[发明专利]一种复合型抑尘固沙剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抑尘剂技术领域，具体涉及一种复合型抑尘固沙剂及其制备方法。该抑尘固 沙剂主要用于干旱地区、沙漠地区、煤场、矿区、施工工地、运输线，抑制粉尘和沙尘的飞 扬。

背景技术

近年来，粉尘和沙尘污染是困扰全社会的难题，在我国的北方干旱地区、沙漠地区、煤 场、矿区、施工工地、运输线，尤为严重。目前常采用洒水的方法抑尘，利用水润湿颗粒细 小的干燥粉尘，使其密度增加，粘结成较大颗粒，在外力作用下不能飞扬。这种方法简便易 行，但粉尘与水的结合力较弱，水分受气候影响很大，抑尘时间短。在炎热的夏季，水分蒸 发较快，必须频繁洒水，水资源耗费严重，抑尘成本增加。在寒冷的冬季，气温在0℃以下 时，洒水抑尘会使运输路面结冰，不利于行车安全。

随着人们环保意识的日益增强，化学抑尘技术逐渐成为治理粉尘的有效措施，应用发展 迅速。按照化学抑尘剂的作用机理，分为润湿型抑尘剂、粘结型抑尘剂、凝聚型抑尘剂、复 合型抑尘剂四类。润湿型抑尘剂多为表面活性剂和无机盐，适用范围较小，有效抑尘时间较 短，且无机盐多呈酸性，易对环境造成二次污染。粘结型抑尘剂主要包括沥青、渣油、煤焦 油、重油等，这些材料异味较大，对周围的环境、土壤和地下水存在潜在的污染威胁，并且 加工工艺复杂、成本较高。凝聚型抑尘剂主要为超强吸水的高分子树脂材料，抑尘效果好， 但成本高、制备难度大。复合型化学抑尘剂将润湿、粘结、凝聚功能综合为一体，抑尘效果 显著，适用范围广，成为抑尘剂发展的趋势，但这类产品在国内较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型抑尘固沙剂及其制备方法，该抑尘固沙剂具有无毒无 污染、粘度可调节、制备工艺简单、使用方便、生产成本较低的特点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种复合型抑尘固沙剂的制备方法，以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为硬单体，丙烯酸丁酯、 丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯为软单体，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺为功能单体，过硫酸铵、 过硫酸钾为引发剂，选择反应性乳化剂，水为分散介质，通过种子乳液聚合的方法，制备丙 烯酸酯乳液。在乳液中添加聚乙烯醇溶液、无机材料，制得复合型抑尘固沙剂。具体包括如 下步骤，所有物质均以质量份数计：

(1)取5～50份硬单体、5～50份软单体、0.5～10份功能单体置于同一容器内，搅拌使混 合均匀，得到单体混合液A；

(2)用10份去离子水溶解0.1～5份的引发剂、0.1～5份的反应性乳化剂，得到引发剂和 反应性乳化剂的混合溶液B；

(3)在装有搅拌装置、回流冷凝装置的反应容器内，加入100份去离子水，搅拌升温至 70～85℃；待温度稳定后加入5％～40％的步骤(1)得到的单体混合液A、5％～40％的步骤(2) 得到的混合溶液B；种子乳液聚合20～30分钟，开始滴加剩余的单体混合液A、混合溶液B， 1-5小时内滴完；升温至85～90℃保温1小时，停止反应；待体系冷却至室温，用碱调节pH 值至7～8，得到丙烯酸酯乳液；

(4)在装有搅拌装置、回流冷凝装置的反应容器内，加入0.1～10份聚乙烯醇、100份去 离子水，搅拌升温至80～95℃，使溶解，得到聚乙烯醇溶液；

(5)在装有搅拌装置的容器内，加入步骤(3)制得的丙烯酸酯乳液5～95份，步骤(4) 制得的聚乙烯醇溶液5～95份，无机材料1～20份，搅拌均匀，制得复合型抑尘固沙剂。

所述的步骤(1)中硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种；软单体为丙烯酸 丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中的一种或多种；功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰 胺中的一种或多种。

所述的步骤(2)中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种；反应性乳化剂为苯乙 烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基 丙烯酸羟丙基磺酸钠、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠、2- 丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵中的一种或多种。

所述的步骤(3)中碱为氨水、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或多种。

所述的步骤(5)中无机材料为氧化钙、石膏、硫酸钙、碳酸钙中的一种或多种。

现场使用时将此抑尘固沙剂与水按1:10～1000稀释，然后注入喷洒器，按照1～2kg/平方 米的用量喷洒于使用场地表面。

本发明的有益效果为：