SAS/MAA/MPEGMAA聚羧酸盐分散剂的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和4种不同侧链长度的甲氧基聚乙二醇(MPEG相对分子质量分别为350,500,750,1000)先聚合得到酯化大单体(MPEGMAA),再以甲基丙烯酸,烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,在引发剂过硫酸钾,阻聚剂对苯二酚作用下聚合得到4种具有不同侧链长度的聚羧酸盐分散剂。通过红外(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构、相对分子质量及其分布进行了表征和分析,并将其作用于彬长煤制浆,考察了浆体的表观黏度、流变性、zeta电位、吸附性以及最大成浆浓度和稳定性,测定其与煤的接触角,并通过X射线光电子能谱(XPS)分析,得出煤粒表面吸附分散剂后的吸附层厚度为6.12 nm。结果表明,侧链长度为SAS/MAA/MPEGMAA750的聚羧酸盐分散剂具有良好的润湿和吸附效果,对彬长煤具有更好的降黏、分散和稳定作用。     

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

以烯丙基醇聚氧乙烯醚500（APEG-500）、羧酸单体 （丙烯酸和衣康酸）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）等为原料,合成了具有不同羧酸单体的两性聚羧酸盐水煤浆分散剂。采用FTIR、1HNMR对分散剂的结构进行表征,并结合水煤浆黏度、XPS、Zeta电位、接触角、稳定性等测试,讨论了不同羧酸单体对分散剂的分散性能的影响,探究了分散剂与煤粒表面的作用机理。结果表明：当DMDAAC用量为单体质量之和的6.0%时 ,两性聚羧酸盐分散剂对水煤浆的表观黏度降低效果优于阴离子型的聚羧酸盐分散剂;羧酸单体为衣康酸的分散剂性能更优,使陕西榆林煤最大固体质量分数达到66.5%,Zeta电位由-20.8 mV变化到-31.9 mV,吸附膜厚度和饱和吸附量分别为2.56 nm和3.23 mg/g,对煤粒的润湿性更好,浆体的稳定性显著提高,表明双羧基比单羧基更能提高分散剂性能。     

聚羧酸盐侧链长度对水煤浆分散性能的影响及其作用机理

合成了一系列具有不同侧链长度的梳型聚羧酸盐(PC),研究了PC侧链长度对水煤浆的分散和流变性能的影响,使用X射线光电子能谱(XPS)分析了PC在煤水界面的吸附,并结合水煤浆Zeta电位及PC对煤颗粒的润湿性探讨了PC的分散作用机理,为设计制得高效的聚羧酸盐水煤浆分散剂提供依据。结果表明:长主链、短侧链和高阴离子基团含量的PC500(侧链聚合度)具有优良的分散性,所制水煤浆属假塑性流体。PC在煤表面呈单分子层吸附,其中PC500的吸附密度和吸附厚度均最大,分别为0.638 mg·m^-2和4.20 nm,其对煤粒润湿性也较好,所制水煤浆Zeta电位绝对值最高。侧链长度适中的PC500通过平衡吸附层厚度与Zeta电位发挥空间位阻和静电斥力作用分散水煤浆,其可有效地降低水煤浆Gibbs能,使煤粒间“团聚”减弱,浆体分散性提高。     

乳液聚合法合成农用聚羧酸盐分散剂

以甲基丙烯酸、含有聚氧乙烯或聚氧丙烯的长链不饱和大分子单体和苯乙烯为单体,采用乳液聚合法合成了农用聚羧酸盐分散剂。通过正交试验确定了合成聚羧酸分散剂的最佳原料配比及合成条件,并将该分散剂应用于农药悬浮剂中。结果表明:所配制悬浮剂的悬浮率在90%以上;该方法合成的聚羧酸盐分散剂具有优良的分散性能,是一种高效的农用分散剂。     

聚羧酸盐分散剂的亲疏水性对农药分散性能影响

[目的]研究聚羧酸盐分散剂的亲疏水性对农药分散性能影响。[方法]使用合成的不同亲疏水单体比例的甲基丙烯酸苯乙烯共聚钠盐(SSMA)作为分散剂制备莠去津悬浮液。使用TURBISCAN LAB稳定性分析仪、激光粒度仪、Zeta电位仪分别测定莠去津悬浮液的稳定性、平均粒径、Zeta电位,使用紫外-可见分光光度计测定SSMA在莠去津颗粒表面的吸附量。[结果]使用亲油(St)亲水(MAA)单体比例为1∶3的SSMA制备的莠去津悬浮液稳定性最好。莠去津悬浮液的Zeta电位值及SSMA在莠去津颗粒表面的吸附量均随SSMA中亲水单体(MAA)比例的增加而降低。[结论]聚羧酸盐分散剂的亲疏水性主要通过影响分散剂在农药颗粒表面的吸附量以及提供的静电斥力来影响农药悬浮液的稳定性。     

甲基丙烯酸/衣康酸/烯丙基磺酸盐超分子分散剂的合成与性能表征

以衣康酸(1A)、烯丙基磺酸钠(SAS)和甲基丙烯酸(MAA)为反应单体,通过自由基共聚法制备了一种具有两亲结构的水溶性超分子分散剂(SPMIS).并通过FT-IR、XPD、DSO、SEM、流变仪对其结构和性能进行了表征.结果表明,该分散剂最佳合成条件为w(SAS)w(MAA)=1.01.3,w(引发剂)/w(单体)=0.10.聚合温度为70℃,分散剂的最佳添加量为0.40wt%(相对绝干料),料浆的零剪切黏度由3920mPa·s降低到91mPa·s.SEM亦表明,分散剂SPMtS的加入使粘土颗粒分散均匀,且不存在颗粒聚集现象.     

新型农药分散剂聚羧酸盐合成的国内外研究进展

综述了新型农药分散剂聚羧酸盐的概况.分别讨论了作为分散剂的聚羧酸盐中丙烯酸均聚物,丙烯酸与第二单体二元共聚物,丙烯酸与第二、第三单体三元共聚物,以及其他聚羧酸盐类的合成方法.介绍了聚羧酸盐的表征、标准和质量指标.阐述了聚羧酸盐的毒性和环境保护.     

长侧链聚α烯烃减阻剂的合成与性能研究

以Ziegler-Natta催化剂TiCl4/Al(i-Bu)3为催化体系，己烯、辛烯、癸烯和十二烯四种长链α-烯烃为聚合单体，制备得到超高相对分子质量聚烯烃减阻剂。考察了聚合反应条件对聚合物相对分子质量的影响，以及单体侧链长度对聚合物结晶性和减阻性能的影响。结果表明：最佳聚合条件为，主催化剂TiCl4浓度为5.2×10-4mol/L，聚合单体与环己烷体积比为1:1，反应时间至少为1440mins（24h）， 此 时聚合产物重均相对分子质量达到3.50×106；通过13C NMR对聚合物进行分子结构表征，证明聚合完全且为目标产物；DSC曲线和XRD谱图表明，随着聚烯烃的侧链长度增加，聚合物结晶性增强， 影 响聚合物减阻剂溶解性。采用旋转圆盘测试方法表征了聚合物减阻率结果表明，在相同相对分子质量条件下，随着聚合物的侧链长度增加，减阻率明显提高。     

聚羧酸盐作为分散剂的热力学变化规律

分散剂在改善颗粒分散稳定性方面具有非常重要的作用。聚羧酸盐分散剂具有独特的分子结构,优异的吸附性能及分散性能,因此理解其在颗粒分散过程中的热力学变化规律至关重要。综述了水分散介质中,聚羧酸盐分散剂在颗粒润湿过程,水/空气界面的吸附,固/液界面的吸附和分散颗粒间相互作用的热力学变化过程,为聚羧酸盐分散剂的应用研究提供了理论依据。     

聚羧酸类减水剂的分子设计与结构性能关系

根据高性能减水剂分子设计原理,通过甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯等单体的自由基溶液聚合制备了分子链中含有聚氧乙烯链和阴离子基团的聚羧酸类减水剂。结果表明,接枝链的密度和侧链的长度影响减水剂的性能,通过选择适宜长度的侧链及调节共聚单体的比例和聚合物分子量可以增大减水剂的分散性和分散保持性。另外还通过红外光谱对产物进行了表征和分析,结果表明已得到预期结构的聚羧酸类减水剂。     

不同降解方式对淀粉基水煤浆分散剂性能的影响

分别采用氧化法(H₂O₂为氧化剂)、酸解法(HCl)两种不同的方式制备降解淀粉,在相同的实验条件下,以丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,H₂O₂-Fe²⁺为引发剂,通过自由基聚合反应制备3种淀粉基水煤浆分散剂。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对产物的分子结构、相对分子质量及分布进行了表征和分析。将3种分散剂应用于彬长煤制浆,考察对比了浆体的表观黏度、分散剂最佳添量、最大制浆浓度、流变性、Zeta电位、吸附特性及静态稳定性等。结果表明,经氧化降解制备的淀粉基水煤浆分散剂在最佳添加量0.4%(质量分数)时,水煤浆最大制浆浓度可达到67%,表观黏度为906mPa·s,煤粒表面的Zeta电位由–12.1mV变化到–47.3mV,相较于由玉米淀粉及酸降解淀粉制备的水煤浆分散剂对彬长煤具有更好的降黏、分散、稳定作用。     

复合型丙烯酸系水煤浆分散剂的性能研究

以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为原料合成的阴离子型分散剂PMS,和以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、苯乙烯为原料合成的复合型分散剂MSS,分别用于水煤浆制浆,首先考察2种分散剂对水煤浆的黏度、流变性及稳定性的影响,并采用红外光谱、凝胶色谱等物理方法对产物进行分析。研究发现,与PMS相比,改进后的复合型分散剂MSS性质稳定,改善了水煤浆性能,具有很好的降黏效果,并明显增强了浆体的静态稳定性。     

MA/IA/SAS/St四元共聚物超分子分散剂的制备及性能

通过自由基共聚反应在氧化还原体系中制备了具有两亲结构的水溶性四元超分子聚合物(SPMISS)。探讨了工艺条件对陶瓷悬浮体系性质的影响,得到SPMISS的最佳合成工艺条件为:在氧化还原体系中,n(衣康酸)∶n(烯丙基磺酸钠)∶n(甲基丙烯酸)∶n(苯乙烯)=1.0∶1.0∶1.3∶0.1,选择十二硫醇为链转移剂,反应温度80℃,反应时间2.5 h。通过IR、XRD对聚合物的结构、组成及性质进行了表征,对黏土浆料的流变性和SEM图进行了考察。结果表明:四元超分子分散剂SPMISS中含有大量的—OH,—SO3H和苯环,可显著优化陶瓷浆料的流变性和稳定性,pH=9~11时,其最佳用量为w(SPMISS)=0.34%(相对于绝干料)。     

SAF及其与木质素磺酸钠复配分散剂的性能研究

用丙酮、甲醛、无水亚硫酸钠和水通过缩合反应制备了水煤浆分散剂SAF,并将其与木质素磺酸钠(木钠)进行复配,评价了分散剂对宁夏回族自治区羊场湾产煤的成浆性能。以表观黏度1 500 mPa.s为标准,采用复配分散剂(SAF∶木钠=1∶2)制备的水煤浆的最大成浆浓度为71%,而采用SAF、木钠制备水煤浆的最大成浆浓度分别为67%,63%;SAF、木钠和复配分散剂制得的水煤浆48 h均无沉淀产生,而三者制得水煤浆的72 h产生的析水率分别为6.0%,4.2%,2.4%,表明复配分散剂可提高煤的成浆浓度,降低析水率。     

苄基化疏水改性淀粉的合成及水煤浆分散性能

采用氧化淀粉和羟乙基淀粉为原料,氯化苄为疏水剂,引入一定量的疏水基团苄基,制备出两种新型苄基化改性淀粉(氧化苄基化淀粉(OBS)和羟乙基苄基化淀粉(HBS))。将OBS和HBS作为分散剂应用于神华煤制备水煤浆,探讨改性淀粉对浆体的表观黏度、制浆浓度、稳定性和流变性的影响。结果表明:OBS和HBS的最佳添加量为0.50%(质量分数,下同),最大制浆浓度为65%;苄基化疏水改性后制得的淀粉分散剂均具有较好的分散效果,含苄基和羧基更多的OBS分散剂性能更佳,浆体表观黏度为842 mPa·s,7 d析水率为4.3%,煤颗粒表面Zeta电位降至-36.2 mV,体现出较好的稳定性和流变特性。OBS分散剂通过结构中的疏水基团苄基与煤中的硫水区域通过π电子极化作用力结合,形成平躺的线性折叠链式吸附。     

马来海松酸醇酰胺的合成及其对神华煤分散作用的研究

以松香为原料,与顺丁烯二酸酐加成,再经二乙醇胺改性得到一种多元环状结构的马来海松酸醇酰胺水煤浆分散剂。分散剂含有多个醇酰胺链段,能使水很快润湿煤表面。结合水煤浆在不同浓度、pH、转速等条件下的流变行为和Zeta电位,讨论了分散剂对陕西神华煤成浆性的影响,初步探讨了该分散剂与煤粒的作用机理。研究认为分散剂加入后,以疏水基团与煤表面相连,亲水基团与水相连,并通过亲水链段的空间位阻效应,有效阻隔了煤粒间的聚集,使煤粒得到均匀分散,达到了降低水煤浆粘度,提高稳定性的作用。     

分散剂与神府煤成浆性的匹配规律

采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）研究了分散剂官能团特征与神府煤（SFC）成浆性匹配规律。基于4种分散剂的ATR-FTIR分析结果,采用Gaussian分峰法计算了这些分散剂中亲水基团（-OH、-C-O、-C=O、-SO₃^-）和疏水基团（-CH₃、CH₂、-C=C）的分布,研究了分散剂中亲、疏水基团对神府煤成浆性的影响。结果表明：用ZFZ分散剂所制备的神府水煤浆（SFCWS）的定黏浓度最高,用MZS分散剂制备的SFCWS的浓度最低。这主要归因于ZFZ分散剂有较多的亲水基团,相对较少的疏水基团,与神府煤有良好匹配性。采用偏最小二乘法（PLS）建立了分散剂与神府煤定黏浓度预测模型和匹配度模型,选用JJN、DNC和SMS分散剂验证了模型的精确性,误差在±1%以内,同时定黏浓度预测值和匹配度的预测值与定黏浓度的实验值变化趋势一致。     

Effects of the side chain density of polycarboxylate dispersants on dye dispersion properties

Comb‐like polycarboxylates were synthesised by copolymerisation of methacrylic acid and nonylphenol polyethylene glycol methacrylate ester, and can be used as dye dispersants. In order to achieve good dispersive ability, three polycarboxylates were synthesised, each having a different side chain density. The side chain density of polymers was controlled by different ratios of monomers in the copolymerisation process. Acidic polymers were neutralised using sodium hydroxide. These polymers exhibit good dispersing performance, such that carboxylate groups are adsorbed onto the dye particle surface and the side chains enable the formation of a thick layer, thus providing the steric hindrance effect. Improvement of dye dissolution in the presence of polycarboxylates was studied. Polymers with a lower side chain density demonstrated a higher dye dissolution in water, which could be as a result of more effective adsorption of dispersant on the dye surface (CI Disperse Blue 79). The dyeing performance of the prepared dye dispersions on polyester was investigated. Spectrophotometric analysis of dyed fabrics using synthesised polycarboxylates demonstrates that there should be an optimum side chain density of polymer in order to control both dye solubility and dispersive ability. The result of turbidimetry and particle size analysis have proven this phenomenon. A comb‐like polycarboxylate with optimum side chain density was a better dye dispersant compared with a commercial sodium naphthalene sulphonate compound, as a result of its better heat stability.     

合成水煤浆分散剂几种工艺产品的比较

以亚硫酸钠、丙酮、甲醛为原料合成磺化丙酮——甲醛缩聚物水煤浆分散剂(SAF)。通过三种不同的工艺流程来合成分散剂,通过实验研究发现,0.6 mol/L,50 mL Na2SO3条件下制得的水煤浆分散剂效果最好,具有良好的分散性能,制浆黏度最低,析水率较低,流动性、稳定性都较好,是理想的水煤浆分散剂。