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(shù),在我國的能源戰(zhàn)略中有著重要的地位。而水煤漿技術(shù)的關(guān)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(yīng)中不同單體配比、引發(fā)劑添加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)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(yīng)條件;分析了側(cè)鏈結(jié)構(gòu)對分

2、散劑性能的影響,以及如何進(jìn)行合理的分子結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)物總質(zhì)量的3%,滴加1h,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)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(yīng)物總質(zhì)量的2%,滴加1h,反應(yīng)溫度為75℃,反應(yīng)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(jìn)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(jié)構(gòu)、熱性能、相對分子質(zhì)量分布進(jìn)行了分析。
　　 本實驗還討論了分散劑分子側(cè)鏈中的芳香基團、多羧基結(jié)構(gòu)及側(cè)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(cè)鏈不含苯環(huán)結(jié)構(gòu)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(yīng)單體,合成出兩種分子側(cè)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