[发明专利]一种反相乳液抑尘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抑尘剂领域，具体涉及一种反相乳液抑尘剂的制备方法。

背景技术

粉尘污染危害在很多行业非常突出，如矿藏企业因粉尘过多存在爆炸危险，施工工地粉尘过多会引起环境污染，港口码头堆放的矿石物料如铁矿石、煤炭等堆积物中含有大量颗粒物，在空气流动时很容易起尘扬尘。在我国多数城市，可吸入颗粒物，即空气动力学当量直径小于或等于10微米的悬浮颗粒已成为主要污染物，它与城市扬尘有着直接关系。因此对粉尘进行控制已刻不容缓。目前对这类污染的控制主要采用防风墙、洒水以及喷洒化学抑尘剂等方法进行治理，这些方法各有优缺点，防风墙只能用于固定较小的场所，一次性投资较大，对于物料堆放高度有严格要求，对高的物料堆不起作用，但运行费用较低，只需墙体维护。洒水防尘法能起到较好的抑制扬尘的作用，但水分流失或蒸发后立刻失去防护作用，必须不断补充水分进行洒水作业，其运行费用很高。喷洒化学抑尘剂的方式往往由于产品里含有不易降解以及对水土有毒的物质，而容易导致水土污染，即使是可以生物降解的生态无毒化学抑尘剂，也均为水溶性物质，喷洒后如遇到大雨，其防尘、抑尘效果也容易降低。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种简易可直接喷洒使用的抑尘剂及其制备方法，能长时间保持湿润，有很好的保湿保水作用，干结后可包裹住粉尘形成一层较厚的固化膜，有效抑尘时间长，抑尘效果失效后可生物降解，成本低，性价比高，固化效果好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种反相乳液抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

1)水相单体溶液的配制：冰水浴下，缓慢将35wt％的氢氧化钠溶液滴入丙烯酸水溶液中，控制温度不高于20℃，调节pH至6.5～7.5，得到水相单体溶液；

2)反相乳液的配制：将不易挥发连续相、复配乳化剂混合均匀配制成油相溶液，将油相溶液与步骤1)中的水相单体溶液混合后经高剪切力均质泵循环均质，乳化得均一稳定的乳液；

3)反相乳液聚合：将乳化后的乳液倒入反应容器中，通氮除氧，分别缓慢滴加质量浓度均为5％的过氧化苯甲酰与尿素两种引发剂，控制流速调节温度，进行聚合反应。

具体地，所述步骤1)中丙烯酸水溶液中丙烯酸和蒸馏水的质量配比为1:14。

具体地，所述步骤2)中不易挥发连续相为脂肪族类溶剂油，具体为10#白油、15#白油、260#溶剂油、280#溶剂油、液体石蜡中的一种。

具体地，所述步骤2)中反相乳液的油水配比为1:5.7～6.5，其中复配乳化剂占溶剂总重量的5％～6.5％。

具体地，所述步骤2)中复配乳化剂由油酸聚氧乙烯酯与二乙二醇单月桂酸酯组成，油酸聚氧乙烯酯与二乙二醇单月桂酸酯的重量配比为3～5:6。

具体地，所述步骤3)中过氧化苯甲酰与尿素的质量比为1:1。

具体地，所述步骤3)中过氧化苯甲酰和尿素的用量占溶剂总重量的1％～1.5％。

具体地，所述步骤3)中通氮贯穿反相乳液聚合全程，引发剂流速大小根据温度及时调节，聚合反应初期，温度控制在每5min升高1℃，反应初始温度控制在15-23℃之间，聚合终温控制在38-65℃范围内，待温度不再上升后，停止滴加引发剂，继续通氮反应4h后，停止通氮结束反应。

反相乳液聚合中，过氧化苯甲酰-尿素氧化还原引发剂的滴加速度，在聚合反应中可控制聚合温度升高的快慢，并且防止链转移而导致分子量不高的产生，使反相乳液的成膜能力及稳定性共同提高。

聚合后获得的反相乳液中，有毒物质的含量低于饮用水中含量标准，符合国家环保有关规定。

本工艺针对反相乳液抑尘剂制备技术，通过改变油水比、寻找优异的复配乳化剂、流加引发剂，合成了低固含量且稳定性优异的反相乳液抑尘剂。该反相乳液抑尘剂属于直链聚合物，有很好的延展性，乳状液滴喷洒后，被粉尘颗粒所吸引，乳化液滴表面张力发生改变而破裂，破裂后油膜、表面活性剂与聚丙烯酸钠依然相连，重新排列。其中油膜的亲油端与粉尘连接，将粉尘颗粒包裹并相互连接成一个整体，与粉尘颗粒共同构成一层固化膜，起到抑制扬尘的功能。同时聚丙烯酸钠中的羧基与水分子之间形成共价键，将水分子保留下来，起到保湿功能，进一步抑制扬沙。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的反相乳液抑尘剂能长时间保持湿润，有较好的保湿保水作用，等干结后可包裹住粉尘形成一层较厚的固化膜，将各种颗粒粘结在一起，并具有一定的韧性，该膜粘度高，风蚀率低，将凝并、吸湿和保水有效结合。