新型聚羧酸系水煤漿分散劑的合成與性能研究.pdf

1、水煤漿作為重要的潔凈煤技術,在我國的能源戰(zhàn)略中有著重要的地位。而水煤漿技術的關鍵是水煤漿添加劑。彬長煤與神府煤都存在最大成漿濃度低的問題,為了解決這一問題,本實驗合成了兩種新型聚羧酸分散劑——PAAS型聚羧酸分散劑和檸檬酸酯型聚羧酸分散劑。將其分別用于彬長煤、神府煤的水煤漿制備,考察成漿性特點;討論了產(chǎn)物聚合反應中不同單體配比、引發(fā)劑添加量、反應溫度、反應時間對兩種分散劑性能的影響及檸檬酸酯化大分子單體的酯化反應條件;分析了側鏈結構對分

2、散劑性能的影響,以及如何進行合理的分子結構設計。
　　 在烯丙基聚乙二醇(APEG)、丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)的摩爾比為3:4:1,引發(fā)劑添加量為反應物總質(zhì)量的3%,滴加1h,反應溫度80℃,反應6h下所制得的PAAS型分散劑對彬長煤水煤漿的降粘效果最佳;在檸檬酸酯化大分子單體、丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)的摩爾比為1:2:1,引發(fā)劑添加量為反應物總質(zhì)量的2%,滴加1h,反應溫度為75℃,反應4h下所制得

3、的檸檬酸酯型分散劑對神府煤水煤漿的降粘效果最好。兩種分散劑分別用于彬長煤、神府煤的水煤漿制備,考察漿體的分散性、穩(wěn)定性,與市售的萘系分散劑、木質(zhì)素磺酸鈉分散劑進行橫向比較后發(fā)現(xiàn),本實驗合成的兩種新型聚羧酸分散劑性能均超過后兩者。最后使用IR、TGA、GPC等表征方法對分散劑分子的結構、熱性能、相對分子質(zhì)量分布進行了分析。
　　 本實驗還討論了分散劑分子側鏈中的芳香基團、多羧基結構及側鏈長度對水煤漿性能的影響。用烯丙基磺酸鈉(SA

4、S)作為共聚單體替代苯乙烯磺酸鈉(SSS)合成一種分子側鏈不含苯環(huán)結構的分散劑,與PAAS型分散劑分別對彬長煤制漿,考察漿體流變性、表觀粘度及7d的析水率,發(fā)現(xiàn)用PAAS型分散劑配制的水煤漿的漿體流型、穩(wěn)定性均優(yōu)于另一種;分別使用APEG-800和APEG-1000作為PAAS型分散劑的共聚反應單體,合成出兩種分子側鏈長度不同的PAAS型分散劑,并分別對彬長煤制漿,考察兩個水煤漿試樣的流變性、表觀粘度、7d析水率并測定不同濃度分散劑溶液