CN101392039A - 一种化学结壳剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化学结壳剂的制备方法，该方法采用预乳化、预聚合和聚合三步骤进行，通过该方法获得的结壳剂是一种无毒、无味，符合环保要求的化学结壳剂，可使用在大型露天采矿、采煤、冶炼企业、港口、码头堆料场的防尘、固尘，在铁路运输和公路运输煤粉、矿粉的过程中使用也取得令人满意的效果，能有效的防止扬尘对环境的污染，减少由于运输堆放过程中风吹使矿粉、煤粉大量的流失。该化学结壳剂所需的原料属常规化学品单体、易得、经济、方便、有效。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学结壳剂的制备方法，尤其涉及用于表面防尘、固尘化学结壳剂的制备方法。
背景技术
在大型露天矿、冶炼企业的堆场、港口、码头存放着大量的矿粉、煤粉，每逢遇风季节就会卷起扬尘，造成方圆数百里的空气污染，损坏农作物的生长，污染水源河流，引发生存在周围人畜产生严重的呼吸系统的疾病，使当地的生态环境恶化。
在铁路和公路运输中一般采用敞车运输，在运输过程中由于道路的多种因素造成颠簸和扰动气流使料堆表面细小的煤尘、矿尘被吹离车体造成周围空气污染落洒到路面，造成高浓度粉尘的聚集地，形成二次污染源，在铁路和公路的运输过程中表面固化也具有重要的意义。
目前阻止扬尘的方法主要有几种：
一、加盖法：在煤堆上加盖纤维布，有可能解决扬尘问题，但成本高，在大型堆场、矿场上不可能实现。
二、洒水法：洒水是防治粉尘污染最常用的方法，在干燥缺水地域环境中，因蒸发迅速、喷洒频繁、大量用水，不仅成本高昂，特别在生产、生活供水紧张的区域，难以执行。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种用于表面防尘、固尘的化学结壳剂的制备方法，该方法采用预乳化、预聚合和聚合三步骤进行，通过该方法获得的结壳剂是一种无毒、无味，符合环保要求的化学结壳剂，可使用在大型露天采矿、采煤、冶炼企业、港口、码头堆料场的防尘、固尘，在铁路运输和公路运输煤粉、矿粉的过程中使用也取得令人满意的效果，能有效的防止扬尘对环境的污染，减少由于运输堆放过程中风吹使矿粉、煤粉大量的流失。该化学结壳剂所需的原料属常规化学品单体、易得、经济、方便、有效。
本发明所述的一种化学结壳剂的制备方法，按下列步骤进行：
a、预乳化
在乳化反应釜中加入去离子水25％，再加乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、十二烷基硫酸钠1.5％，稳定剂碳酸氢钠0.15％，搅拌10—15分钟，升温60—65℃，将单体甲基丙烯酸甲酯15—19.8％、丙烯酸正丁酯10.2—15％、丙烯酸乙酯6.8—10％、丙烯腈10—13.2％、α—羟甲基丙烯酰胺1.6％依次加入到乳化釜中，升温70—75℃，搅拌30—40分钟后停止待用；
b、预聚合
在聚合釜中加入去离子水20％，搅拌升温至70℃，加入预乳化液总量三分之一的预乳化液，继续搅拌10—15分钟后开始滴加已配制好的引发剂过硫酸钾0.25％溶液，控制滴加速度，时间2.5-3小时，保持反应温度在80—85℃，当过硫酸钾溶液滴至溶液总量的三分之一时停止滴加，继续搅拌，反应温度保持在80—85℃，反应30—35分钟后停止，保温30分钟制得预聚合乳液待用；
c、聚合
在80—85℃的温度继续搅拌的条件下，将剩余三分之二的预乳化液和剩余的三分之二的过硫酸钾溶液，同时滴加聚合釜中，时间2—2.5小时，温度保持在80—85℃，加料结束后，继续保温1—2小时停止反应，升温至90℃熟化1—1.5小时，降至室温，用氨水调节PH值7—8出料，即为含固量≥45％的化学结壳剂产品。
步骤b引发剂过硫酸钾溶液用去离子水稀释10倍待用。
步骤c过硫酸钾溶液滴加速度控制在无明显回流现象，反应溶液保持具有蓝色荧光为宜。
本发明所述的一种化学结壳剂的制备方法，通过该方法制备的化学结壳剂具有以下优点：
1、该化学结壳剂不但可用于防沙、固沙，最重要的用于煤粉、矿粉，特别是100目以上的微细煤尘、矿尘和呼吸性粉尘的抑制方面有独特的作用。
2、该化学结壳剂在使用过程中用量少，在喷洒使用时，必需用大量的水稀释使用，稀释溶液浓度的重量百分比是1-2％，每平方米仅喷洒化学结壳剂的水溶液800-1000毫升。
3、本发明所述方法制备的化学结壳剂在正常的使用浓度下所形成壳层强度高、韧性好、抗大风吹扫能力强。
4、经对比实验证明，本发明所述方法制备的化学结壳剂在膜层的耐用时间和耐候性方面都优于中国专利ZL200410090275.5所提供的防沙、固沙剂。
本发明所述一种的化学结壳剂的制备方法，通过该方法获得的化学结壳剂在使用过程中利用远程射雾器，将化学结壳剂的水溶液经高压雾化喷射到施工料堆上与煤粉、矿粉结合，形成一层均匀具有一定强度的韧性壳层，能抗御八级以上大风的吹扫，有效的避免了由于风的因素造成堆场中煤粉、矿粉的损失及煤粉、矿粉在长途运输过程中的损耗，减少了大型企业堆场、煤粉、矿粉在贮存运输过程中对周围环境的污染。
具体实施方式
实施例1(重量百分比)
a、预乳化
在乳化反应釜中加入去离子水25％，再加乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、十二烷基硫酸钠1.5％，稳定剂碳酸氢钠0.15％，搅拌10分钟升温至60℃，将单体甲基丙烯酸甲酯15％、丙烯酸正丁酯15％、丙烯酸乙酯10％、丙烯腈10％、α—羟甲基丙烯酰胺1.6％依次加入到乳化釜中，升温至70℃，搅拌30分钟后停止待用；
b、预聚合
在聚合釜中加入去离子水20％，搅拌升温至70℃，加入预乳化液总量三分之一的预乳化液，继续搅拌10分钟后开始滴加过硫酸钾溶液用去离子水稀释10倍的溶液0.25％，控制滴加速度，时间2.5小时，保持反应温度在80℃，当过硫酸钾溶液滴至溶液总量的三分之一时停止滴加，继续搅拌，反应温度保持在80℃，反应30分钟后停止，保温30分钟制得预聚合乳液待用；
c、聚合
在80℃的温度继续搅拌的条件下，将剩余三分之二的预乳化液和剩余的三分之二的过硫酸钾溶液，同时滴加聚合釜中，时间2小时，滴加速度控制在无明显回流现象，温度保持在80℃，反应溶液保持具有蓝色荧光为宜，加料结束后，继续保温1小时停止反应，升温至90℃熟化1小时，降至室温，用氨水调节PH值7—8出料，即为含固量≥45％的化学结壳剂产品。
实施例2(重量百分比)
a、预乳化
在乳化反应釜中加入去离子水25％，再加乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、十二烷基硫酸钠1.5％，稳定剂碳酸氢钠0.15％，搅拌12分钟升温至63℃，将单体甲基丙烯酸甲酯17.5％、丙烯酸正丁酯12％、丙烯酸乙酯8.5％、丙烯腈12％、α—羟甲基丙烯酰胺1.6％依次加入到乳化釜中，升温至72℃，搅拌35分钟后停止待用；
b、预聚合
在聚合釜中加入去离子水20％，搅拌升温至70℃，加入预乳化液总量三分之一的预乳化液，继续搅拌13分钟后开始滴加过硫酸钾溶液用去离子水稀释10倍的溶液0.25％，控制滴加速度，时间3小时，保持反应温度在83℃，当过硫酸钾溶液滴至溶液总量的三分之一时停止滴加，继续搅拌，反应温度保持在83℃，反应32分钟后停止，保温30分钟制得预聚合乳液待用；
c、聚合
在83℃的温度继续搅拌的条件下，将剩余三分之二的预乳化液和剩余的三分之二的过硫酸钾溶液，同时滴加聚合釜中，时间2.5小时，滴加速度控制在无明显回流现象，温度保持在83℃，反应溶液保持具有蓝色荧光为宜，加料结束后，继续保温1.5小时停止反应，升温至90℃熟化1.5小时，降至室温，用氨水调节PH值7—8出料，即为含固量≥45％的化学结壳剂产品。
实施例3
a、预乳化
在乳化反应釜中加入去离子水25％，再加乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、十二烷基硫酸钠1.5％，稳定剂碳酸氢钠0.15％，搅拌10分钟升温至60℃，将单体甲基丙烯酸甲酯19.8％、丙烯酸正丁酯10.2％、丙烯酸乙酯6.8％、丙烯腈13.2％、α—羟甲基丙烯酰胺1.6％依次加入到乳化釜中，升温至75℃，搅拌40分钟后停止待用；
b、预聚合
在聚合釜中加入去离子水20％，搅拌升温至70℃，加入预乳化液总量三分之一的预乳化液，继续搅拌15分钟后开始滴加过硫酸钾溶液用去离子水稀释10倍的溶液0.25％，控制滴加速度，时间2.5小时，保持反应温度在85℃，当过硫酸钾溶液滴至溶液总量的三分之一时停止滴加，继续搅拌，反应温度保持在85℃，反应35分钟后停止，保温30分钟制得预聚合乳液待用；
c、聚合
在85℃的温度继续搅拌的条件下，将剩余三分之二的预乳化液和剩余的三分之二的过硫酸钾溶液，同时滴加聚合釜中，2.5小时，滴加速度控制在无明显回流现象，温度保持在85℃，反应溶液保持具有蓝色荧光为宜，加料结束后，继续保温2小时停止反应，升温至90℃熟化1小时，降至室温，用氨水调节PH值7—8出料，即为含固量≥45％的化学结壳剂产品。
Claims (3)
1、一种化学结壳剂的制备方法，其特征在于该方法采用预乳化、预聚合及聚合三步骤进行，具体操作按下列步骤进行：
a、预乳化
在乳化反应釜中加入去离子水25％，再加乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、十二烷基硫酸钠1.5％，稳定剂碳酸氢钠0.15％，搅拌10—15分钟，升温60—65℃，将单体甲基丙烯酸甲酯15—19.8％、丙烯酸正丁酯10.2—15％、丙烯酸乙酯6.8—10％、丙烯腈10—13.2％、α—羟甲基丙烯酰胺1.6％依次加入到乳化釜中，升温70—75℃，搅拌30—40分钟后停止待用；
b、预聚合
在聚合釜中加入去离子水20％，搅拌升温至70℃，加入预乳化液总量三分之一的预乳化液，继续搅拌10—15分钟后开始滴加已配制好的引发剂过硫酸钾0.25％溶液，控制滴加速度，时间2.5-3小时，保持反应温度在80—85℃，当过硫酸钾溶液滴至溶液总量的三分之一时停止滴加，继续搅拌，反应温度保持在80—85℃，反应30—35分钟后停止，保温30分钟制得预聚合乳液待用；
c、聚合
在80—85℃的温度继续搅拌的条件下，将剩余三分之二的预乳化液和剩余的三分之二的过硫酸钾溶液，同时滴加聚合釜中，时间2—2.5小时，温度保持在80—85℃，加料结束后，继续保温1—2小时停止反应，升温至90℃熟化1—1.5小时，降至室温，用氨水调节PH值7—8出料，即为含固量≥45％的化学结壳剂产品。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b引发剂过硫酸钾溶液用去离子水稀释10倍。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c过硫酸钾溶液滴加速度控制在无明显回流现象，反应溶液保持具有蓝色荧光为宜。
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| CN114409842A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-04-29 | 陕西科技大学 | 一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法 |
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| CN114409842A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-04-29 | 陕西科技大学 | 一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法 |
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