[發明專利]一種茶皂苷丙烯酸聚合物的制備方法及其在水煤漿中的應用

有效

• 申請號: 201710894406.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107868186B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 葉勇;劉松柏;朱伯榮;徐兵;李云
• 申請（專利權）人: 青田中科植物科技有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/32;C08F220/06;C08F228/02;C10L1/24;C10L1/32
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本發明公開了一種茶皂苷丙烯酸聚合物的制備方法及其在水煤漿中的應用，在特征在于包括以下步驟：茶皂苷與其1～3倍質量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚混合，加入固體物總質量1～5倍的水溶解，再加入總質量0.1～1％過硫酸銨或過硫酸鉀混合均勻，40～70℃滴加甲基烯丙醇聚氧乙烯醚10～30％質量的丙烯酸、10～30％質量的丙烯磺酸鈉和0.02～0.1％質量的巰基乙酸或巰基丙酸混合液，反應時間2～6h，冷至室溫后用質量分數20～40％的氫氧化鈉或氫氧化鉀調節體系pH至6～8，50～70℃真空干燥3～6h，即得茶皂苷丙烯酸聚合物。用作水煤漿的分散劑和穩定劑，添加量為0.1～0.5％，性能優越，適用煤種類廣。

技術領域

本發明涉及水煤漿添加劑領域，具體涉及一種茶皂苷丙烯酸聚合物的制備方法及其在水煤漿中的應用。

背景技術

水煤漿作為一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料，其污染物排放少、安全性高，是一種經濟清潔煤技術。在加工過程中需要添加分散劑和穩定劑，使其具良好分散性和流動性，以保證長距離輸送的需要。目前水煤漿添加劑有萘系添加劑、木質素磺酸鹽添加劑、腐殖酸系添加劑和聚羧酸系添加劑。萘系添加劑毒性大，易產生硬沉淀；木質素磺酸鹽和腐殖酸系添加劑分散性能、流動性能較差；聚羧酸系添加劑因合成方法不同，性能差異較大，產品質量不穩定，對不同種類煤的適應性差。

茶皂苷是存在于茶籽或油茶籽中一種主要的五環三萜化合物，具有表面活性，且泡沫細膩、分散性強，是一種性能良好的非離子表面活性劑。但其親水性好，親油力弱，直接與疏水性煤炭表面的作用力不強，導致水煤漿體系易沉降。

通過茶皂苷分子結構改造，制備一種與煤炭順應性良好的水煤漿添加劑的研究未見報道。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種茶皂苷丙烯酸聚合物的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述茶皂苷丙烯酸聚合物作為水煤漿添加劑的應用。

本發明基于以下原理：

將茶皂苷分子與丙烯酸、丙烯酸磺酸鹽、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚連接，形成長鏈梳狀聚合物，其柔性結構可以將煤炭顆粒包裹其中，同時外部多種基團可與體系中水、金屬、硅酸鹽等結合，形成穩定的厚水膜層，使之在多種體系中均能穩定分散，因此適合于不同種類的煤。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種茶皂苷丙烯酸聚合物的制備方法，在特征在于包括以下步驟：

茶皂苷與其1～3倍質量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚混合，加入固體物總質量1～5倍的水溶解，再加入總質量0.1～1％過硫酸銨或過硫酸鉀混合均勻，40～70℃滴加甲基烯丙醇聚氧乙烯醚10～30％質量的丙烯酸、10～30％質量的丙烯磺酸鈉和0.02～0.1％質量的巰基乙酸或巰基丙酸混合液，反應時間2～6h，冷至室溫后用質量分數20～40％的氫氧化鈉或氫氧化鉀調節體系pH至6～8，50～70℃真空干燥3～6h，即得茶皂苷丙烯酸聚合物。

所述的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚優選為平均分子量為1200或2400的聚合物。

上述茶皂苷丙烯酸聚合物的應用，其特征在于：所述茶皂苷丙烯酸聚合物用作水煤漿的分散劑和穩定劑，添加量為0.1～0.5％。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

(1)本發明利用茶皂苷分子結構中的烯鍵與丙烯酸、丙烯磺酸鈉、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚中的烯鍵，通過自由基引發劑引發聚合。這樣以共價鍵形成的分子結構穩定，不致于在酸堿條件下和應用過程中降解。

(2)本發明的茶皂苷丙烯酸聚合物具有良好的分散性和穩定性，適用范圍廣，適合于不同種類的煤。其本身無毒，可降解，燃燒的主要產物為二氧化碳，不會產生大氣污染。