CN102127453B - 一种化学固沙剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化学固沙剂，按质量百分比计，由模数为2.8～3.3的水玻璃40%～60%、山梨醇0.08%～0.12%、碳酸锂1.2%～1.8%、聚丙烯酰胺0.1%、羧甲基纤维素钠0.2%组成。其制备方法：是将水玻璃化学改性后，与有机高分子材料合理复配而成。与传统的水玻璃固沙剂相比，具有固沙效果良好、对环境无污染、抗老化性强、制备简单、施工方便等特点。沙模样品测试结果显示：该固沙剂具有良好的抗老化、抗冻融及抗风蚀性能，无侧限抗压强度≥0.2兆帕。在荒漠化防治领域中具有推广应用价值。

Description

一种化学固沙剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种化学固沙剂，具体地说是将水玻璃化学改性后与有机高分子材料合理复配的一种新型化学固沙剂。

背景技术

我国是世界上沙漠面积大、分布广、荒漠化危害较为严重的国家之一。尤其是近几年来，随着土地沙漠化的加速发展，突发性风沙灾害——强沙尘暴的发生频率愈来愈高。现有的防沙治沙措施分为机械、生物和化学三种。在各种防沙措施中，生物治沙是一种治根治本的防护措施，但其对地域环境要求较为严格；机械防沙成本高，施工麻烦；而化学固沙具有成本低、见效快、适应性强的优点，近几年得到了越来越多的重视、应用和发展。在化学固沙剂的种类中，目前应用较广的主要有有乳化沥青溶液固沙剂，聚乙烯醇为主要成分的固沙剂和木质素磺酸盐改性系列溶液固沙剂等。但它们存在固沙效果较差，制备麻烦，污染环境等问题。也有以水玻璃为主要成分的化学固沙剂，但往往只是简单的复配，不能很好的解决水玻璃的抗老化性差的缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种固沙效果好、抗老化性强、对环境无污染、制备简单、施工方便的化学治沙剂。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种化学固沙剂，按质量百分比计，它由如下原料制成：

    模数为2.8～3.3的水玻璃                 40%～60%

    聚丙烯酰胺                             0.1%

  羧甲基纤维素钠                         0.2%

    山梨醇                                 0.08～0.12%

    碳酸锂                                 1.2～1.8%

余量为水。

一种制备上述化学固沙剂的方法，按比例将山梨醇、碳酸锂加入水中，搅拌待其完全溶解后，再在其中加入水玻璃充分反应3～5小时，然后加入聚丙烯酰胺继续反应1～2小时，得到改性后的水玻璃，最后加入羧甲基纤维素钠搅拌均匀而成，整个反应过程均在常温下进行。

施工时，将制备好的化学固沙剂均匀喷洒于流沙地表，固沙剂渗入地表1～2cm厚度后，形成相当厚度的固结层，切断流沙与风的接触，起到固沙的作用。

本发明提供的上述化学固沙剂及其制备方法，由于将水玻璃化学改性后与有机高分子材料合理复配，原材料和工艺流程选用适当，具有固沙效果良好、对环境无污染、抗老化性强、制备简单、施工方便等特点。经研究测试：由本固沙剂制作的沙模样品，具有良好的抗老化、抗冻融、抗风蚀性能，无侧限抗压强度≥0.2兆帕。在荒漠化防治领域中具有推广应用价值。

具体实施方式

实施例1：按质量百分比计，将0.1%的山梨醇、1.5%碳酸锂加入到48.1%的水中，搅拌待其完全溶解后，再在其中加入50%的水玻璃（模数为3.0）充分反应4小时，然后加入0.1%的聚丙烯酰胺继续反应1.5小时，得到改性后的水玻璃，最后加入0.2%的羧甲基纤维素钠搅拌均匀而成，即可得到本发明的固沙剂。整个反应过程均在常温下进行。

经研究测试：由该固沙剂制作的沙模样品，常温下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.34兆帕；70摄氏度下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.30兆帕；零下20摄氏度下冷冻7天，测其无侧限抗压强度为0.28兆帕。TGA测试，0～700摄氏度下，热重损失为8.7%。

实施例2：按质量百分比计，将0.08%的山梨醇、1.2%碳酸锂加入到58.42%的水中，搅拌待其完全溶解后，再在其中加入40%的水玻璃（模数为3.3）充分反应3小时，然后加入0.1%的聚丙烯酰胺继续反应1小时，得到改性后的水玻璃，最后加入0.2%的羧甲基纤维素钠搅拌均匀而成，即可得到本发明的固沙剂。整个反应过程均在常温下进行。

经研究测试：由本固沙剂制作的沙模样品，常温下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.32兆帕；70摄氏度下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.28兆帕；零下20摄氏度下冷冻7天，测其无侧限抗压强度为0.26兆帕。TGA测试，0～700摄氏度下，热重损失为8.5%。

实施例3：按质量百分比计，将0.12%的山梨醇、1.8%碳酸锂加入到37.78%的水中，搅拌待其完全溶解后，再在其中加入60%的水玻璃（模数为2.8）充分反应5小时，然后加入0.1%的聚丙烯酰胺继续反应2小时，得到改性后的水玻璃，最后加入0.2%的羧甲基纤维素钠搅拌均匀而成，即可得到本发明的固沙剂。整个反应过程均在常温下进行。

经研究测试：由该固沙剂制作的沙模样品，常温下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.33兆帕；70摄氏度下老化7天，测其无侧限抗压强度为0.28兆帕；零下20摄氏度下冷冻7天，测其无侧限抗压强度为0.27兆帕。TGA测试，0～700摄氏度下，热重损失为8.6%。

以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种化学固沙剂，其特征在于，按质量百分比计，它由如下原料制成：

    模数为2.8～3.3的水玻璃                 40%～60%

    聚丙烯酰胺                             0.1%

  羧甲基纤维素钠                         0.2%

    山梨醇                                 0.08～0.12%

    碳酸锂                                 1.2～1.8%

余量为水。

2.根据权利要求1所述的化学固沙剂，其特征在于，所述的原料质量百分比为：模数为2.8～3.3的水玻璃50%，聚丙烯酰胺 0.1%，  羧甲基纤维素钠0.2%，山梨醇0.1%，碳酸锂1.5%，余量为水。

3.一种如权利要求1或2所述的化学固沙剂的制备方法，其特征是：按所述的比例将山梨醇、碳酸锂加入水中，搅拌待其完全溶解后，再在其中加入水玻璃充分反应3～5小时，然后加入聚丙烯酰胺继续反应1～2小时，得到改性后的水玻璃，最后加入羧甲基纤维素钠搅拌均匀而成，整个反应过程均在常温下进行。