[發明專利]一種化學固化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611189869.0
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106635038B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 屈建軍;王彥奎;肖建華;賴俊華;周韋任;居憲強;丁錄勝;王進昌;孫燕超
• 申請（專利權）人: 新疆旱海綠洲生態科技有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K105/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉書芝

本發明提供了一種化學固化劑及其制備方法和應用，屬于固化劑領域。這種化學固化劑包括第一組分和第二組分，第一組分主要由水與聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和丙烯酸鹽制得；第二組分為含有百分比濃度為2～5％硅酸鈉的溶液。這種固化劑的制備方法為：將聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和丙烯酸鹽與水混合，并于60～80℃下加熱反應30～120min，得到第一組分；配制質量百分比濃度為2～5％的硅酸鈉溶液，得到第二組分。這種化學固化劑，具有仿生性能，即能夠在沙面形成化學結皮，該化學結皮類似于生物結皮，能夠長效的對沙粒進行固定化治理，提高沙漠的抗風蝕和抗水蝕的能力。

技術領域

本發明涉及固化劑領域，具體而言，涉及一種化學固化劑及其制備方法和應用。

背景技術

沙質荒漠化(簡稱沙漠化)，是一種在不合理的人類活動和自然條件變化的綜合作用下導致的土地退化過程。在此過程中土地生產力大幅度降低，甚至成為不可利用的土地，并引發沙塵暴、風沙活動等災害，嚴重地危害工農業生產，降低人民的生活質量。

沙漠化是荒漠化的主要類型之一，它作為極其重要的環境和社會經濟問題困擾著當今世界，威脅著人類的生存和發展。全球荒漠化面積已達3600萬平方公里，占全球陸地面積的1/4，且以每年5－7萬平方公里的速度在擴大，每年造成的直接經濟損失高達423億美元，影響全球1/6的人口。

目前，已有的固沙技術分為物理固沙、生物固沙和化學固沙。其中，化學固沙因施工方便快捷，近年來得到快速發展。目前市售化學固化劑大概有一百多個品種，這些化學固化劑是將固化劑噴灑至沙面之后，通過固化劑與沙粒之間的相互作用，在沙面覆蓋一層保護殼來達到治沙目的。然而，使用這類化學固化劑，就類似于在沙面上覆蓋了一層用沙子做填料的薄皮，在使用過程中，經常會出現因施工或風蝕的作用導致該薄皮的破損，甚至全部剝離的問題，導致沙漠化治理收效甚微。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種化學固化劑，該化學固化劑具有仿生性能，能夠長效的對沙粒進行固定化治理，提高沙漠的抗風蝕和抗水蝕的能力。

本發明的第二目的在于提供一種化學固化劑的制備方法，該方法步驟簡單，反應條件溫和，易于實施，適合大工業生產。

本發明的第三目的在于提供一種化學固化劑在沙漠治理中的應用，通過將該化學固化劑噴灑在沙面上，能夠使沙面形成穩定的化學結皮。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種化學固化劑，包括第一組分和第二組分，第一組分主要由水與20～50重量份的聚乙烯醇、10～30重量份的聚丙烯酰胺和10～30重量份的丙烯酸鹽制得；第二組分為含有百分比濃度為2～5％硅酸鈉的溶液。一種化學固化劑的制備方法，其包括：

將按重量份數計的聚乙烯醇20～50份、聚丙烯酰胺10～30份和丙烯酸鹽10～30份與水混合，并于60～80℃下加熱反應30～120min，得到第一組分；

配制質量百分比濃度為2～5％的硅酸鈉溶液，得到第二組分。一種上述化學固化劑在沙漠治理中的應用，先將第一組分噴灑至待治理的沙面后，再將第二組分噴灑至沙面上，其中第一組分與第二組分的體積比為1～4：1。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明提供的這種化學固化劑，第一組分中的聚乙烯醇和聚丙烯酰胺均為水溶性高分子聚合物，其中，聚乙烯醇作為成膜劑，能夠在沙面成膜，聚丙烯酰胺作為粘合劑，能夠通過物理黏結的方式將沙粒粘連固定起來。丙烯酸鹽作為保水劑，有助于較長時間保持沙粒中的水分，同時，也能夠協同性的促進聚乙烯醇和聚丙烯酰胺的成膜或粘合作用。此外，硅酸鈉具有很好的耐水和抗水性，能夠防止該化學固化劑在使用過程中遭受水蝕。