1、潤(rùn)濕分散作用
當(dāng)煤粒在水中時(shí)，添加劑分子通過(guò)其疏水基和煤表面結(jié)合，以親水基朝水的定向排列方式把水分子吸附在煤粒表面，變疏水性為親水性，借水化膜將煤粒隔離開(kāi)，減少煤粒間的阻力，從而達(dá)到降粘的作用。
2、靜電斥力分散作用
著名的DLVO理論認(rèn)為，膠體顆粒穩(wěn)定存在的先決條件是顆粒間的靜電斥力大于顆粒間的范德華引力。煤粒在弱酸至堿性很寬的pH值范圍內(nèi)，表面均帶負(fù)電荷，當(dāng)吸附了陰離子型添加劑后，更增加了煤粒的靜電斥力，煤粒之間不易接近，難以形成聚集狀態(tài)，可增強(qiáng)水煤漿的分散穩(wěn)定性。
3、空間位阻效應(yīng)
所謂空間位阻分散作用是指使煤粒表面吸附一層物質(zhì)，如添加劑分子等，這樣就在顆粒間增加了一層屏障，被吸附的大分子添加劑在煤表面形成三維水化膜，當(dāng)膜厚度達(dá)到或超過(guò)10nm時(shí)，粒子間作用力變?yōu)闊o(wú)窮小，很難發(fā)生絮凝沉淀；當(dāng)兩個(gè)煤粒碰撞或靠攏到它們之間的距離小于兩倍吸附層厚度時(shí)，則出現(xiàn)壓縮效應(yīng)的滲透效應(yīng)而使體系的熵增加，產(chǎn)生熵斥力，產(chǎn)生較強(qiáng)的空間位阻而使煤粒分散懸浮，見(jiàn)圖1（a）。
圖1 顆粒表面吸附添加劑示意圖
添加劑的非極性疏水基吸附在煤粒表面上，其親水基朝外伸入溶液中，使煤粒的疏水表面轉(zhuǎn)化為親水表面，并形成一層水化膜使團(tuán)絮的煤粒分開(kāi)，見(jiàn)圖1 (b)，它使相互靠近的煤粒相互排斥而分散懸浮。離子型添加劑還可以增加煤粒表面電性，表面吸附的離子和水分子結(jié)合形成水化膜，水化膜中的水由于受到表面離子電場(chǎng)的吸引而成定向排列，當(dāng)顆粒相互靠近時(shí), 水化膜受擠壓變形，引力則力圖恢復(fù)原來(lái)的定向，這樣就使水化膜表現(xiàn)出有一定彈性,因此水化膜也是一種空間位阻。所以當(dāng)用陰離子添加劑和非離子添加劑復(fù)配時(shí), 既有厚的吸附膜層，又有定向水化膜，產(chǎn)生的空間位阻較大，分散穩(wěn)定性好。水煤漿添加劑是一種表面活性劑，由疏水基和親水基兩部分構(gòu)成。添加劑的主要作用是改變煤粒的表面性質(zhì)，增強(qiáng)靜電斥力，促進(jìn)煤粒均勻分散在水中，防止煤粒聚結(jié)，提高水煤漿的流動(dòng)性。添加劑的分散作用主要包括以下三方面：
1、潤(rùn)濕分散作用
當(dāng)煤粒在水中時(shí)，添加劑分子通過(guò)其疏水基和煤表面結(jié)合，以親水基朝水的定向排列方式把水分子吸附在煤粒表面，變疏水性為親水性，借水化膜將煤粒隔離開(kāi)，減少煤粒間的阻力，從而達(dá)到降粘的作用。
2、靜電斥力分散作用
著名的DLVO理論認(rèn)為，膠體顆粒穩(wěn)定存在的先決條件是顆粒間的靜電斥力大于顆粒間的范德華引力。煤粒在弱酸至堿性很寬的pH值范圍內(nèi)，表面均帶負(fù)電荷，當(dāng)吸附了陰離子型添加劑后，更增加了煤粒的靜電斥力，煤粒之間不易接近，難以形成聚集狀態(tài)，可增強(qiáng)水煤漿的分散穩(wěn)定性。
3、空間位阻效應(yīng)
所謂空間位阻分散作用是指使煤粒表面吸附一層物質(zhì)，如添加劑分子等，這樣就在顆粒間增加了一層屏障，被吸附的大分子添加劑在煤表面形成三維水化膜，當(dāng)膜厚度達(dá)到或超過(guò)10nm時(shí)，粒子間作用力變?yōu)闊o(wú)窮小，很難發(fā)生絮凝沉淀；當(dāng)兩個(gè)煤粒碰撞或靠攏到它們之間的距離小于兩倍吸附層厚度時(shí)，則出現(xiàn)壓縮效應(yīng)的滲透效應(yīng)而使體系的熵增加，產(chǎn)生熵斥力，產(chǎn)生較強(qiáng)的空間位阻而使煤粒分散懸浮，見(jiàn)圖1（a）。
圖1 顆粒表面吸附添加劑示意圖
添加劑的非極性疏水基吸附在煤粒表面上，其親水基朝外伸入溶液中，使煤粒的疏水表面轉(zhuǎn)化為親水表面，并形成一層水化膜使團(tuán)絮的煤粒分開(kāi)，見(jiàn)圖1 (b)，它使相互靠近的煤粒相互排斥而分散懸浮。離子型添加劑還可以增加煤粒表面電性，表面吸附的離子和水分子結(jié)合形成水化膜，水化膜中的水由于受到表面離子電場(chǎng)的吸引而成定向排列，當(dāng)顆粒相互靠近時(shí), 水化膜受擠壓變形，引力則力圖恢復(fù)原來(lái)的定向，這樣就使水化膜表現(xiàn)出有一定彈性,因此水化膜也是一種空間位阻。所以當(dāng)用陰離子添加劑和非離子添加劑復(fù)配時(shí), 既有厚的吸附膜層，又有定向水化膜，產(chǎn)生的空間位阻較大，分散穩(wěn)定性好。