[發明專利]防風固沙劑及其制備工藝

在審

• 申請號: 202210792981.2
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN114989358A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 張爐青;張涵淼;潘俊聰;張書香;張亞彬
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F220/56;C08F2/44;C09K17/32
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 華小明

本發明提供了防風固沙劑及其制備工藝，所述防風固沙劑由以下成分組成：羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺和引發劑，其中，引發劑為過硫酸鉀，其中所述羧甲基纖維素鈉水溶液與丙烯酰胺的投料比為2：1；本發明制備的固沙劑通過羧甲基纖維素鈉和丙烯酰胺配合，固沙劑的固化強度高，高分子羧甲基纖維素鈉的良好的穩定性和膠結特性，引入丙烯酰胺，一方面增加了產物的分子量，使得產物的黏度有所上升，膠結性能提升，另一方面也增加了不同高分子鏈之間的交聯性，成膜性能明顯增加，鏈上引入的羧基也可與沙土中的無機離子發生絡合反應，能夠明顯增加固化層的韌性，因此本發明的固化層強度大。

技術領域

本發明屬于防風固沙技術領域，涉及防風固沙劑及其制備工藝。

背景技術

沙漠化是當前人類面臨的重大全球性生態環境問題，沙漠化地帶常伴有地表干旱和水土流失等生態問題，進而引發農林業問題，嚴重阻礙了綠化植物和農作物的生長發育，造成缺苗、減產和死亡等現象，給國民經濟和社會發展造成了極大的危害。

目前，治沙方法主要有工程固沙，植物固沙，化學固沙以及綜合治沙，工程固沙所使用材料用量大，運距長，修補維護困難；植物固沙對環境要求高，部分地區不易大面積實施；而化學固沙在缺乏工程固沙材料，環境惡劣的干早流動沙漠地區效果較好，高分子聚合物類固沙材料是日前化學固沙材料的研究熱點之一，其固沙效果較其它材料顯著，穩定性也較好，日前巳開發出的高性能聚合物有接枝聚丙烯酸類，醋酸乙烯類，丙烯腈類，纖維素類等，高分子聚合物固沙材料具有固化迅速、黏結性好、固結強度高等特點；但此種材料的成本較高，用量大，生產工藝復雜，還會對環境造成一定的影響，因此仍須進一步研究改進。

發明內容

本發明的目的在于提供防風固沙劑及其制備工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

防風固沙劑，所述防風固沙劑由以下成分組成：

羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺和引發劑，其中，引發劑為過硫酸鉀，其中所述羧甲基纖維素鈉水溶液與丙烯酰胺的投料比為2：1。

在上述的防風固沙劑及其制備工藝中，所述羧甲基纖維素鈉與丙烯酰胺的投料比為1：1，3：1或者4：1。

在上述的防風固沙劑及其制備工藝中，所述防風固沙劑還包括硼砂、尿素和淀粉。

在上述的防風固沙劑及其制備工藝中，所述過硫酸鉀的濃度為0.05g/ml、0.1g/ml、0.15g/ml或者0.2g/ml。

在上述的防風固沙劑及其制備工藝中，所述制備工藝的具體步驟如下：

步驟一：選取適量羧甲基纖維素鈉中加入去離子水充分攪拌后得到羧甲基纖維素鈉水溶液，用氫氧化鈉水溶液調節使得羧甲基纖維素鈉水溶液的PH值為8；

步驟二：向羧甲基纖維素鈉水溶液中投入適量的單體丙烯酰胺，然后通入氮氣保護并攪拌30min，充分溶解后緩慢滴加適量的引發劑過硫酸鉀溶液；

步驟三：滴加完畢后，再加入硼砂、尿素和淀粉，混合攪拌，將反應體系放入數顯恒溫水浴鍋內，調節反應溫度70℃使羧甲基纖維素鈉水溶液與丙烯酰胺在引發劑過硫酸鉀的作用下發生自由基聚合反應；

步驟四：在70℃恒溫反應4-6h后，將產物用乙醇沉淀后用離心機離心分離，將產物用乙醇充分洗滌后用丙酮提純，在65℃烘干后得到固沙劑樣品。

在上述的防風固沙劑及其制備工藝中，步驟三中，加入硼砂、尿素和淀粉的質量比例小于5％。

與現有技術相比，本發明防風固沙劑及其制備工藝的優點為：