[发明专利]一种环境友好型固沙剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环境友好型固沙剂及其制备方法，固沙剂按质量份计包括：100份聚氨酯预聚物、5～20份稀释剂、1～5份聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、1～5份卤代氟氯碳化合物；聚氨酯预聚物由两种预聚体组成，预聚体1是由聚四氢呋喃‑环氧乙烯醚二元醇和二异氰酸酯反应后，去除游离异氰酸酯而得到；预聚体2是由聚环氧丙烷‑环氧乙烷醚多元醇和二异氰酸酯反应得到；预聚体1和预聚体2的重量比为1∶9～7∶3。制备方法为：将预聚体1、预聚体2、稀释剂和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇在60℃～90℃反应3～4h，降温至20℃～30℃，加入卤代氟氯碳化合物，分散混合均匀，得到聚氨酯固沙剂树脂组分。该固沙剂更利于植物生长。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯型固沙剂及其制备方法，可用于防风固沙、水土保持和生态恢复等环境治理领域。

背景技术

土地沙漠化和环境恶化已成为影响人类社会可持续发展的关键问题，沙漠化致使可利用土地资源生态失衡，严重威胁村镇、交通、水利、工矿设施及国防基地的安全，沙漠化已成为全国性甚至国际性重大生态环境问题，因此，沙漠化的治理方法就成为研究的重点。化学固结作为一种新型的荒漠化固化治理技术，已引起了人们的广泛关注。目前，比较常用的化学固沙材料分为有机和无机材料，主要有四大类：水泥浆、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物高吸水树脂类。而高分子聚合物类固沙材料是由于其处理程序和施工工艺简便，效果显著和稳定，引起世界各国的普遍关注和重视。特别是将聚氨酯材料用于固沙固土荒漠化治理，具有使用效果好、与沙土附着力强、耐候性好等特点，已得到实际应用。

专利文献CN101548595公开了一种基于有机复合材料的化学固沙绿化技术的沙漠治理方法，使用一种聚氨酯树脂浇注液与水混合后喷洒于沙层上，达到防风固沙的目的。但是，其树脂组成物中存在大量的未反应甲苯二异氰酸酯和溶剂组分。专利文献CN104744665公开的固沙剂中存在挥发性溶剂组分。专利文献CN102226088公开了一种生态型聚氨酯固沙剂的制备方法，强挥发性溶剂组分的使用量更大，超过了预聚体组分的用量。通常，这些强挥发性溶剂组分是不可缺少的，主要作用是降低预聚物的黏度和保证预聚物与水的混合均匀，而采用通常的方法很难替代这些溶剂组分。因此，这些大量的二异氰酸酯和溶剂组分的存在于固沙剂中，给野外施工人员带来了损害，并且有较大的火灾安全隐患。

专利文献CN103798006公开的施工方法是通过控制喷洒浓度的方式来控制固结层的固化，当喷洒量过高时，固结层就会硬度较高，不利于植物生长，喷洒浓度过低时，又不能达到固沙的效果。在实际应用中，更希望固结层具有一定硬度，达到防风固沙的目的，同时下层土壤具有一定的孔隙结构，有利于植物根系的生长，具有较好的固沙植生效果。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种环境友好型聚氨酯固沙剂，该固沙剂在保持固结层力学强度条件下，降低固结层硬度，提高孔隙率，更利于植物生长。

本发明的第二个目的在于提供一种环境友好型聚氨酯固沙剂的制备方法。

为实现第一个目的，本发明的技术方案是：一种环境友好型聚氨酯固沙剂，按质量份计包括：100份聚氨酯预聚物、5～20份稀释剂、1～5份聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、1～5份卤代氟氯碳化合物；聚氨酯预聚物由两种预聚体组成，预聚体1是由聚四氢呋喃-环氧乙烯醚二元醇和二异氰酸酯反应后，去除游离异氰酸酯而得到；预聚体2是由聚环氧丙烷-环氧乙烷醚多元醇和二异氰酸酯反应得到；预聚体1和预聚体2的重量比为1∶9～7∶3。

聚四氢呋喃-环氧乙烯醚二元醇优选数均分子量在1000～3000，官能度为2。

聚环氧丙烷-环氧乙烷醚多元醇优选数均分子量在1000～6000，官能度为2或3。

稀释剂优选醇酯十二、醇酯十六和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯(TXIB)等中的一种或两种以上任意比例的混合物。

聚二甲基硅氧烷共聚多元醇优选水溶性硅油DC193。