用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂及其制备方法，属于分散剂领域，首先对石墨进行氧化得到氧化石墨，接着对氧化石墨边缘的羧基依次进行酰氯化和酯化，再用乳液聚合法接枝亲水链，得到用于低阶煤成浆的面面吸附型分散剂。该分散剂具有与不粘煤、次烟煤和褐煤表面结构相似的中心疏水锚固基团，因此可以与不粘煤、次烟煤和褐煤表面通过π‑π作用、氢键和疏水作用实现面面吸附，吸附作用力及吸附面积均较大。分散剂结构中引入了亲水链，因此该分散剂可以有效改善煤与水的界面结构，降低界面极性相互作用能，增强煤颗粒之间的静电斥力和空间位阻，抑制煤聚集及水分吸附，从而提高低阶煤的成浆性能。

【技术实现步骤摘要】
用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂及其制备方法
本专利技术属于分散剂领域，涉及一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂及其制备方法。
技术介绍
不粘煤、次烟煤和褐煤是在成煤初期已经受到氧化作用的低变质程度的煤种，由于其水分大，含氧量多，因此具有低发热量的特点，主要用作气化和发电用煤，也可作动力及民用燃料等。水煤浆因其具有高效、环保等优点，被认为是我国实现煤炭高效清洁利用的重要方式之一，水煤浆技术也是目前煤炭气化的主要手段。将不粘煤、次烟煤和褐煤制备成高质量水煤浆对于丰富水煤浆煤种、提高能源利用效率具有重要的现实意义。分散剂可以改善煤粒界面结构以及界面的相互作用，降低浆体中的结合水含量，从而提高水煤浆性能。目前，常规的水煤浆分散剂在高阶煤制浆中效果较好，但是不适用于低阶煤制浆。因此，针对低阶煤的分子结构特性，开发低阶煤的高效分散剂，进而提高低阶煤的成浆性能，这仍是目前煤化工行业急需解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，水煤浆分散剂不适用于不粘煤、次烟煤和褐煤制浆的缺点，提供一种用于低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂，其特征在于，所述面面吸附型分散剂的结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂，其特征在于，所述面面吸附型分散剂的结构式为：



其中，R为亲水性接枝物。


2.根据权利要求1所述的一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂，其特征在于，亲水性接枝物为淀粉、丙烯酸或APEG。


3.一种用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将NaNO3、浓H2SO4及石墨按照(1～1.1)：(40～42)：1的质量比混合反应0.5～1h，得到第一混合溶液，在第一混合溶液中加入KMnO4，之后依次进行低温反应、中温反应和高温反应，反应完成后加入蒸馏水和H2O2直至溶液颜色变为亮黄色，依次进行过滤、洗涤和干燥，得到第一产物，然后将第一产物溶解于蒸馏水中，第一产物与蒸馏水的质量比为1：(30～50)，冷冻干燥后得到中间体I；
S2：按照(0.5～1)g中间体I：(100～150)mlSOCl2：(2～5)mlDMF的配料比将中间体I、SOCl2和DMF混合，进行酰氯化反应，反应后除去溶剂，得到第二产物，将第二产物、三乙胺和丙烯酸羟乙酯按照摩尔比为1:0.08:0.08混合，搅拌酯化反应10～14h，反应结束后静置10～14h，依次经过抽滤、洗涤和干燥后，得到第三产物，然后将第三产物溶解于蒸馏水中，第三产物和蒸馏水的质量比为1：(20～30)，冷冻干燥后得到中间体Ⅱ；
S3：将中间体Ⅱ和亲水性接枝物加入蒸馏水中，得到第三混合溶液，蒸馏水的质量为第三混合溶液总质量的65～80wt％，并向第三混合溶液中加入乳化剂和引发剂，聚合反应后，依次经旋蒸、抽滤、洗涤和干燥后，得到用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂。


4.根据权利要求3所述的用于低阶煤成浆的二元面面吸附型分散剂的制备方法，其特征在于，S3中，亲水性接枝物为淀粉、丙烯酸或APEG；
当亲水性接枝物为淀粉时，中间体II和淀粉的质量比为1：(1～5)；
当亲水性接枝物为丙烯酸时，中间体II和丙烯酸的质量比为(1.2～2)：(5～10.8)；
当亲水性接枝物为APEG时，中间体II和APEG的投料比为(2.1～2.5)g：(0.005～0.015)mol；
APEG为APEG500、APEG700、APEG1000、APEG20...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康，侯妍，王晨，杨晓武，代方方，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61