本发明涉及陶瓷分散剂制备技术领域，尤其涉及一种聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法。
背景技术：
陶瓷分散剂是陶瓷添加剂的一种，主要功能是提高和改善浆料的流动性，使其在水分含量减少的情况下，又可以保持适当的流动性与适当的粘度；同时降低了生坯的含水量，降低陶瓷干燥与烧结的能耗，降低了生产成本。因此，陶瓷分散剂能促进陶瓷生产向高效益、高质量、低能耗的方向发展。
根据陶瓷分散剂的组成的不同，可将现行生产中常用陶瓷分散剂分为无机盐分散剂、有机小分子分散剂和高分子分散剂。
高分子分散剂主要为水溶性高分子，包括高分子聚电解质和非离子型高分子。高分子陶瓷分散剂由于疏水基、亲水基的位置、大小及数量可调，分子结构可呈梳状、多支链化等，因此高分子陶瓷分散剂对分散微粒表面覆盖及包封效果要更好、分散体系更稳定、分散体系适应性更加广泛。因此，高分子陶瓷分散剂将成为陶瓷分散剂的发展趋势，其合成及应用也将逐渐成为本领域研究的热点。
陶瓷高分子分散剂的分子为“梳状”或“树枝状”结构，即在分子主链上接有许多个有一定长度和刚度的支链(侧链)。在主链上也有能使水泥颗粒带电的磺酸盐、羧酸盐或其它基团，当分子吸附在陶土颗粒表面后，支链与其它颗粒表面的支链形成立体交叉，阻碍了颗粒相互接近，从而达到分散作用。这种空间位阻作用不以时间延长而弱化，因此，高分子陶瓷分散剂的分散作用更为高效，相对于其它分散剂用量更小。
但是，陶土在水的环境中，由于陶土的膨胀，影响了分散剂的使用性能，使得传统高分子分散剂在陶瓷料浆中出现分散不稳定，且含水率偏高。
技术实现要素：
为了克服现有技术陶瓷料浆中分散不稳定、高含水率的缺点与不足，达到陶瓷行业节能减排降耗、提高陶瓷浆料均匀性的目标，本发明的首要目的在于提供一种合成工艺简单、性能稳定、节约能源的聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法，该制备方法按照以下操作步骤：
s1、将质量比为(0.1—0.5)：1的单体4-乙烯基吡啶和丙烯酸在搅拌下混合，得到混合液a；
s2、将质量比为(0.3—0.6)：1的还原剂和链转移剂与30—50倍的去离子水混合后，得到混合液b；
s3、在反应釜加入质量比为1：(1.5—2.0)的不饱和聚乙二醇和去离子水，在搅拌下充分溶解，并加入0.4％—0.5％的氧化剂；
s4、在40—60℃温度下，将a溶液和b溶液在120—210分钟内滴加到反应釜，并加入液碱中和。
进一步的，所述链转移剂的质量为所述4-乙烯基吡啶和所述丙烯酸质量总和的5％—10％。
进一步的，所述链转移剂为巯基乙醇或巯基乙酸或巯基丙酸的至少一种。
进一步的，所述还原剂为维生素c或吊白块或亚硫酸氢钠的至少一种。
进一步的，所述不饱和聚乙二醇为烯丙基聚氧乙烯醚(apeg)或异戊烯醇聚氧乙烯醚(tpeg)或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(hpeg)中的至少一种。
进一步的，所述不饱和聚乙二醇的分子量为1200—4000，其质量为所述4-乙烯基吡啶与所述丙烯酸质量总和的8—15倍。
进一步的，所述氧化剂为过硫酸铵或过硫酸钾或过硫酸钠的至少一种。
进一步的，所述液碱是浓度为5％—32％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
(1)在添加量和其他条件相同时，本发明相对于无机盐类陶瓷分散剂和其它聚羧酸系分散剂，具有更高的分散效果；
(2)本发明制备的聚羧酸型陶瓷分散剂对陶瓷素坯具有明显的增强效果。本发明制备的聚羧酸型陶瓷分散剂的加入，可以减少增强剂的使用；
(3)本发明在聚羧酸主链上引入吡啶阳离子，增加了聚羧酸型分散剂的水化能力和热稳定性；
(4)本发明反应条件温和，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对发明作进一步的说明：
实施例一：
一种聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法，该制备方法按照以下操作步骤：
(1)将单体4-乙烯基吡啶4.4克、丙烯酸18克在搅拌下混合，得到混合液a；
(2)将0.58克维生素c、1.2克巯基乙酸与80克去离子水混合后，得到混合液b；
(3)在反应瓶加入200克分子量为2400的异戊烯醇聚氧乙烯醚(tpeg)和180克去离子水，在搅拌下充分溶解，加入2.4克过硫酸铵；
(4)在40—60℃温度下，将a溶液和b溶液同时滴加到反应瓶，滴加时间为120分钟，滴加完毕，在55—60℃温度下，保温60分钟。加入35克10％含量的液碱中和。
性能测试：新型陶瓷分散剂的使用按常规方法。
新型高性能陶瓷分散性能分别以陶瓷料浆静置0和0.5小时后，料浆在注满的涂一杯中流完所需流动时间表示。本测试所用坯料为宜兴地区标准配方土，分散剂的添加量为陶瓷坯料的0.2wt％，高速时间为10min，得到的料浆含水率为26wt％。初始料浆流动时间为35s，放置0.5小时后料浆流动时间42s。
实施例二：
一种聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法，该制备方法按照以下操作步骤：
(1)将单体4-乙烯基吡啶2.8克、甲基丙烯酸20.3克在搅拌下混合，得到混合液a；
(2)将0.50克吊白块、1.7克巯基乙醇与100克去离子水混合后，得到混合液b；
(3)在反应瓶加入200克分子量为3000的hpeg和180克去离子水，在搅拌下充分溶解，加入2.6克过硫酸钾；
(4)在40—60℃温度下，将a溶液和b溶液同时滴加到反应瓶，滴加时间为120分钟，滴加完毕，在55—60℃温度下，保温60分钟。加入32克10％含量的液碱中和。
性能测试：初始料浆流动时间为42s，放置0.5小时后料浆流动时间58s。
实施例三：
一种聚羧酸型陶瓷分散剂的制备方法，该制备方法按照以下操作步骤：
(1)将单体4-乙烯基吡啶8克、丙烯酸7克在搅拌下混合，得到混合液a；
(2)将0.58克维生素c、1.2克巯基乙酸与70克去离子水混合后，得到混合液b；
(3)在反应瓶加入200克分子量为300的tpeg和180克去离子水，在搅拌下充分溶解，加入2.4克过硫酸铵；
(4)在40—45℃温度下，将a溶液和b溶液同时滴加到反应瓶，滴加时间为180分钟，滴加完毕，在45—55℃温度下，保温60分钟。加入10克10％含量的液碱中和。
性能测试：初始料浆流动时间为35s，放置0.5小时后料浆流动时间57s。
本发明的机理是：在水—固分散系统中，由于纳米离子表面电荷的存在，在静电引力的作用下，必然要吸引等电量的相反电荷离子(或反离子)环绕在固体周围，而溶液中的反离子因热运动呈扩散状态分布在溶液中，不能整齐地排列在一个平面上，从而形成所谓的双电层结构(紧靠颗粒的吸附层和吸附层外的扩散层)和zeta电位。所谓双电层结构是由吸附层与扩散层构成，即内层紧靠粒子表面整齐排列着一层反离子，称为吸附层；外层为扩散层，即反离子既受静电引力作用向界面靠近，又受无规则热运动的影响而向介质扩散。吸附层与扩散层相接触的面称为滑移面，而滑动面处电位与溶液内部电位之差称为zeta电位。这两层电荷厚度增加，粒子间排斥力增大，粒子容易相对滑动，不易因碰撞而黏结聚沉，这样就能提高纳米粒子悬浮液的稳定性和流动性。
另一方面空间位阻斥力是由包覆在陶瓷颗粒表面的表面活性剂之间产生的，当陶瓷颗粒相互接近时，吸附在其表面上的两性离子型聚电解质分散剂之间会产生空间阻碍作用，使颗粒间相互聚集变得困难，使分散体系趋于稳定。
综上所述，本发明一方面分子链上还有大量的羧酸粒子，增加了zeta电位和粘土粒子间的排斥作用；另一方面本发明分子链为高分子分子链，吸附在粘土粒子上，不同粘土粒子间由于高分子链的存在，增大了粘土粒子间的相互阻碍的空间位阻作用。因此本发明分散剂相对于普通聚羧酸型分散剂效果更加高效。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。