[發明專利]一種非均相水分蒸發抑制劑的制備方法

無效

• 申請號: 200710056672.4
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號: CN101235267A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 吳燕;衣守志;夏萍
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;B01J19/16
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技術領域

本發明涉及水資源保護領域，更具體的說，是一種采用乳化法制備抑制大面積水體水分蒸發的非均相液膜的方法。

背景技術

水是人類賴以生存和發展的重要資源之一，在當前全球面臨的資源危機中，干旱缺水乃是危中之危。我國是世界上少數嚴重缺水的國家之一，人均水量僅為世界平均水平的1/4，是全球水資源最貧乏的國家之一。同時，我國水資源南北擁有率相差懸殊，干旱、半干旱地區所占比例超過國土總面積的一半。在干旱缺水地區，水體的水分蒸發量是當地降水量的數倍乃至數十倍，少數地區甚至高達數百倍。以天津地區為例，年蒸發量是降雨量的兩倍，對農業和國民經濟帶來了嚴重影響。

水體的蒸發損失主要來自于河流、湖泊、水庫、儲水池等大面積水體表面。據統計，天津市約有5萬公頃地表水面，按自然蒸發速率估算，每公頃水面年蒸發損失水量近5萬噸，僅此一項，年損失水量近25億噸。我國西部地區，每公頃水面年蒸發損失水量高達30萬噸，造成的經濟損失更為驚人。我國目前缺水總量估計為400億立方米，每年受旱面積200萬-260萬平方千米，影響糧食產量150億至200億公斤，影響工業產值2000多億元。目前全國有7000萬人存在飲水困難，缺水對環境和人的身心健康都有著嚴重的影響。為此，抑制水分蒸發是極其重要的戰略方針，將有限的水資源最大限度的利用顯得尤為重要。對于抑制大面積水體的蒸發損失，最可行的方法是在水體表面鋪展水分蒸發抑制劑。

水分蒸發抑制劑，是一種具有很高生物安全性的表面活性劑，可在水體表面自發地鋪展形成不溶性分子膜，改變水面直接裸露于空氣中的狀態，有效抑制水分蒸發。鋪展不溶性分子膜的水面，不妨礙二氧化碳、氧氣以及陽光的透過，因此，不影響水生動植物的生長繁殖。水分蒸發抑制劑能夠顯著減少大面積水體的蒸發損失，可帶來巨大的經濟效益和社會效益。目前，作為水分蒸發抑制劑的表面活性劑，研究較多的是脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺化合物等。然而，國內外研究僅僅停留在實驗室階段，在實際環境中，風速、溫度、雜質等因素對水分蒸發抑制劑的干擾顯著，會導致其性能不穩定，甚至失去抑制水分蒸發效果。由于這些問題沒有得到合理解決，阻礙了水分蒸發抑制劑的推廣應用。

發明內容

目前，國內外研究的水分蒸發抑制劑都是單一的均相體系，該體系抗環境干擾能力差，阻礙了水分蒸發抑制劑的推廣應用。為了提高水分蒸發抑制劑體系的抗環境干擾能力和自修復能力，本發明公開了一種制備非均相水分蒸發抑制劑的方法，即用長碳鏈脂肪醇與短鏈醇復配，將其配制成W/O型乳液體系。本發明制備的非均相水分蒸發抑制劑，在有效抑制水體表面水分蒸發損失的基礎上，具有一定的抗環境干擾和自修復能力，并且其抑制率隨時間的延長衰減小，穩定性好。本發明制備工藝簡單，對設備的要求不高，制備的產品在水資源保護領域中有廣闊的應用前景，對于解決干旱地區缺水問題、減少水資源損失具有重大意義，可帶來巨大的經濟效益和社會效益。

實驗方法

稱取0-1.25克長鏈脂肪醇和0-0.625克的短鏈醇，充分溶解于25克石油醚中，加入乳化劑，充分混合均勻，將其作為油相。稱取25克蒸餾水，邊快速攪拌邊將蒸餾水緩慢地滴加入油相中。滴加完畢后，將體系放入數控超聲波清洗器間歇震蕩，每次震蕩為30秒，兩次震蕩間隔時間為10秒，持續5-20分鐘，即可制得穩定的W/O型乳液，即得產品。

以兩種不同鏈段長度的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)的復配體系為乳化劑，乳化劑的用量為石油醚的5-20％，最佳用量為10-15％。

長鏈脂肪醇可以選用十四醇、十六醇、十八醇、二十醇和二十二醇，短鏈醇可以選用正丙醇、正丁醇和正戊醇。長鏈醇和短鏈醇的質量比可以為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1和1∶1。最佳配比是十六醇與正丁醇復配，最佳質量比為3∶1。

水分蒸發抑制率的測試方法

采用稱重法，用水分蒸發抑制率作為評價所研究體系抑制效能的指標。計算公式如下：

式中：W_f＝W_f原-W_f后；W_d＝W_d原-W_d后

W_d：有膜水分蒸發量，g；W_f：無膜水分蒸發量，g

實例1