[發(fā)明專利]一種高性能環(huán)保固塵劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010315497.1
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN111471433B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鳳祥;黃宇;李旅;李永鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);北京中惠藍(lán)天環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K3/22
• 分類號(hào): C09K3/22;C07D303/36;C07D301/00;C07D405/06;C07D405/14;C07F7/18;C08B15/06;C08G77/26
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種復(fù)合型固塵劑，其特征在于，由下述質(zhì)量百分比的組分混配而成：水溶性高分子聚合物30-90％；吸濕保濕劑10-70％；

所述的水溶性高分子聚合物為可溶性陰離子聚合物、可溶性中性聚合物及可溶性陽離子聚合物的復(fù)配物，且可溶性陽離子聚合物、可溶性中性聚合物及可溶性陰離子聚合物在固塵劑中的質(zhì)量百分比分別為0.5～10％、10～50％與10～40％；所述的可溶性陰離子聚合物為羧甲基纖維素及其鈉鹽；所述的可溶性中性聚合物為羥丙基甲基纖維素、羥丙基淀粉或羥乙基纖維素；所述的可溶性陽離子聚合物為陽離子化的纖維素衍生物；

所述的吸濕保濕劑為無機(jī)鹽與陽離子化聚倍半硅氧烷的復(fù)配物，且無機(jī)鹽與陽離子化聚倍半硅氧烷的質(zhì)量比為1:1～9:1；所述的無機(jī)鹽為氯化鈣、氯化鎂、硝酸鈉、硅酸鈉或硫酸鈉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型固塵劑，其特征在于，所述的可溶性陽離子聚合物為陽離子化的纖維素衍生物的具體結(jié)構(gòu)式為：

其中，n為纖維素的聚合度，R’基團(tuán)其特征在于其結(jié)構(gòu)為極性親水基團(tuán)修飾的單陽離子結(jié)構(gòu)、多陽離子結(jié)構(gòu)及極性親水基團(tuán)修飾的多陽離子結(jié)構(gòu)三類中的一種，且包括但不限于下述含陽離子結(jié)構(gòu)：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合型固塵劑，其特征在于，所述的陽離子化聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)式為：

其中，R”基團(tuán)為：

4.一種權(quán)利要求1或2或3任一所述的復(fù)合型固塵劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備含環(huán)氧基團(tuán)離子液體：將環(huán)氧氯丙烷與含單個(gè)叔胺結(jié)構(gòu)的單體按1:1～1:20的摩爾數(shù)之比于溶劑A中，60～100℃加熱并攪拌12～72小時(shí)；待其冷卻至室溫后，于溶劑B中析出并反復(fù)洗滌、干燥后得含環(huán)氧基團(tuán)離子液體；所述的含單個(gè)叔胺結(jié)構(gòu)的單體包括但不限于下述結(jié)構(gòu)：

所制備的含環(huán)氧基團(tuán)離子液體的結(jié)構(gòu)式為：其中R’基團(tuán)包括但不限于：

(2)制備可溶性陽離子聚合物：將適量纖維素浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～25％的氫氧化鈉水溶液中1～24小時(shí)后干燥磨粉得到堿化纖維素；將堿化纖維素、步驟(1)制得的含環(huán)氧基團(tuán)離子液體與溶劑C混合后，于30～70℃下反應(yīng)1～12小時(shí)后，加入過量酸D終止反應(yīng)，并用溶劑E洗滌、干燥、磨粉后得陽離子化纖維素；所述的含環(huán)氧基團(tuán)離子液體與堿化纖維素上活性基團(tuán)的摩爾數(shù)之比為0.1:1～20:1；

(3)制備季銨化三甲氧基硅烷：將3-氯丙基三甲氧基硅烷與含兩個(gè)叔胺結(jié)構(gòu)的單體按2～20:1的摩爾數(shù)之比于溶劑F中，60～150℃加熱并攪拌12～72小時(shí)，經(jīng)減壓蒸餾除去未反應(yīng)單體及溶劑后得季銨化三甲氧基硅烷；所述的含兩個(gè)叔胺結(jié)構(gòu)單體其結(jié)構(gòu)式為：

所制備的季銨化三甲氧基硅烷的結(jié)構(gòu)式為：

(4)制備陽離子化聚倍半硅氧烷：將步驟(3)制得的季銨化三甲氧基硅烷于溶劑G中分散后，將其暴露于空氣中，在70～100℃下加熱24～72小時(shí)得陽離子化聚倍半硅氧烷；

(5)制備固塵劑復(fù)配物：將無機(jī)鹽、陽離子化聚倍半硅氧烷、可溶性陰離子聚合物、可溶性中性聚合物與可溶性陽離子化聚合物按照一定質(zhì)量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行混合并攪拌均勻，得到固塵劑成品；使用時(shí)，將固塵劑用100～150倍重量的水溶解或分散均勻，噴淋在粉狀物料表面。

5.一種權(quán)利要求4所述的復(fù)合型固塵劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的溶劑A選自乙醇、甲醇、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜；所述的溶劑B選自乙醚或乙酸乙酯。

6.一種權(quán)利要求4所述的復(fù)合型固塵劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的溶劑C選自甲醇、乙醇、異丙醇，所述的酸D選自鹽酸、醋酸，溶劑E選用乙醇、水。

7.一種權(quán)利要求4所述的復(fù)合型固塵劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的溶劑F選自乙醇、甲醇、乙腈。

8.一種權(quán)利要求4所述的復(fù)合型固塵劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的溶劑G選自甲醇、乙醇。