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我国是一个煤炭资源比较丰富而石油资源相对匮乏的国家，作为能源清洁化技术之一的水煤浆技术，不仅可以缓解石油资源的紧缺，同时还减少了SO2和NOx的排放，因此受到各国的重视。作为水煤浆技术的核心，水煤浆添加剂的开发起着举足轻重的作用。
神府煤属于低变质程度的不粘结煤，具有低灰、低硫、煤质优良等特点，因此直接利用原煤制备一定浓度的水煤浆具有很好的市场前景。但是由于神府煤的内在水分含量和氧含量过高，很难制备出高浓度的水煤浆，所以，对神府煤的成浆特性进行研究有很重要的意义。本文通过经验公式对神府煤的成浆性做了大概估计。
本实验合成了一系列高效聚羧酸系分散剂，并对其对神府煤的制浆性能进行了研究。以(NH4)2S2O8和NaHSO3作为引发剂，合成了不同单体配比、不同引发剂用量、不同反应温度的甲基丙烯酸(MAA)-丙烯磺酸钠(SAS)阴离子型共聚物(PMS)分散剂。实验表明，当甲基丙烯酸：丙烯磺酸钠=65:35,反应温度为70℃，引发剂用量为8％时，合成的PMS分散剂使水煤浆具有理想的流动性和稳定性。在此条件下讨论了不同分散剂用量对水煤浆成浆性能的影响，得出结论：PMS分散剂的用量为干煤质量的0.5％时，制备相同浓度的水煤浆的表观粘度最低，Zeta电位达到-34mV。
本文采用直接酯化法在实验室自制了丙烯酸(AA)一聚乙二醇(PEG)单酯大分子单体(PA)，并在水溶液中通过自由基聚合以自制大分子单体、丙烯磺酸钠和甲基丙烯酰氧乙烯三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体制备了一种新型两性聚羧酸系水煤浆分散剂(PA-SAS-DMC)。探讨了大分子的合成条件，并通过考察分散剂对神府煤的成浆效果的影响，讨论了共聚反应中阳离子单体DMC用量、引发剂用量和反应温度对分散剂性能的影响。实验表明：当DMC用量为5％时，两性聚羧酸系分散剂比不添加阳离子单体的阴离子分散剂具有更好的降粘效果，该分散剂适用于该煤种的成浆，在分散剂用量为0.5％时，可使神府煤的最高成浆浓度达到65.4％，在添加量相同时，其成浆浓度高于市场上已经应用成熟的萘系分散剂。聚合物合成后通过XRD、TGA、GPC及IR等手段对聚合物的结构、热稳定性以及相对分子质量及其分布进行表征和分析。
为了从整体上对聚羧酸系高效分散剂的分子结构设计进行把握，本课题对分子结构及基团对水煤浆成浆性能的影响进行了研究。本实验采用不同的单体，制备出多种含有不同活性基团的聚羧酸系水煤浆分散剂。将其应用于神府煤的制浆，考察浆体的表观粘度。结果表明，芳香族磺酸钠盐和带有聚氧乙烯侧链的大分子单体对水煤浆有很好的降粘效果，加入少量的阳离子单体DMC可使浆体的粘度有显著降低。最后，将最优条件及结构合成的聚羧酸系水煤浆分散剂(PA-SSS-DMC)进行多种煤的匹配性实验，结果表明该分散剂可适用于多种煤制浆，具有可推广性。