[发明专利]一种三元共聚高分子化合物及其制法和用途

说明书

本发明涉及一种由烯键加聚和醛与芳烃缩聚得到的三元共聚高分子化合物，本发明还涉及水煤浆添加剂。

水煤浆分散剂是水煤浆燃烧、气化和输送工程中要大量用到的一种十分重要的化工助剂。自二十世纪70年代末爆发全球性石油危机以后，各国科技工作者和政府在合理开发、节约使用石油资源和积极开辟新能源的同时，投入了相当人力和财力研制高效、低成本水煤浆分散剂。现已问世的水煤浆分散剂存在对煤种适应性差，往往需要针对某一煤种专门开发一种分散剂，且制得的水煤浆的稳定性差，往往需要采用其他稳定措施，方能制得稳定的水煤浆。

本发明的目的在于提供一种带有亲水基团的三元共聚高分子化合物及其制备方法。本发明的再一个目的是用本发明的三元共聚高分子化合物作为水煤浆分散剂，它应具有对煤种的适应性好，制成的水煤浆稳定性好的特点。

本发明的技术方案如下：

一种三元共聚高分子化合物，具有如下结构通式：其中l＞0,m＞0,n＞0，且l+m+n=80-400；R₁=H,COR₂；R₂=OM,NH₂,-(OCH₂CH₂-)_xOCH₃,,OR,R=长链脂基或烷芳基；R₃=H,CH₃；R₄=SO₃M,H；R₅=SO₃M,M为碱金属或铵离子。

由于是一种共聚物，通式仅表示一种示意性的结构，如丁烯二酸与苯乙烯可能是无规、交替、嵌段共聚的；当二元共聚物氯甲基化时，也不可能只在末端的苯环上氯甲基化，因此与萘磺酸聚合时也就不会只有直线型的产物，而有各种具有多支链的三元聚合物，而且与萘磺酸的连接点也可能是不规则的；即使最后一步磺化，也不是支链上的苯环都磺化；另外聚合长链上的苯环也可能磺化。因此通式只是表示了由这些原料聚合而成的。

本发明的三元共聚高分子化合物是经过下列步骤制备的：

1．将苯乙烯和丁烯二酸(或酐或丙烯酸或甲基丙烯酸)进行共聚。聚合反应可以在引发剂的作用下进行，引发剂可以用由过硫酸盐与亚硫酸盐组成的引发剂，也可以用其它的自由基引发剂，如偶氮双异丁腈等，反应在50-70℃进行。

2．将所得的二元共聚物氯甲基化。氯甲基化是将二元共聚物的水溶液，加入浓盐酸、氯甲醚和氯化锌，然后逐步加入甲醛，甲醛可以用37％的甲醛水溶液，进行反应，制得氯甲基化的二元共聚物。

3．将上述氯甲基化的二元共聚物与甲醛和萘或萘磺酸反应，得到三元共聚物。甲醛可以用37％的甲醛溶液，萘磺酸可以是α-萘磺酸，也可以是混合萘磺酸。

4．将上述的三元共聚物磺化，磺化发生在芳环上，可以用98％硫酸在70℃以下进行。

5．根据需要，将羧基酯化。

6．加碱中和。

本发明的三元共聚高分子化合物的用途是可以用作乳化剂，石油工业的泥浆稀释剂，染料工业的分散剂、建筑工业的减水剂，特别是可以用作水煤浆分散剂。

用作水煤浆分散剂它有如下性能：

1．对煤种适应性强：可以适用于各种不同煤种制作水煤浆。

2．用量少：制得合格的水煤浆所需本发明的三元共聚高分子化合物仅为煤质量的0.10-0.60％。

3．分散性好：制得的水煤浆的动力粘度小，25℃剪切速率为100S^-1时，粘度小于1000CP。

4．制得水煤浆浓度高：可制得含煤量70％的水煤浆。

5．稳定性好：水煤浆静置稳定期超过1个月。

本发明的三元共聚高分子化合物，既具有一定的分子量，是一种有机高分子，同时又含有一定量的亲水基团，因此能很好地改善煤和水的界面相容性，能对较多的煤种起到在水中的分散作用，是一种用量少，效果好的水煤浆分散剂。本发明的三元共聚高分子化合物制备方法简便易行，成本低。

附图说明：

图1是本发明的三元共聚高分子化合物UV谱。

以下通过实施例进一步说明本发明。

实施例1：