甲基丙烯酸(MAA)與丙烯酸(AA)相比較，分子中多了一個(gè)疏水的甲基，由于其疏水性聚電解質(zhì)的疏水締合作用，不易受到時(shí)間、溫度以及無(wú)機(jī)鹽等影響，因此其產(chǎn)品具有穩(wěn)定的分散性。而烯丙基磺酸鹽中的-SO3H基團(tuán)，其具有很強(qiáng)的親水性，外加空間位阻和靜電斥力等作用，其在水中既能有效防止弱的親水基團(tuán)生成難溶的鈣凝膠，又有助于提高聚合物的溶解性。
根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論，我們用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)取代了烯丙基磺酸鹽，從而保留了-SO3H基團(tuán)，也引入了酰胺基，增加了錨固的基團(tuán)，增大了空間位阻，大大改善了產(chǎn)品的分散劑性能，從而提高了對(duì)碳酸鈣的分散和吸附的穩(wěn)定性。甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)羥基基團(tuán)的存在，為其分子提供了親水性，而酯基可以提供疏水性，疏水長(zhǎng)鏈能夠形成較大的空間位阻，提高分散性。我們引入了馬來(lái)酸酐(MA)，提供更多-COOH基團(tuán)，也減少MAA的用量從而降低其成本。由于低分子量的分散效果更好，當(dāng)采用活性較低的衣康酸(IA)作為分子量調(diào)節(jié)劑時(shí)，降低分子量，減小分子量分布范圍。
分子量是影響分散性能的一個(gè)重要因素，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分子量較低(小于800)時(shí)，CaCO3顆粒非常容易沉降，當(dāng)分子量過(guò)大則致使分子鏈較長(zhǎng)，其容易吸附的CaCO3顆粒，從而產(chǎn)生表面“架橋”效應(yīng)，由于顆粒容易絮凝，因此對(duì)分散效果影響很明顯，所以合成分散劑的分子量應(yīng)該控制在一個(gè)最佳值附近。
我們用70%的漿鈣溶液，以測(cè)試不同分子量的分散劑的分散性能。共聚物的分子量分別為2000、1600、1200、800。分子量大的聚合物與硬脂酸鈉復(fù)配后用于漿鈣溶液中，溶液的黏度較大。分子量最低的分散劑與硬脂酸鈉復(fù)配使用的分散碳酸鈣溶液的黏度最小。實(shí)驗(yàn)表明分子量為800左右時(shí)，阻垢性能最好。
隨著分散劑用量的增加，漿鈣溶液黏度都降低，當(dāng)用量為0.8%時(shí)，黏度都達(dá)到最小值。再繼續(xù)增加分散劑用量，漿鈣溶液黏度反而增大，分散性能下降。這是因?yàn)榉稚┳饔糜诹Ｗ拥倪^(guò)程是物理化學(xué)過(guò)程。當(dāng)用量低于 0.8%時(shí)，未被分散劑包裹的顆粒由于電性吸引而附聚，并產(chǎn)生沉淀。當(dāng)用量超過(guò)臨界值0.8%時(shí)，過(guò)量的分散劑會(huì)破壞已形成的雙電層，引起電荷不平衡分布而產(chǎn)生沉淀，體系黏度加大，也不利于粒子的分散，分散性能降低。
