Page 119 - 《精细化工》2020年第12期

第 12 期 张光华，等: 两种不同羧酸单体的两性聚羧酸盐水煤浆分散剂的制备及性能对比 ·2481·

中的季铵阳离子也可以通过静电吸附作用与煤粒表 聚合物链在水中溶解并展开时，形成具有润滑作用
面的负电荷相结合，增强了分散剂分子与煤粒的吸 的溶剂化外层，它们的空间位阻作用可使煤颗粒分
附作用，因此，PASAD 分散剂在煤颗粒表面具有很 散更稳定。由于衣康酸较丙烯酸多含有一个羧基，
强的锚定作用。当煤粒与 PASAD 在水中分散时， 比丙烯酸的单锚固更加牢固，使得 PASID 分子比
–
PASAD 分子中带负电荷的 SO 3 伸向水中，使煤粒间 PASAD 具有更好的负电性和吸附性能，故 PASID
产生静电斥力，且 PASAD 分子侧链含有聚醚，当 分散、降黏效果最好。

图 13 PASAD 分散剂与煤粒的吸附/分散机理
Fig. 13 Adsorption/dispersion mechanism diagram of PASAD dispersant and coal particle

3 结论 参考文献：
[1] ZHOU M S, YANG D J, QIU X Q. Influence of dispersant on bound
（1）利用自由基水溶液聚合反应制备 3 种不同 water content in coal-water slurry and its quantitative determination
[J]. Energy Conversion and Management, 2008, 49(11): 3063-3068.
类型的两性聚羧酸盐分散剂 PASD、PASAD、PASID，
[2] RA H W, YOON S M, MUN T Y, et al. Influence of surfactants and
红外光谱、核磁共振氢谱证明目标产物已成功合成。 experimental variables on the viscosity characteristics of coal water
（2）将 3 种分散剂分别用于陕西榆林煤制浆， mixtures[J]. Korean Journal of Chemical Engineering, 2018, 35(5):
1-6.
表观黏度测试结果表明，羧酸单体和阳离子的引入 [3] ZHU J F, LI Y B, ZHANG G H, et al. Impact of the length of PEO
提高了分散剂的性能，当 DMDAAC 添加量为 6%， side chain on the properties of polycarboxylate copolymers in
分散剂用量为 0.4%时，PASAD、PASID 使水煤浆最 coal-water suspensions[J]. Colloid and Polymer Science, 2015,293
(4): 1093-1100.
大固体质量分数分别可达 65.4%、66.5%，优于 [4] ZHOU M S, HUANG K, YANG D J, et al. Development and
PASD，且 3 种分散剂制得的浆体均为“假塑性流 evaluation of polycarboxylic acid hyper-dispersant used to prepare
high-concentrated coal-water slurry[J]. Powder Technology, 2012,
体”。吸附实验表明，3 种分散剂在煤粒表面均为
229: 185-190.
单分子层吸附，煤粒对 PASAD 和 PASID 的饱和吸 [5] ZHU J F, WANG P, LI Y, et al. Dispersion performance and mechanism
附量和吸附层厚度分别为 2.24、3.23 mg/g 和 2.14、 of polycarboxylates bearing side chains of moderate length in coal-
water slurries[J]. Fuel, 2017, 190: 221-228.
2.56 nm。同时使得煤-水界面接触角显著降低，浆体 [6] ZHU J F, ZHANG G H, LIU G, et al. Investigation on the rheological
稳定性提高。对比发现，PASID 在榆林煤上的分散、 and stability characteristics of coal-water slurry with long side-chain
polycarboxylate dispersant[J]. Fuel Processing Technology, 2014,
降黏效果更为明显，说明双羧基基团比单羧基基团
118: 187-191.
更能提高聚羧酸盐水煤浆分散剂的性能。 （下转第 2526 页）