本发明属精细化工领域，尤其涉及一种原位聚合固体增稠剂的制备方法。
背景技术：
：由于科技的发展、各种建筑材料日新月异，近年来水性化、粉体化的趋势已经引导市场的主流，干粉砂浆、干粉腻子在生产、使用过程中大都需要增稠剂来增稠，目前市场上增稠剂的品种较多，主要包括固体增稠剂、天然有机增稠剂及液体增稠剂，其中固体增稠剂主要为无机增稠剂，如膨润土、凹凸棒土等；天然有机增稠剂如改性淀粉、改性纤维素等；液体增稠剂如乳液型增稠剂、聚氨酯增稠剂等。虽然液体增稠剂具有性价比较高、性能稳定等优点，但在生产过程中使用不方便，市场强烈需要将现有的液体增稠剂改成固体增稠剂的形式使用。将液体增稠剂改成固体增稠剂，常规的制备方法是先合成液体增稠剂，再经过喷雾干燥等工序制备固体增稠剂，但是这种方法制造工序繁琐，设备投资及能耗较大，使用时溶解速度较慢，特别是碱溶胀缔合型增稠剂，在合成时无法与碱中和，干燥后水溶性又较差，在后期与碱发生中和反应时很难渗透，导致使用效果很差。技术实现要素：本发明正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、易于实现，性能优异、存储稳定性强的原位聚合固体增稠剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种原位聚合固体增稠剂的制备方法，它包括如下步骤：（1）、原料的预混合：将甲基丙烯酸盐水溶液、丙烯酸酯、聚氨酯缔合大单体、乳化剂、引发剂水溶液准确称量后依次加入滴加釜，加入完毕后以80～120rpm的速度搅拌0.5～1小时，充分混合后成为备用混合液a；（2）、载体粉料的配制：将载体粉料称量后依次加入粉体混合设备，以35～50rpm的速度搅拌0.25～1小时，充分混合后成为备用料b；（3）、喷雾吸附：将步骤（1）制备成的备用混合液a在50-100rpm的搅拌下以0.3～1%/min的速度开始滴加入步骤（2）中的粉体混合设备制备成的备用料b中，粉体混合设备的转速维持在35～50rpm，滴加完成即可，所需时间约为3-4小时；（4）、陈化：滴加完成后，将粉体混合设备维持15-30rpm的转速2-4小时；同时检测，以下标准为合格：1、粉体设备表面无粘附；2、所有颗粒均匀，无明显大颗粒；3、表面无明显潮湿；（5）、聚合反应：粉体设备维持15-30rpm的转速同时开始加热，当温度达到70℃保温0.5小时，继续升至75℃保温0.5小时，继续升至80℃保温0.5小时，继续升至85℃保温0.5小时，继续升至90℃保温0.5小时，升至95℃保温0.5-1.5小时；（6）、抽真空：于95～100℃抽真空0.5～1小时，目的是除去没有反应完全的残余单体；（7）、降温至40℃以下，检测合格后出料即得所述原位聚合固体增稠剂，其中检测合格的指标为：外观为淡黄色粉体，固含量为90%～95%，ph=7.0-8.0。其中，所述步骤（2）中备用料b与步骤（1）中备用混合液a的重量比为30-90：10-70；所述甲基丙烯酸盐、丙烯酸酯和聚氨酯缔合大单体之间的质量比为：25～45：50～70:1～8。所述的甲基丙烯酸盐为钠盐、钾盐、铵盐中的一种或几种。所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或几种。所述的聚氨酯缔合大单体为ba系列，即甲基丙烯酸羟乙酯-ipdi-aeo【eo=10-100】的聚氨酯缔合大单体中的一种或几种；更进一步地，所述的聚氨酯缔合大单体为ba-15(甲基丙烯酸羟乙酯-ipdi-aeo-15的聚氨酯大单体)、ba-25(甲基丙烯酸羟乙酯-ipdi-aeo-25的聚氨酯大单体)、ba-40(甲基丙烯酸羟乙酯-ipdi-aeo-40的聚氨酯大单体)中的一种或几种。所述的乳化剂为np-9乳化剂、k-12乳化剂或co-436乳化剂中一种或几种；更进一步地，所述乳化剂的用量为混合原料总质量的2.75～15%。所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中一种或几种。更进一步地，所述引发剂的用量为混合原料总质量的0.02～0.3%。所述载体粉料为白炭黑、膨润土、碳酸钙或硅灰石中的一种或几种。本发明中的聚合反应为一无规共聚合反应，因为本产品为助剂产品，在应用配方中的用量很小，因此此产品的聚合过程必须具有很好的均一性；而由于不同单体的反应活性不同，特别是缔合大单体的聚合活性较差，因此存在竞聚率的问题，为了保证产品的高分子结构在载体颗粒中具有较好的均一性，因此采用缓慢滴加+双螺杆混合工艺，即控制液料的滴加速度≤液料的吸附速度和适当的转速，保证加入的液体都能够在颗粒中均匀分布。有益效果：本发明所述的原位聚合固体增稠剂由于采用上述预中和+原位聚合工艺，解决了固体增稠剂物理混合结构的均一性及使用时中和困难的问题，解决了共聚物物理结构的均一性，且由于采用的氨酯键比酯键具有更好的耐水解性能，同时通过选择合适的温度与引发剂，从而具有更好的增稠效果及存储稳定性；本发明制备的原位聚合固体增稠剂为新型固体增稠剂，具有环保、安全、性能优异存储稳定、运输方便等特点，其完善了国内增稠剂产品的种类；本发明所述制备方法工艺简单，易于实现大规模生产。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。实施例1：原料配方：甲基丙烯酸钠盐（质量浓度为52%的水溶液）：245g、丙烯酸乙酯：120g、丙烯酸丁酯：20g、丙烯酸异辛酯：15g、引发剂过硫酸铵（质量浓度为5%的水溶液）：3g、乳化剂（np-9：11g、co-436：11g）、聚氨酯缔合大单体（ba-40：5g、ba-25：10g），气相白炭黑（a200）：315g工艺步骤：1、原料的预混合：将245g质量浓度为52%的甲基丙烯酸钠盐水溶液，120g丙烯酸乙酯、20g丙烯酸丁酯、15g丙烯酸异辛酯，聚氨酯缔合大单体（ba-40：5g、ba-25：10g）、乳化剂（np-9：11g、co-436：11g）、3g质量浓度为5%的过硫酸铵水溶液准确称量后依次加入滴加釜，加入完毕后以80rpm的速度搅拌0.8小时，充分混合后成为备用混合液a；2、载体粉料的配制：将315g气相白炭黑（a200）称量后加入粉体混合设备，以38rpm的速度搅拌0.25小时，充分混合后成为备用料b；3、喷雾吸附：将步骤1中备用混合液a在50rpm的搅拌下以0.3%/min的速度开始滴加入步骤（2）中的粉体混合设备制备成的备用料b中，粉体混合设备的转速维持在42rpm，滴加完成即可，所需时间约4小时；4、陈化：滴加完成后，将粉体混合设备维持30rpm的转速约3.5小时，同时检测符合合格标准：（1）、粉体设备表面无粘附；（2）、所有颗粒均匀，无明显大颗粒；（3）、表面无明显潮湿；5、聚合反应：粉体设备维持15rpm的转速同时开始加热，当温度达到70℃保温0.5小时、继续升至75℃保温0.5小时、继续升至80℃保温0.5小时、继续升至85℃保温0.5小时、升至90℃保温0.5小时、升至95℃保温1.5小时；6、抽真空：于95℃抽真空1小时，除去没有反应完全的残余单体；7、降温至40℃以下，检测合格（外观为淡黄色粉体，固含量为93.3％，ph=7.6；合格），然后经粉碎、筛分、出料即得所述的原位聚合固体增稠剂。实施例2：原料配方：甲基丙烯酸钾盐（质量浓度为63%的水溶液）：195g、丙烯酸乙酯：135g、丙烯酸异辛酯：35g、去离子水：250g+50g+25g+300g、过硫酸钾（质量浓度为5%的水溶液）：4.5g、乳化剂（np-9：10g、co-436：8g、k-12：2g、水：10g）、聚氨酯缔合大单体（ba-40：4g、ba-15：9g）；白炭黑517（江西辉明）400g、碳酸钙（2500目）150g；工艺步骤：1、原料的预混合：将195g质量浓度为63%的甲基丙烯酸钾盐水溶液、135g丙烯酸乙酯、35g丙烯酸异辛酯、聚氨酯缔合大单体（ba-40：4g、ba-15：9g）、乳化剂（np-9：10g、co-436：8g、k-12：2g、水：10g）、4.5g质量浓度为5%的过硫酸钾水溶液准确称量后依次加入滴加釜，加入完毕后以100rpm的速度搅拌1小时，充分混合后成为备用混合液a；2、载体粉料的配制：将400g白炭黑517（江西辉明）、150g碳酸钙（2500目）称量后依次加入粉体混合设备，以45rpm的速度搅拌0.8小时，充分混合后成为备用料b；3、喷雾吸附：将步骤1中备用混合液a在100rpm的搅拌下以1%/min的速度开始滴加入步骤（2）中的粉体混合设备制备成的备用料b中，粉体混合设备的转速维持在38rpm，滴加完成即可，所需时间约3小时；4、陈化：滴加完成后，将粉体混合设备维持20rpm的转速约3.0小时，同时检测符合合格标准：（1）、粉体设备表面无粘附；（2）、所有颗粒均匀，无明显大颗粒；（3）、表面无明显潮湿；5、聚合反应：粉体设备维持20rpm的转速同时开始加热，当温度达到70℃保温0.5小时、继续升至75℃保温0.5小时、继续升至80℃保温0.5小时、继续升至85℃保温0.5小时、升至90℃保温0.5小时、升至95℃保温1小时；6、抽真空：于98℃抽真空0.75小时，除去没有反应完全的残余单体；7、降温至40℃以下，检测合格（外观为淡黄色粉体，固含量为91.7％，ph=7.4；合格），然后经粉碎、筛分、出料即得所述的原位聚合固体增稠剂。实施例3：原料配方：甲基丙烯酸铵盐（55.7%水溶液）：205g、丙烯酸乙酯：160g、过硫酸铵（质量浓度为5%的水溶液）：3g、乳化剂（np-9：8g、co-436：15g）、ba-40：15g；气相白炭黑（a380）：275g、白炭黑（517）：130g工艺步骤：1、原料的预混合：将205g甲基丙烯酸铵盐水溶液、160g丙烯酸乙酯、聚氨酯缔合大单体（ba-40：15g）、乳化剂（np-9：8g、co-436：15g）、3g引发剂水溶液准确称量后依次加入滴加釜，加入完毕后以120rpm的速度搅拌0.5小时，充分混合后成为备用混合液a；2、载体粉料的配制：将275g气相白炭黑（a380#）、130g白炭黑（517）称量后依次加入粉体混合设备，以35rpm的速度搅拌1小时，充分混合后成为备用料b；3、喷雾吸附：将步骤1中备用混合液a在80rpm的搅拌下以0.5%/min的速度开始滴加入步骤（2）中的粉体混合设备制备成的备用料b中，粉体混合设备的转速维持在35rpm，滴加完成即可，所需时间约3.75小时；4、陈化：滴加完成后，将粉体混合设备维持15rpm的转速约4.0小时，同时检测符合合格标准：（1）、粉体设备表面无粘附；（2）、所有颗粒均匀，无明显大颗粒；（3）、表面无明显潮湿；5、聚合反应：粉体设备维持30rpm的转速同时开始加热，当温度达到70℃保温0.5小时、继续升至75℃保温0.5小时、继续升至80℃保温0.5小时、继续升至85℃保温0.5小时、升至90℃保温0.5小时、升至95℃保温0.5小时；6、抽真空：于100℃抽真空0.5小时，以除去没有反应完全的残余单体；7、降温至40℃以下，检测合格（外观为淡黄色粉体，固含量为94.1％，ph=7.1；合格），然后经粉碎、筛分、出料即得所述的原位聚合固体增稠剂。实施例4：将上述实施例1～3制得的原位聚合固体增稠剂进行性能测试，同时与空白样做对比；将500g纯净水分别置于4个1000ml不锈钢罐内，其中1罐做空白对照组（对比例），另外3灌分别加入0.6%的实施例1～3制得的原位聚合固体增稠剂，以200rpm的速度搅拌1小时，静置0.5小时后测比重，其可表征增稠剂的增稠效果，结果如下：对比例实施例1实施例2实施例3添加量（wt%）00.60.60.6粘度（25℃、厘泊(cp)）597501150013720上述结果表明，本发明所述的原位聚合固体增稠剂的制备方法制备的增稠剂具有良好的增稠效果。当前第1页12