[发明专利]三元接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高分子化合物，具体涉及一种三元接枝共聚物及其制备方法和应用。以衣康酸、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和烯丙基聚氧乙烯醚为反应原料，进行接枝共聚反应得到三元接枝共聚物；三元接枝共聚物的结构如下：本发明具有优异的分散性能，作为水煤浆添加剂，使得浆体流动性好、适用煤种范围广且可与各类分散剂复配使用；还具有优异的阻垢性能，能够有效防止无机钙垢沉积；本发明还提供其制备方法，整个生产工艺中无“三废”排放，产物无磷且不含有毒物质，符合国家环保要求；本发明还提供其应用，用量省、效率高。

技术领域

本发明涉及一种高分子化合物，具体涉及一种三元接枝共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

能源是人类社会发展和进步的基石。随着经济的飞速发展，工业化进程的不断加快，我国对能源的需求将持续增长。化石能源是目前最主要的一次能源，煤炭在化石能源中具有不可替代的地位。然而，大量开发和利用化石能源，导致温室效应，全球气候变暖。同时，煤炭的大规模使用带来了严重的环境污染。鉴于能源短缺和环保的要求，加之中国化石能源资源结构呈现富煤、贫油、少气的特点，因此煤炭资源的清洁和高效利用显得尤为重要，在此基础上，水煤浆技术作为一种洁净煤技术应运而生。

水煤浆是由大约65％的不同粒度的煤、34％的水和1％的添加剂制备而成的一种低污染、高效率、可管道输送的新型流态化煤基燃料。随着水煤浆技术的发展,水煤浆添加剂是水煤浆制备中不可缺少的添加剂，它主要通过改变煤颗粒表面的zeta电位及煤颗粒间的空间位阻，使煤颗粒可在水中分散，制备出浓度高、黏度低、稳定性好的水煤浆产品。水煤浆分散剂日益受到重视，目前市场上仅存各类取代基的萘磺酸盐缩合物，仍存在原料短缺、性能差、浆体稳定性差和容易产生硬沉淀等缺点。随着水煤浆技术水平不断完善和提高,积极开发高效、价廉、适应性广的添加剂是今后的主要研究方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种三元接枝共聚物，具有优异的分散性能，作为水煤浆添加剂，使得浆体流动性好、适用煤种范围广且可与各类分散剂复配使用；还具有优异的阻垢性能，能够有效防止无机钙垢沉积；本发明还提供其制备方法，整个生产工艺中无“三废”排放，产物无磷且不含有毒物质，符合国家环保要求；本发明还提供其应用，用量省、效率高。

本发明所述的三元接枝共聚物，以衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和烯丙基聚氧乙烯醚为反应原料，进行接枝共聚反应得到三元接枝共聚物；三元接枝共聚物的结构如下：

其中：

本发明通过双键打开发生自由基聚合反应，三个单体单元的分子量大约在三个数量级。

衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和烯丙基聚氧乙烯醚的重量比为1-10：10-30：1-5。作为一种优选的技术方案，衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和烯丙基聚氧乙烯醚的重量比为7：22：2。

所述的三元接枝共聚物用作水煤浆分散剂或阻垢剂。

本发明所述的三元接枝共聚物的制备方法，以衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和烯丙基聚氧乙烯醚为反应原料，以去离子水为溶剂，以过硫酸钾为引发剂，进行接枝共聚反应得到三元接枝共聚物。

作为一种优选的技术方案，本发明所述的三元接枝共聚物的制备方法，包括如下步骤：

将烯丙基聚氧乙烯醚与用离子水混合得到烯丙基聚氧乙烯醚水溶液，将衣康酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸依次加入反应釜内，加入氢氧化钠处理，同时滴加引发剂过硫酸钾和烯丙基聚氧乙烯醚水溶液，开动电磁搅拌器搅拌均匀进行接枝共聚反应，即得三元接枝共聚物。

加入氢氧化钠，是为了适应不同水质条件，调节酸碱度。