[发明专利]一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法

说明书

一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法，用适量去离子水将全部皂苷溶解在三口烧瓶中，形成5％‑20％的水溶液，然后加入引发剂中的氧化剂，升温并恒温搅拌一定时间；将反应体系降温，调节pH，在该体系加入一定量的X₂和还原剂，然后再滴加剩余氧化剂和一定量的X₁，滴加完毕后恒温，聚合反应一定时间后将混合产物冷却至室温；常温下，将冷却后的混合产物用NaOH水溶液调节pH，得到合成的接枝共聚物水煤浆分散剂，为棕色澄清乳液，本发明可以明显降低制浆粘度，提高浆体稳定性。

技术领域

本发明涉及水煤浆添加剂技术领域，特别涉及一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，大约70％-80％的能源主要由煤炭提供。因此，减少煤炭燃烧过程中硫化物和灰尘的排放以及提高煤炭的燃烧率，具有极大的节能减排意义。水煤浆是近年来发展的一种清洁的利用煤炭的技术，是将约70％的煤和30％的水以及少量添加剂经过物理加工制成的一种新型煤基代油燃料。由于煤的表面为疏水性，要形成稳定的煤水混合胶体溶液，必须借助分散剂改变煤表面的性质，使煤颗粒能在水中均匀分散。因此，分散剂应该具备以下特点：①稳定性高；②粘度低；③原料易得廉价且不引入新的污染物。同传统燃煤方式相比较，水煤浆表现出许多优点，如高的燃尽率和热效率，低的硫化物和灰尘的排放量，以及综合能耗的显著降低。因而，水煤浆得到越来越广泛的应用。

现有的水煤浆分散剂包括离子型和非离子型。离子型包括阴离子型、阳离子型、两性型，普遍应用的是磺酸盐，如萘磺酸盐、聚羧酸系、木质素磺酸盐以及腐殖酸系等。非离子型分散剂分为以下两类聚氧乙烯系列，如：山梨糖醇聚氧乙烯醚，月桂醇聚氧乙烯醚。这些分散剂存在分散效果不稳定、贮存稳定性差、原料价格昂贵、制作成本高以及使用过程生产对环境造成污染等缺点，不利于节能减排。因此寻求原料来源广泛，价格低廉且环境友好型的分散剂是发展水煤浆技术的重要内容。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法，该水煤浆添加剂的分散效果稳定，可以明显降低制浆粘度，提高浆体稳定性，同时本实验合成原料廉价易得，燃烧后对环境无污染，具有很好的发展前景和很高的性价比。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂，其结构为：

其中m，n＝1～50；

X₁结构单元对应的单体为以下其中一种：

X₂结构单元对应的单体为以下其中一种：

所述分散剂的反应物料按照质量分数计皂苷40％-60％，混合单体35％-50％，引发剂1％-10％进行配比；混合单体为X₁和X₂，引发剂(包含氧化剂和还原剂)为过氧化氢-硫酸亚铁、辣根过氧化物酶HRP-H₂O₂、高锰酸钾-柠檬酸、过硫酸铵-亚硫酸氢钠中的一种。

一种皂苷接枝共聚物水煤浆分散剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：

氧化皂苷：用适量去离子水将全部皂苷溶解在三口烧瓶中，形成5％-20％的水溶液，然后加入引发剂中的氧化剂，升温并恒温搅拌一定时间；

步骤二：

聚合反应：将步骤一中反应体系降温，调节pH，在该体系加入一定量的X₂和还原剂，然后再滴加剩余氧化剂和一定量的X₁，滴加完毕后恒温，聚合反应一定时间后将混合产物冷却至室温；