[發明專利]一種復合型抑塵固沙劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201610040429.2
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105504130A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 尚成新;蘇禹銘;秦鷹
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/56;C08F212/14;C08F228/02;C08L25/06;C08L29/04;C08L33/12;C08L33/10;C08K3/22;C08K3/26;C09K17/22
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

技術領域

本發明涉及抑塵劑技術領域，具體涉及一種復合型抑塵固沙劑及其制備方法。該抑塵固 沙劑主要用于干旱地區、沙漠地區、煤場、礦區、施工工地、運輸線，抑制粉塵和沙塵的飛 揚。

背景技術

近年來，粉塵和沙塵污染是困擾全社會的難題，在我國的北方干旱地區、沙漠地區、煤 場、礦區、施工工地、運輸線，尤為嚴重。目前常采用灑水的方法抑塵，利用水潤濕顆粒細 小的干燥粉塵，使其密度增加，粘結成較大顆粒，在外力作用下不能飛揚。這種方法簡便易 行，但粉塵與水的結合力較弱，水分受氣候影響很大，抑塵時間短。在炎熱的夏季，水分蒸 發較快，必須頻繁灑水，水資源耗費嚴重，抑塵成本增加。在寒冷的冬季，氣溫在0℃以下 時，灑水抑塵會使運輸路面結冰，不利于行車安全。

隨著人們環保意識的日益增強，化學抑塵技術逐漸成為治理粉塵的有效措施，應用發展 迅速。按照化學抑塵劑的作用機理，分為潤濕型抑塵劑、粘結型抑塵劑、凝聚型抑塵劑、復 合型抑塵劑四類。潤濕型抑塵劑多為表面活性劑和無機鹽，適用范圍較小，有效抑塵時間較 短，且無機鹽多呈酸性，易對環境造成二次污染。粘結型抑塵劑主要包括瀝青、渣油、煤焦 油、重油等，這些材料異味較大，對周圍的環境、土壤和地下水存在潛在的污染威脅，并且 加工工藝復雜、成本較高。凝聚型抑塵劑主要為超強吸水的高分子樹脂材料，抑塵效果好， 但成本高、制備難度大。復合型化學抑塵劑將潤濕、粘結、凝聚功能綜合為一體，抑塵效果 顯著，適用范圍廣，成為抑塵劑發展的趨勢，但這類產品在國內較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合型抑塵固沙劑及其制備方法，該抑塵固沙劑具有無毒無 污染、粘度可調節、制備工藝簡單、使用方便、生產成本較低的特點。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種復合型抑塵固沙劑的制備方法，以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯為硬單體，丙烯酸丁酯、 丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯為軟單體，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺為功能單體，過硫酸銨、 過硫酸鉀為引發劑，選擇反應性乳化劑，水為分散介質，通過種子乳液聚合的方法，制備丙 烯酸酯乳液。在乳液中添加聚乙烯醇溶液、無機材料，制得復合型抑塵固沙劑。具體包括如 下步驟，所有物質均以質量份數計：

(1)取5～50份硬單體、5～50份軟單體、0.5～10份功能單體置于同一容器內，攪拌使混 合均勻，得到單體混合液A；

(2)用10份去離子水溶解0.1～5份的引發劑、0.1～5份的反應性乳化劑，得到引發劑和 反應性乳化劑的混合溶液B；

(3)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應容器內，加入100份去離子水，攪拌升溫至 70～85℃；待溫度穩定后加入5％～40％的步驟(1)得到的單體混合液A、5％～40％的步驟(2) 得到的混合溶液B；種子乳液聚合20～30分鐘，開始滴加剩余的單體混合液A、混合溶液B， 1-5小時內滴完；升溫至85～90℃保溫1小時，停止反應；待體系冷卻至室溫，用堿調節pH 值至7～8，得到丙烯酸酯乳液；

(4)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應容器內，加入0.1～10份聚乙烯醇、100份去 離子水，攪拌升溫至80～95℃，使溶解，得到聚乙烯醇溶液；

(5)在裝有攪拌裝置的容器內，加入步驟(3)制得的丙烯酸酯乳液5～95份，步驟(4) 制得的聚乙烯醇溶液5～95份，無機材料1～20份，攪拌均勻，制得復合型抑塵固沙劑。

所述的步驟(1)中硬單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種；軟單體為丙烯酸 丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中的一種或多種；功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰 胺中的一種或多種。

所述的步驟(2)中引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種；反應性乳化劑為苯乙 烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、甲基 丙烯酸羥丙基磺酸鈉、4-烯丁氧基-2-羥基丙磺酸鈉、2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸鈉、2- 丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨中的一種或多種。

所述的步驟(3)中堿為氨水、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或多種。

所述的步驟(5)中無機材料為氧化鈣、石膏、硫酸鈣、碳酸鈣中的一種或多種。

現場使用時將此抑塵固沙劑與水按1:10～1000稀釋，然后注入噴灑器，按照1～2kg/平方 米的用量噴灑于使用場地表面。

本發明的有益效果為：