超过40%,然后除水以获得45%至65%的固含量,然后添加任选的分散剂,然后以本领域技术人员显而易见的方式减压除水以便将固含量提高至少5%,最后机械处理所得悬浮液。该方法由于较多的步骤和需要能在减压下工作的装置而在实施上更复杂并因此昂贵。
本领域技术人员也知悉文献WO 01/048093,其教导了丙烯酸与不同的烯丙基类和乙烯基类水溶性单体的共聚物以及均聚物的使用,根据相关专利申请中所述的方法,其分子量对应于0.08至0.80的粘度指数。
最后,本领域技术人员也知悉EP 0 850 685,其教导了另一方案,包括使用本领域技术人员已知的共聚物,该共聚物为丙烯酸:马来酸型共聚物,这两种单元的摩尔比为10:1至0.5:1,且平均分子量为1,000至100,000克/摩尔,丙烯酸:马来酸型共聚物的使用是现有文献中已知的。
因此,文献EP 1 147 061中提出的方案显得太复杂且昂贵。对于文献WO 01/048093和EP 0 850 685中提出的方案,尽管它们能够实施“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量”的方法,但它们仍存在使用太大量分散剂的缺点。
发明内容
因此,为了通过“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量”的特定方法生产矿物质的水分散体和/或悬浮液,本申请人已经开发出含有至少一种选自丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的混合物的单体和至少一种为马来酸酐的单体的聚合物作为分散剂和/或研磨助剂的用途,所述聚合物的特征在于摩尔比r(丙烯酸和/或甲基丙烯酸)∶(马来酸酐)严格地在2:1和0.1:1之间。
这种用途使得能够得到矿物质的水分散体和/或悬浮液,其具有:
-高固含量,也就是说,高于所述分散体或悬浮液总重量的60%的固含量,
-可操作特性,也就是说,在所述分散体或悬浮液制成后在100转/分钟和25℃下测得的小于500mPa.s的BrookfieldTM粘度,
-稳定特性,也就是说,在100转/分钟和25℃下测得的BrookfieldTM粘度几乎不随时间改变,
同时使用小于或等于现有技术中,特别是文献EP 0 850 685和WO01/048093中所用的量的分散剂和/或研磨助剂。对于矿物质的分散体或悬浮液,由此获得与上文提到的那些相同的特性,但具有比现有技术中低的分散剂需求量(这也可以表现为在与现有技术提出的方案中所用的相同的分散剂需求量下就固含量、稳定性和粘度方面而言的特性改进)。
这种方案比文献EP 0 850 685更加出色,文献EP 0 850 685已经提出根据所谓“在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量”的方法,用两种单元之间的摩尔比为10:1至0.5:1的丙烯酸:马来酸型共聚物使碳酸钙悬浮的方案,该文献的作者尚未提及,严格在2:1至0.1:1之间的特定摩尔比能够降低在共聚物(丙烯酸和/或甲基丙烯酸):(马来酸酐)的情况下所用聚合物的量,由此改进纸的最终印刷适应性。
根据本发明的该摩尔比((甲基)丙烯酸:马来酸酐)因此限定在比文献EP 0 850 685中所披露的(10:1至0.5:1)更窄的区间(2:1至0.1:1)内。
此外,其远离文献EP 0 850 685中公开的优选范围,该范围如该文献的权利要求9中所示在9:1至3:1之间。应该指出,该权利要求9将该优选范围与获得所得矿物质悬浮液的改进(降低)粘度相联系,这也构成本申请解决的技术问题的一部分。
最后,本申请中指定的比率在下述意义上表明完全合理:其对所得矿物质的水悬浮液产生显著的技术效果,即在保持这些悬浮液的Brookfield粘度、固含量和稳定性的同时,减少分散剂需求量,或在与现有技术相同的分散剂需求量下,改进这些性质。由于文献EP 0 850685的作者针对至少一个共同技术问题(粘度降低)确定了相差很远(根据其权利要求9)的单体比率区间,这种结果更加令人惊讶。
此外,申请人也已经观察到,该比率如果优选在1.9:1至1.1:1之间,极优选在1.5:1至1.3:1之间选择,则可使它们可用于生产的矿物质水分散体和/或悬浮液获得在固含量方面、经时稳定的低BrookfieldTM粘度方面显著改进的性质:这些性质清楚显示在本申请的实施例中。
因此,本发明的第一目标是至少一种含有至少一种选自丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的混合物的单体和至少一种为马来酸酐的单体的聚合物在矿物质水分散体和/或悬浮液的生产方法中的用途,该方法包括:
a)在水性介质中研磨矿物质的步骤,其中不使用分散剂和/或研磨助剂,且矿物质干重量百分比为小于其重量的50%,优选小于40%,极优选小于35%,
b)然后是机械和/或热浓缩步骤,以获得矿物质干重量百分比为大于其重量的55%,优选大于60%,极优选大于65%的矿物质水分散体和/或悬浮液,
所述聚合物的特征在于摩尔比r(丙烯酸和/或甲基丙烯酸)∶(马来酸酐)严格地在2:1和0.1:1之间,且所述聚合物用作分散剂并在步骤a)和步骤b)之间,和/或在步骤b)期间,和/或在步骤b)期间和之后引入。
该用途的特征还在于,摩尔比r(丙烯酸和/或甲基丙烯酸):(马来酸酐)优选在1.9:1和1:1之间,极优选在1.5:1和1.3:1之间。
该用途的特征还在于,所述聚合物任选地含有至少一种其它单体,其为非酸性的水溶性乙烯基单体,优选选自任选取代的(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇乙烯基醚、乙烯基磺酸(vinyl sulfoniques)、聚烷撑二醇磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物。
该用途的特征还在于,所述聚合物含有相对于构成其的单体的摩尔总数为0至50摩尔%的非酸性的水溶性乙烯基单体,优选选自任选取代的(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇乙烯基醚、乙烯基磺酸、聚烷撑二醇磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物。
该用途的特征还在于,所述聚合物具有3000克/摩尔至150,000克/摩尔,优选7000至30,000克/摩尔,极优选10,000至20,000克/摩尔的分子量。
本申请人指出,在本申请中,所测得的和要求保护的分子量通过空间排阻色谱法(CES),根据下列方法测定。
将对应于90毫克干物质的聚合物溶液试样引入10毫升烧瓶中。
加入添加了0.04%THF的流动相,直至10克总质量。
该流动相的组成如下:NaNO3:0.2摩尔/升,CH3COOH:0.5摩尔/升,乙腈5体积%。
该CES过程由WatersTM 510型等度(isocratique)泵(其流量设定为0.8毫升/分钟)、Waters 717+进样器、含“Guard ColumnUltrahydrogel WatersTM”型预置柱的炉、然后是7.8毫米内径和30厘米长度的“Ultrahydrogel WatersTM”型柱组合(其标称孔隙按连接顺序为:2000、1000、500和)构成。
用WatersTM 410型差示折光计进行检测。
炉和检测器的温度设定为35℃。
使用软件PSS WinGPC Scientific v4.02采集和加工色谱图。
由Polymer Standard Service以标号PAA 18K、PAA 8K、PAA 5K、PAA 4K、PAA 3K提供的一系列聚丙烯酸钠标样校准CES。该校准曲线是线性的并将使用流量标记(marqueur de débit)(THF)获得的校正考虑在内。
该用途的特征还在于,所述聚合物利用中和剂进行部分或完全中和,所述中和剂选自钙或镁的氢氧化物和/或氧化物,钠、钾、锂的氢氧化物,或者氨水,或者它们的混合物,极优选选自钙的氢氧化物和/或氧化物,钠和钾的氢氧化物或者氨水,或者它们的混合物。
该用途的特征还在于,所述聚合物以相对于矿物质干重量为0.1%至1.5%,优选0.3%至1.0%所述聚合物的干重量的比率使用。
该用途的特征还在于,将所述聚合物在水中溶解稀释,这种溶液含有相对于其总重量为20%至60%,优选30%至50%聚合物干重量。
该用途的特征还在于,所述矿物质选自天然或合成碳酸钙,白云石,高岭土,滑石,石膏,石灰,氧化镁,二氧化钛,缎光白,三氧化铝或三氢氧化铝,二氧化硅,云母和这些填料间的混合物如滑石-碳酸钙混合物,碳酸钙-高岭土混合物,或者碳酸钙与三氢氧化铝或三氧化铝的混合物,或者与合成或天然纤维的混合物或者矿物共结构体(co-structures)如滑石-碳酸钙或滑石-二氧化钛共结构体,或者它们的混合物,且所述矿物质优选选自天然或合成碳酸钙或滑石或它们的混合物,且它们极优选选自天然或合成碳酸钙或它们的混合物。
本发明的第二目标是含有至少一种聚合物的矿物质水分散体或悬浮液,该聚合物含有至少一种选自丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的混合物的单体和至少一种为马来酸酐的单体,其特征在于所述聚合物的摩尔比r(丙烯酸和/或甲基丙烯酸):(马来酸酐)严格地在2:1和0.1:1之间。
该分散体或悬浮液的特征还在于,摩尔比r(丙烯酸和/或甲基丙烯酸):(马来酸酐)优选在1.9:1和1:1之间,极优选在1.5:1和1.3:1之间。
该分散体或悬浮液的特征还在于,所述聚合物任选地含有至少一种其它单体,其为非酸性的水溶性乙烯基单体,优选选自任选取代的(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇乙烯基醚、乙烯基磺酸、聚烷撑二醇磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物。
该分散体或悬浮液的特征还在于,所述聚合物含有相对于构成其的单体的摩尔总数为0至50摩尔%的非酸性的水溶性乙烯基单体,优选选自任选取代的(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇乙烯基醚、乙烯基磺酸、聚烷撑二醇磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物。
该分散体或悬浮液的特征还在于,所述聚合物具有3000克/摩尔至150,000克/摩尔,优选7000至30,000克/摩尔,极优选10,000至20,000克/摩尔的分子量。
该分散体或悬浮液的特征还在于,所述聚合物利用中和剂进行部分或完全中和,所述中和剂选自钙或镁的氢氧化物和/或氧化物,钠、钾、锂的氢氧化物,或者氨水,或者它们的混合物,极优选选自钙的氢氧化物和/或氧化物,钠和钾的氢氧化物或者氨水,或者它们的混合物。
该分散体或悬浮液的特征还在于,其含有相对于矿物质干重量为0.1%至1.5%,优选0.3%至1.0%的所述聚合物的干重量。
该分散体或悬浮液的特征还在于,所述矿物质选自天然或合成碳酸钙,白云石,高岭土,滑石,石膏,石灰,氧化镁,二氧化钛,缎光白,三氧化铝或三氢氧化铝,二氧化硅,云母和这些填料间的混合物如滑石-碳酸钙混合物,碳酸钙-高岭土混合物,或者碳酸钙与三氢氧化铝或三氧化铝的混合物,或者与合成或天然纤维的混合物或者矿物共结构体如滑石-碳酸钙或滑石-二氧化钛共结构体,或者它们的混合物,且所述矿物质优选选自天然或合成碳酸钙或滑石或它们的混合物,且它们极优选选自天然或合成碳酸钙或它们的混合物。
本发明的另一目标是这些矿物质水分散体或悬浮液在塑料和橡胶生产中或在含矿物质的水性配制剂的生产中的用途。本申请人在塑料主题方面指出,这些是一经干燥就进入所述塑料配制剂的组合物中的矿物质水分散体或悬浮液。
本发明的最后一个目标是这些矿物质水分散体或悬浮液在造纸中,更具体地在纸张生产中和在生产用来生产涂布的纸张的纸用涂料(sauces de couchage)中以及在涂料生产中的用途。
具体实施方式
实施例
实施例1
该实施例例示了根据本发明将本申请中所述的聚合物和现有技术中所述的聚合物用作在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法中的分散剂的用途。
在各试验No.1至No.16中,将粗碳酸盐悬浮在水中,并搅拌该悬浮液以防止任何沉降,在带有固定筒和旋转叶轮的Dyno-MillTM型研磨机中流动,其研磨体由直径0.6毫米至1毫米的刚玉球构成。研磨体占据的总体积为1.150升,质量为2.9千克。研磨室具有1.4升的体积。圆周速度为10米/秒。碳酸钙悬浮液在该研磨机中以18升/小时的速率循环直至获得所需粒度。
使用MicromeriticsTM公司生产的SedigraphTM5100粒度计测定悬浮液的粒度。
然后通过本领域技术人员已知的任何方式将该碳酸钙浓缩直至获得用途所需的浓度。
在该生产步骤,碳酸钙呈现固体饼或糊料形式,其必须进行再分散以使其可操作,这是通过使用根据本发明或根据现有技术的聚合物来进行的。
然后使用根据现有技术或根据本发明的聚合物分散碳酸钙滤饼,该滤饼由67.5重量%碳酸钙构成且其粒度为75重量%粒子具有小于1微米的直径。
试验No.1
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.2
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.87:1的摩尔比r构成;
-分子量为13,325克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.3
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.82:1的摩尔比r构成,也以43/32/25的质量比(丙烯酸/马来酸酐/丙烯酰胺)含有丙烯酰胺;
-分子量为21,020克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.4
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.87:1的摩尔比r构成,也以55/40/5的质量比(丙烯酸/马来酸酐/丙烯酰胺)含有丙烯酰胺;
-分子量为15,860克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.5
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以3.17:1的摩尔比r构成;
-分子量为15,700克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.6
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以5.2:1的摩尔比r构成;
-分子量为16,700克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.7
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的丙烯酸均聚物,该均聚物的分子量为58,000克/摩尔。
使用RVT型BrookfieldTM粘度计,用适当的流动相,在25℃的温度和100转/分钟的旋转速度下测量悬浮液的BrookfieldTM粘度。
在旋转1分钟后读取粘度。
由此获得在t=0时测得的悬浮液的初始粘度,并标作μt=0。
在所述悬浮液静置8天后,并在使用实验室搅拌器机械搅拌所述悬浮液5分钟后,使用RVT型BrookfieldTM粘度计,用适当的流动相,在25℃的温度和100转/分钟的旋转速度下重新测量所述悬浮液的BrookfieldTM粘度,并标作μt=8。
这些BrookfieldTM粘度值列在表1中。
表1
表1的读数表明,以与现有技术中相同的分散剂的量使用本发明的分散剂可以得到具有相同固含量(即其重量的67.5%)但较低的初始BrookfieldTM粘度的碳酸钙悬浮液,同时赋予所述悬浮液良好的经时稳定性。
该表的读数因此清楚表明使用本发明的这些聚合物(特别是通过选择丙烯酸与马来酸酐的摩尔比r)为上列性质带来的技术优点。
实施例2
该实施例例示了根据本发明将本申请中所述的聚合物和现有技术中所述的聚合物用作在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法中的分散剂的用途。
对于各试验,碳酸钙的水悬浮液的生产规程与实施例1中所述的相同,只是碳酸钙滤饼由65重量%碳酸钙构成,且其粒度为80重量%的粒子具有小于1微米的直径。
试验No.8
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.9
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.55:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.10
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.80:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.11
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.24:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.12
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.20:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.13
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-其酸官能团的60摩尔%被氢氧化钠中和且40摩尔%被氢氧化锂中和。
试验No.14
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-其酸官能团的60摩尔%被氢氧化钠中和且40摩尔%被氢氧化钾中和。
试验No.15
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-其酸官能团的60摩尔%被氢氧化钠中和且40摩尔%被氨水中和。
试验No.16
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以1.36:1的摩尔比r构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-其酸官能团的60摩尔%被氢氧化钠中和且40摩尔%被氢氧化钙中和。
试验No.17
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸、马来酸酐(1.36:1的摩尔比r)和60重量%(相对于单体总重量)的丙烯酰氨基2-甲基丙磺酸构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.18
该试验例示了本发明并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸、马来酸酐(1.36:1的摩尔比r)和10重量%(相对于单体总重量)的分子量为2000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯构成;
-分子量为19,500克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.19
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以3.17:1的摩尔比r构成;
-分子量为15,700克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.20
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的聚合物,该聚合物:
-由丙烯酸和马来酸酐以5.2:1的摩尔比r构成;
-分子量为16,700克/摩尔;
-被氢氧化钠完全中和。
试验No.21
该试验例示了现有技术并使用相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的丙烯酸均聚物,该均聚物的分子量为58,000克/摩尔。
使用RVT型BrookfieldTM粘度计,用适当的流动相,在25℃的温度和100转/分钟的旋转速度下测量悬浮液的BrookfieldTM粘度。
在旋转1分钟后读取粘度。
由此获得在t=0时测得的该悬浮液的初始粘度,并标作μt=0。
在所述悬浮液静置8天后,并在使用实验室搅拌器机械搅拌所述悬浮液5分钟后,使用RVT型BrookfieldTM粘度计,用适当的流动相,在25℃的温度和100转/分钟的旋转速度下重新测量所述悬浮液的BrookfieldTM粘度,并标作μt=8。
这些BrookfieldTM粘度值列在表2中。
表2
表2的读数表明,以与现有技术中相同的分散剂的量使用本发明的分散剂可得到具有相同固含量(即其重量的65%)但较低的初始BrookfieldTM粘度的碳酸钙悬浮液,同时赋予所述悬浮液良好的经时稳定性。
该表的读数因此清楚表明使用本发明的这些聚合物为上列性质带来的技术优点。
此外,试验No.13至18获得最低的BrookfieldTM粘度(t=0时),对应于1.36的比率r,该值在本申请人在其工作过程中确定的极优选范围内。
实施例3
该实施例例示了根据本发明将本申请中所述的聚合物和现有技术中所述的聚合物用作在无分散剂的情况下在低固含量下研磨然后在分散剂存在下浓缩至高固含量的方法中的分散剂的用途。
该实施例特别例示了在本发明的情况下对分散剂需求量的降低。
将与实施例2中所述的相同的滤饼用递增剂量的分散剂分散,并使用RVT型BrookfieldTM粘度计,用适当的流动相,在25℃的温度和100转/分钟的旋转速度下测量该悬浮液在t=0时的粘度,并标作μt=0。在旋转1分钟后读取粘度。
用本发明的用于试验No.1的聚合物进行试验No.22。用现有技术的用于试验No.19的聚合物进行试验No.23。
结果列在表3中。
表3
*以分散剂干重量相对于碳酸钙干重量的百分比表示的量
表3的读数表明,对于相同用量的分散剂,在本发明的情况下获得较低的BrookfieldTM粘度:这清楚表明使用本发明的聚合物相对于使用现有技术的聚合物所带来的技术优点。
机译: 矿物质在水悬浮液中的研磨助剂,水悬浮液及其用途
机译: 矿物质在水悬浮液中的研磨和/或分散助剂,水悬浮液及其用途
机译: 矿物质在水悬浮液中的研磨助剂,水悬浮液及其用途