[发明专利]防风固沙剂及其制备工艺

说明书

本发明提供了防风固沙剂及其制备工艺，所述防风固沙剂由以下成分组成：羧甲基纤维素钠、丙烯酰胺和引发剂，其中，引发剂为过硫酸钾，其中所述羧甲基纤维素钠水溶液与丙烯酰胺的投料比为2：1；本发明制备的固沙剂通过羧甲基纤维素钠和丙烯酰胺配合，固沙剂的固化强度高，高分子羧甲基纤维素钠的良好的稳定性和胶结特性，引入丙烯酰胺，一方面增加了产物的分子量，使得产物的黏度有所上升，胶结性能提升，另一方面也增加了不同高分子链之间的交联性，成膜性能明显增加，链上引入的羧基也可与沙土中的无机离子发生络合反应，能够明显增加固化层的韧性，因此本发明的固化层强度大。

技术领域

本发明属于防风固沙技术领域，涉及防风固沙剂及其制备工艺。

背景技术

沙漠化是当前人类面临的重大全球性生态环境问题，沙漠化地带常伴有地表干旱和水土流失等生态问题，进而引发农林业问题，严重阻碍了绿化植物和农作物的生长发育，造成缺苗、减产和死亡等现象，给国民经济和社会发展造成了极大的危害。

目前，治沙方法主要有工程固沙，植物固沙，化学固沙以及综合治沙，工程固沙所使用材料用量大，运距长，修补维护困难；植物固沙对环境要求高，部分地区不易大面积实施；而化学固沙在缺乏工程固沙材料，环境恶劣的干早流动沙漠地区效果较好，高分子聚合物类固沙材料是日前化学固沙材料的研究热点之一，其固沙效果较其它材料显著，稳定性也较好，日前巳开发出的高性能聚合物有接枝聚丙烯酸类，醋酸乙烯类，丙烯腈类，纤维素类等，高分子聚合物固沙材料具有固化迅速、黏结性好、固结强度高等特点；但此种材料的成本较高，用量大，生产工艺复杂，还会对环境造成一定的影响，因此仍须进一步研究改进。

发明内容

本发明的目的在于提供防风固沙剂及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

防风固沙剂，所述防风固沙剂由以下成分组成：

羧甲基纤维素钠、丙烯酰胺和引发剂，其中，引发剂为过硫酸钾，其中所述羧甲基纤维素钠水溶液与丙烯酰胺的投料比为2：1。

在上述的防风固沙剂及其制备工艺中，所述羧甲基纤维素钠与丙烯酰胺的投料比为1：1，3：1或者4：1。

在上述的防风固沙剂及其制备工艺中，所述防风固沙剂还包括硼砂、尿素和淀粉。

在上述的防风固沙剂及其制备工艺中，所述过硫酸钾的浓度为0.05g/ml、0.1g/ml、0.15g/ml或者0.2g/ml。

在上述的防风固沙剂及其制备工艺中，所述制备工艺的具体步骤如下：

步骤一：选取适量羧甲基纤维素钠中加入去离子水充分搅拌后得到羧甲基纤维素钠水溶液，用氢氧化钠水溶液调节使得羧甲基纤维素钠水溶液的PH值为8；

步骤二：向羧甲基纤维素钠水溶液中投入适量的单体丙烯酰胺，然后通入氮气保护并搅拌30min，充分溶解后缓慢滴加适量的引发剂过硫酸钾溶液；

步骤三：滴加完毕后，再加入硼砂、尿素和淀粉，混合搅拌，将反应体系放入数显恒温水浴锅内，调节反应温度70℃使羧甲基纤维素钠水溶液与丙烯酰胺在引发剂过硫酸钾的作用下发生自由基聚合反应；

步骤四：在70℃恒温反应4-6h后，将产物用乙醇沉淀后用离心机离心分离，将产物用乙醇充分洗涤后用丙酮提纯，在65℃烘干后得到固沙剂样品。

在上述的防风固沙剂及其制备工艺中，步骤三中，加入硼砂、尿素和淀粉的质量比例小于5％。

与现有技术相比，本发明防风固沙剂及其制备工艺的优点为：