淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑的制備及性能研究.pdf

1、本文從水煤漿技術(shù)、水煤漿分散劑的分類和作用機理三方面介紹了水煤漿分散劑的研究背景，闡述了國內(nèi)外水煤漿分散劑的研究現(xiàn)狀及存在問題。面對當(dāng)前水煤漿分散劑存在的問題，水煤漿分散劑有兩個發(fā)展趨勢:一方面要求產(chǎn)品性能好，可生物降解，毒性低;另一方面，水煤漿分散劑的原料來源應(yīng)易得，價廉。從而，尋求新原料來制備新型水煤漿分散劑成了當(dāng)今水煤漿分散劑開發(fā)的重點，天然產(chǎn)物的改性物用作水煤漿分散劑無疑成為焦點。本文以淀粉為主要原料之一，根據(jù)水煤漿對應(yīng)用性能的

2、需求選用乙烯基功能單體對淀粉進行接枝改性，制備適合水煤漿制漿的淀粉接枝共聚物分散劑。
　　 本文主要制備了三種梳狀淀粉基水煤漿分散劑。在FeSO4-H2O2氧化還原體系中，以淀粉為主鏈，以苯乙烯和丙烯酸羥乙酯為單體，通過無皂乳液聚合法制備了淀粉接枝丙烯酸羥乙酯和苯乙烯的共聚物(SHS)。在NaHSO3-K2S2O8氧化還原體系中，以淀粉為主鏈，與苯乙烯磺酸鈉和丙烯酸進行自由基聚合，制備了淀粉接枝丙烯酸和苯乙烯磺酸鈉的共聚物(SA

3、S)。在NaHSO3-K2S2O8氧化還原體系中，以淀粉為主鏈，與丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉和馬來酸-聚乙二醇單酯進行自由基聚合，制備淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑(SASP)。通過紅外光譜、熱重分析、動態(tài)接觸角、Zeta電位對其結(jié)構(gòu)和性能進行表征和分析。
　　 采用神華煤煤樣，對SHS、SAS、SASP三種淀粉基水煤漿分散劑的制漿性能（表觀粘度、流變性和穩(wěn)定性）做測試。結(jié)果表明，SHS水煤漿分散劑的最佳添加量為0.5wt％，最佳制漿濃度

4、為65wt％;在最佳分散劑添加量和最佳制漿濃度下，水煤漿的Zeta電位為-38.81mV，表觀黏度為852mPa·s，具有剪切變稀的特性，放置7d后，析水率為6.5％，流動性達到B等級。SAS水煤漿分散劑的最佳添加量為0.4wt％，最佳制漿濃度為66wt％;在最佳分散劑添加量和最佳制漿濃度下，水煤漿的Zeta電位為-39.85mV，表觀粘度為848mPa·s，放置7d后，析水率為6.2％，具有剪切變稀的特性，流動性達到B等級。SASP水

5、煤漿分散劑的最佳添加量為0.4wt％，最佳制漿濃度為66wt％;在最佳分散劑添加量和最佳制漿濃度下，水煤漿的Zeta電位為-42.35mV，表觀粘度為922mPa·s，放置7d后，析水率為3.2％，流動性達到B等級，具有剪切變稀的特性，為假塑性流體。
　　 最后，本文對SHS、SAS、SASP三種淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑的煤水界面性能和吸附機理進行了研究和探討。淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑是以具有親水性長鏈的淀粉為主鏈，乙烯基單