一種復(fù)合型抑塵固沙劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及抑塵劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合型抑塵固沙劑及其制備方法。該 抑塵固沙劑主要用于干旱地區(qū)、沙漠地區(qū)、煤場、礦區(qū)、施工工地、運(yùn)輸線，抑制粉塵和沙塵 的飛揚(yáng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，粉塵和沙塵污染是困擾全社會(huì)的難題，在我國的北方干旱地區(qū)、沙漠地 區(qū)、煤場、礦區(qū)、施工工地、運(yùn)輸線，尤為嚴(yán)重。目前常采用灑水的方法抑塵，利用水潤濕顆粒 細(xì)小的干燥粉塵，使其密度增加，粘結(jié)成較大顆粒，在外力作用下不能飛揚(yáng)。這種方法簡便 易行，但粉塵與水的結(jié)合力較弱，水分受氣候影響很大，抑塵時(shí)間短。在炎熱的夏季，水分蒸 發(fā)較快，必須頻繁灑水，水資源耗費(fèi)嚴(yán)重，抑塵成本增加。在寒冷的冬季，氣溫在o°c以下時(shí)， 灑水抑塵會(huì)使運(yùn)輸路面結(jié)冰，不利于行車安全。
[0003] 隨著人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，化學(xué)抑塵技術(shù)逐漸成為治理粉塵的有效措施，應(yīng) 用發(fā)展迅速。按照化學(xué)抑塵劑的作用機(jī)理，分為潤濕型抑塵劑、粘結(jié)型抑塵劑、凝聚型抑塵 劑、復(fù)合型抑塵劑四類。潤濕型抑塵劑多為表面活性劑和無機(jī)鹽，適用范圍較小，有效抑塵 時(shí)間較短，且無機(jī)鹽多呈酸性，易對(duì)環(huán)境造成二次污染。粘結(jié)型抑塵劑主要包括瀝青、渣油、 煤焦油、重油等，這些材料異味較大，對(duì)周圍的環(huán)境、土壤和地下水存在潛在的污染威脅，并 且加工工藝復(fù)雜、成本較高。凝聚型抑塵劑主要為超強(qiáng)吸水的高分子樹脂材料，抑塵效果 好，但成本高、制備難度大。復(fù)合型化學(xué)抑塵劑將潤濕、粘結(jié)、凝聚功能綜合為一體，抑塵效 果顯著，適用范圍廣，成為抑塵劑發(fā)展的趨勢，但這類產(chǎn)品在國內(nèi)較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合型抑塵固沙劑及其制備方法，該抑塵固沙劑具有 無毒無污染、粘度可調(diào)節(jié)、制備工藝簡單、使用方便、生產(chǎn)成本較低的特點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種復(fù)合型抑塵固沙劑的制備方法，以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯為硬單體，丙烯酸 丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯為軟單體，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺為功能單體，過硫 酸銨、過硫酸鉀為引發(fā)劑，選擇反應(yīng)性乳化劑，水為分散介質(zhì)，通過種子乳液聚合的方法，制 備丙烯酸酯乳液。在乳液中添加聚乙烯醇溶液、無機(jī)材料，制得復(fù)合型抑塵固沙劑。具體包 括如下步驟，所有物質(zhì)均以質(zhì)量份數(shù)計(jì)：
[0007] (1)取5~50份硬單體、5~50份軟單體、0.5~10份功能單體置于同一容器內(nèi)，攪拌 使混合均勻，得到單體混合液A;
[0008] (2)用10份去離子水溶解0.1~5份的引發(fā)劑、0.1~5份的反應(yīng)性乳化劑，得到引發(fā) 劑和反應(yīng)性乳化劑的混合溶液B;
[0009] (3)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應(yīng)容器內(nèi)，加入100份去離子水，攪拌升溫 至70~85°C ;待溫度穩(wěn)定后加入5%~40%的步驟（1)得到的單體混合液A、5%~40 %的步 驟(2)得到的混合溶液B;種子乳液聚合20~30分鐘，開始滴加剩余的單體混合液A、混合溶 液B，1-5小時(shí)內(nèi)滴完;升溫至85~90°C保溫1小時(shí)，停止反應(yīng);待體系冷卻至室溫，用堿調(diào)節(jié) pH值至7~8，得到丙烯酸酯乳液；
[0010] (4)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應(yīng)容器內(nèi)，加入0.1~10份聚乙烯醇、100 份去離子水，攪拌升溫至80~95°C，使溶解，得到聚乙烯醇溶液；
[0011] (5)在裝有攪拌裝置的容器內(nèi)，加入步驟(3)制得的丙烯酸酯乳液5~95份，步驟 (4)制得的聚乙烯醇溶液5~95份，無機(jī)材料1~20份，攪拌均勻，制得復(fù)合型抑塵固沙劑。
[0012] 所述的步驟（1)中硬單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種;軟單體為丙 烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中的一種或多種;功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯 酰胺中的一種或多種。
[0013] 所述的步驟(2)中引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種;反應(yīng)性乳化劑為 苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、 甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、4-烯丁氧基-2-羥基丙磺酸鈉、2-丙烯酰胺-2,2_二甲基乙磺酸 鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨中的一種或多種。
[0014] 所述的步驟(3)中堿為氨水、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或多種。
[0015] 所述的步驟(5)中無機(jī)材料為氧化鈣、石膏、硫酸鈣、碳酸鈣中的一種或多種。
[0016] 現(xiàn)場使用時(shí)將此抑塵固沙劑與水按1:10~1000稀釋，然后注入噴灑器，按照1~ 2kg/平方米的用量噴灑于使用場地表面。
[0017] 本發(fā)明的有益效果為：
[0018] (1)本發(fā)明抑塵固沙劑具有潤濕、粘結(jié)、凝聚功能，可廣泛應(yīng)用于干旱地區(qū)、沙漠地 區(qū)、煤場、礦區(qū)、施工工地、運(yùn)輸線等場所。
[0019] (2)本發(fā)明抑塵固沙劑安全無毒、無腐蝕、不含污染物、綠色環(huán)保，對(duì)土壤植被無損 害。
[0020] (3)本發(fā)明抑塵固沙劑使用方便，可根據(jù)使用場地和粘度要求，直接用水稀釋。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1獲得的丙烯酸酯乳液的紅外光譜圖，該圖說明苯乙烯、丙烯 酸丁酯、丙烯酸單體都參與了反應(yīng)，得到丙烯酸酯乳液。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] (1)取20g苯乙烯、20g丙烯酸丁酯、2g丙烯酸置于同一容器內(nèi)，攪拌使混合均勻，得 到單體混合液A;
[0025] (2)用IOg去離子水溶解0.3g的過硫酸銨、0.2g的苯乙烯磺酸鈉，得到引發(fā)劑和反 應(yīng)性乳化劑的混合溶液B;
[0026] (3)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應(yīng)容器內(nèi)，加入100g去離子水，攪拌升溫 至80°C;待溫度穩(wěn)定后加入25%的步驟（1)得到的單體混合液A、25%的步驟(2)得到的混合 溶液B;種子乳液聚合20~30分鐘，開始滴加剩余的單體混合液A、混合溶液B，1-5小時(shí)內(nèi)滴 完;升溫至85~90°C保溫1小時(shí)，停止反應(yīng);待體系冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)pH值至7~8,得 到丙烯酸酯乳液；
[0027] (4)在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置的反應(yīng)容器內(nèi)，加入5g聚乙烯醇、100g去離子 水，攪拌升溫至80~95°C，使