专利名称：一种淀粉接枝物水煤浆分散剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水煤浆分散剂的制备方法，涉及一种淀粉接枝物水煤浆分散剂及其制备方法。
背景技术：
水煤浆是我国的新兴产业，而水煤浆分散剂是水煤浆燃烧、气化和输送工程中要大量使用的添加剂之一，特别是对高浓度、稳定性好的水煤浆制备，添加剂的作用尤为关键。目前，水煤浆分散剂主要有萘系、腐植酸系、木质素系、聚烯烃系、丙烯酸系以及相关复配产品。萘系分散剂虽然其价格便宜，分散性好、降黏作用强，但易析水产生硬沉淀，并且具有一定的毒性。木质素磺酸盐性能较差，一般与其他分散剂复配使用。腐殖酸系分散剂则存在制浆黏度大，投加量多的问题。聚羧酸系分散剂结构灵活，可根据实际要求改变其分子量 和分子结构，对水煤浆有很好的分散效果。但是现有的聚羧酸系分散剂价格昂贵、制浆成本高。因此，当前水煤浆分散剂的发展趋势一方面要求产品性能好，可生物降解，毒性低 ’另一方面，水煤浆分散剂的原料来源应易得，价廉。寻求新的原料来合成新型水煤浆分散剂，开发适合多煤种制浆、性价比高的分散剂是当今开发的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成原料毒性小、来源广、价格低，合成过程环保，合成工艺简便的淀粉接枝物水煤浆分散剂及其制备方法。按本发明的方法制成的淀粉接枝物水煤浆分散剂明显改变了煤表面的疏水性、降低了水煤浆的表观粘度，提高了水煤浆的稳定性。为达到上述目的，本发明的制备方法如下I)在三口烧瓶中加入淀粉、的氧化剂和水，搅拌下升温至90°C，恒温搅拌20-50min,然后降温至75_80°C，调pH至5_6得混合溶液；2)向混合溶液中加入混合单体和引发剂，反应l_2h后加入分子质量调节剂，在80°C保温反应2-5h ；3)将反应物冷却至室温，用氢氧化钠调节pH = 7-9得淀粉接枝物水煤浆分散剂；其中加入的原料按以下质量分数配比8-20%的淀粉、2-8%的氧化剂、40-60%水、10-30%的混合单体、2-4%的引发剂和0-0. 3%的分子质量调节剂。所述的淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉。所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵或双氧水。所述的水为蒸馏水或去离子水。所述的混合单体为苯乙烯磺酸钠和以下大单体中的一种或几种丙烯酸-聚乙二
醇单酯、衣康酸-聚乙二醇单酯、马来酸-聚乙二醇单酯、丙烯酸-聚乙二醇单甲醚单酯、衣康酸-聚乙二醇单甲醚单酯、马来酸-聚乙二醇单甲醚单酯。所述的引发剂为氧化还原引发剂氯化亚铁-双氧水、硫酸亚铁-双氧水、亚硫酸氢钠-过硫酸钾或亚硫酸氢钠-过硫酸铵，其中还原剂一次加入，氧化剂用恒压滴液漏斗滴加。所述的分子质量调节剂为十二烷基硫醇。所述的氢氧化钠的质量浓度为10% -35%。根据以上制备方法制成的淀粉接枝物水煤浆分散剂为褐色粘稠状乳液，固含量为26-38%，pH 为 7-9，粘度为 40-130mPa. S。该分散剂的结构示意为
权利要求
1.一种淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤 1)在三口烧瓶中加入淀粉、氧化剂和水，搅拌下升温至90°c，恒温搅拌20-50min，然后降温至75-80°C，调pH至5-6得混合溶液； 2)向混合溶液中加入混合单体和引发剂，反应l_2h后加入分子质量调节剂，在80°C保温反应2-5h ； 3)将反应物冷却至室温，用氢氧化钠调节pH= 7-9得淀粉接枝物水煤浆分散剂； 其中加入的原料按以下质量分数配比8-20 %的淀粉、2-8 %的氧化剂、40-60 %水、10-30%的混合单体、2-4%的引发剂和0-0. 3%的分子质量调节剂。
2.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉。
3.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵或双氧水。
4.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的水为蒸馏水或去离子水。
5.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的混合单体为苯乙烯磺酸钠和以下大单体中的一种或几种丙烯酸-聚乙二醇单酯、衣康酸-聚乙二醇单酯、马来酸-聚乙二醇单酯、丙烯酸-聚乙二醇单甲醚单酯、衣康酸-聚乙二醇单甲醚单酯、马来酸-聚乙二醇单甲醚单酯。
6.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的引发剂为氧化还原引发剂氯化亚铁-双氧水、硫酸亚铁-双氧水、亚硫酸氢钠-过硫酸钾或亚硫酸氢钠-过硫酸铵，其中还原剂一次加入，氧化剂用恒压滴液漏斗滴加。
7.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的分子质量调节剂为十二烷基硫醇。
8.根据权利要求I所述的淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于所述的氢氧化钠的质量浓度为10% -35%。
9.一种如权利要求I所述的制备方法制成的淀粉接枝物水煤浆分散剂，其特征在于该分散剂为褐色粘稠状乳液，固含量为26-38%，pH为7-9，粘度为40_130mPa. S。
全文摘要
本发明提供了一种淀粉接枝物水煤浆分散剂的制备方法，对淀粉氧化改性后，在氧化还原体系中，通过自由基聚和反应在淀粉链上引入苯乙烯磺酸钠和大单体合成一系列性能优良而又独具特色的水煤浆分散剂，其主要组分的质量百分含量为淀粉8-20％，氧化剂2-8％，单体10-30％，引发剂2-4％。此方法制备的淀粉接枝物水煤浆分散剂是一种褐色粘稠状乳液，其固含量为26-38％，pH值为7-9，粘度为40-130mPa.s。本发明充分发挥苯乙烯磺酸钠、羧酸盐的强分散性优势，结合了淀粉直链上的多羟基与水分子有氢键作用以及大单体长链的空间位阻作用而使水煤浆的分散性能好、储存稳定性好。并且该分散剂可生物降解、毒性低，原料来源易得、价廉。
文档编号C10L1/24GK102627729SQ20121008708
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者张光华, 朱军峰, 李俊国, 赵方 申请人:陕西科技大学