CN104151472A - 自交联高分子抑尘剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
自交联高分子抑尘剂及制备方法，属于环境污染治理技术领域，具体涉及到一种自交联高分子抑尘剂及其制备方法。其特征在于，以苯乙烯(St)为硬单体，丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体，引入丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)作为功能单体，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)，己二酸二酰肼(ADH)为自交联单体，以过硫酸盐为引发剂，烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)为乳化剂、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）为反应型乳化剂，通过种子乳液聚合方法反应制备而成的。本发明具有优异的耐候性、耐水性、耐酸碱性，耐腐蚀性，是一种环境友好的绿色产品。
Description
技术领域
本发明属于环境污染治理技术领域，具体涉及到一种自交联高分子抑尘剂及其制备方法，主要用于控制煤粉、矿粉、渣土运输、市政建设、露天矿山开采、裸土地面等粉尘的飞扬。
背景技术
随着工业的发展和人民生活水平的提高,环境保护和资源的有效利用成为世界各国共同关注的焦点问题。粉尘污染是世界公害之一，各种市政工程现场、物料堆场、拆迁场地及其他裸土地面等开放性扬尘场地引起的粉尘污染，极大地危害着人们的正常生活和身体健康，破坏了生态环境。有资料显示，粉尘污染目前已成为我国城市面临的普遍问题，使得城市的大气环境质量进一步恶化。 因此，粉尘飞扬所造成的环境污染越来越受到社会各界人士的广泛关注。
传统的防尘措施大多采用直接喷雾洒水法，简单易行。但严重浪费水资源，防尘时间短，喷洒频次高，抑尘成本高。粉料喷水干燥后，易自然风化产生可吸入颗粒，粉尘污染将更加严重。
在已有的粉尘防治技术中,最新颖和最有效的方法之一是化学抑尘，该方法自上世纪60年代出现以来，一直得到人们的高度重视。近几十年来，其应用范围得到进一步的拓宽。化学抑尘方法的推广与表面活性剂和高分子材料等的迅猛发展紧密相关。也研制了形形色色的化学抑尘剂，但都普遍存在功能单一或价格高昂，且存在毒性、腐蚀性、难降解和二次污染等弊端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自交联高分子化学抑尘剂及其制备方法，以达到在煤炭或矿粉表面起到润湿功能、粘结功能，同时在其表面凝结产生具有一定硬度和强度的壳层，进而有效控制扬尘的目的。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种自交联高分子抑尘剂，其特征在于，以苯乙烯(St)为硬单体，丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体，引入丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)作为功能单体，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)，己二酸二酰肼(ADH)为自交联单体，以过硫酸盐为引发剂，烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)为乳化剂、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）为反应型乳化剂，通过种子乳液聚合方法反应制备而成的。
其中，所述的用作引发剂的过硫酸盐为过硫酸钠。
上述的自交联高分子抑尘剂，其特征在于：各组分用量为（以质量计）：苯乙烯(St)15~30份，丙烯酸乙酯(EA)15~30份，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)3~10份，丙烯酸(AA)2~6份，丙烯酰胺(AM)2~6份，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)0.5~2份，己二酸二酰肼(ADH)0.5~2份，过硫酸钠 0.2~0.4份，烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB) 0.5~2份，烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）0.5~2份，去离子水50份。
本发明所提供的一种自交联高分子抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1： 反应釜中加入10份离子水，及1/3的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，搅拌，加热，升温至84℃；
步骤(2：预乳化釜加入30份去离子水，及剩余2/3的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)和烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86），搅拌下加入苯乙烯(St)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)，快速搅拌30~60分钟，制成预乳化液；
步骤(3：将0.3份过硫酸钠溶于4.7份去离子水中，配制引发剂溶液；
步骤(4：将己二酸二酰肼(ADH)加入到5份去离子水中，搅拌，溶解，配制成溶液；
步骤(5：反应釜温度升至84℃，加入10%的预乳化液，同时加入1/4用量的引发剂溶液，当反应釜温度开始上升时，开始滴加预乳化液，同时滴加引发剂溶液，控制滴加速度，3小时滴完；滴加过程中保持反应釜温度在84~86℃，滴完保温2小时，降温至40℃，用氢氧化钠溶液调节pH为7~8，加入己二酸二酰肼(ADH)溶液，过滤，出料即可。
上述作为引发剂的过硫酸钠用量为单体用量的0.6%。乳化剂用量为单体用量的3%。
所述的自交联单体为双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼(ADH)的任意一种或二者的组合。
通过上述技术路线所制备的自交联高分子抑尘剂，为自交联聚合物乳液型抑尘剂，使用方便，可直接用水稀释使用，抑尘效果好且安全环保。具有粘度和固化强度适中的特点，极易用水稀释，不需搅拌，喷洒到煤堆或矿粉堆表面，可快速交联，成膜固化，起到封堆抑尘的作用。此外，该产品具有水性乳液聚合物的优点，具有优异的耐候性、耐水性、耐酸碱性，耐腐蚀性，是一种环境友好的绿色产品。
具体实施方式
实施例1
(1) 反应釜中加入10份离子水，加入0.25份的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，搅拌，加热，升温至84℃；
(2)预乳化釜加入30份去离子水，加入0.5份烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，0.75份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86），搅拌下加入苯乙烯(St)20份，丙烯酸乙酯(EA)18份，丙烯酸-2乙基己酯(2-EHA)6份、丙烯酸(AA)3份，丙烯酰胺(AM)3份，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)1.5份，快速搅拌30~60分钟，制成预乳化液；
(3) 将0.3份过硫酸钠溶于4.7份去离子水中，配制引发剂溶液；
(4)将1.2份ADH加入到5份去离子水中，搅拌，溶解，配制成ADH溶液；
(5)反应釜温度升至84℃，加入10%的预乳化液，同时加入1/4用量的引发剂溶液，当反应釜温度开始上升时（约10分钟后），开始滴加预乳化液，同时滴加引发剂溶液，控制滴加速度，3小时滴完。滴加过程中保持反应釜温度在84~86℃，滴完保温2小时，降温至40℃，用氢氧化钠溶液调节pH为7~8，加入己二酸二酰肼(ADH)溶液，过滤，出料，即得自交联高分子抑尘剂。
实施例2
(1) 反应釜中加入10份离子水，加入0.25份的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，搅拌，加热，升温至84℃；
(2)预乳化釜加入30份去离子水，加入0.75份烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，0.5份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86），搅拌下加入苯乙烯(St) 20份，丙烯酸乙酯(EA) 20份，丙烯酸 (AA) 2份，丙烯酰胺(AM)4份，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)1.5份，快速搅拌30~60分钟，制成预乳化液；
(3)将0.3份过硫酸钠溶于4.7份去离子水中，配制引发剂溶液；
(4)将1.2份ADH加入到5份去离子水中，搅拌，溶解，配制成ADH溶液；
(5)反应釜温度升至84℃，加入10%的预乳化液，同时加入1/4用量的引发剂溶液，当反应釜温度开始上升时（约10分钟后），开始滴加预乳化液，同时滴加引发剂溶液，控制滴加速度，3小时滴完。滴加过程中保持反应釜温度在84~86℃，滴完保温2小时，降温至40℃，用氢氧化钠溶液调节pH为7~8，加入己二酸二酰肼(ADH)1.2份，过滤，出料即可。
Claims (7)
1.一种自交联高分子抑尘剂，其特征在于，以苯乙烯(St)为硬单体，丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体，引入丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)作为功能单体，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)，己二酸二酰肼(ADH)为自交联单体，以过硫酸盐为引发剂，烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)为乳化剂、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）为反应型乳化剂，通过种子乳液聚合方法反应制备而成的。
2.根据权利要求1所述的自交联高分子抑尘剂，其特征还在于，所述的用作引发剂的过硫酸盐为过硫酸钠。
3.根据权利要求2所述的自交联高分子抑尘剂，其特征在于：各组分用量为：苯乙烯(St)15~30份，丙烯酸乙酯(EA)15~30份，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)3~10份，丙烯酸(AA)2~6份，丙烯酰胺(AM)2~6份，双丙酮丙烯酰胺(DAAM)0.5~2份，己二酸二酰肼(ADH)0.5~2份，过硫酸钠 0.2~0.4份，烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB) 0.5~2份，烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）0.5~2份，去离子水50份。
4.一种自交联高分子抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1： 反应釜中加入10份离子水，及1/3的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)，搅拌，加热，升温至84℃；
步骤(2：预乳化釜加入30份去离子水，及剩余2/3的烷基二苯醚二磺酸二钠(DSB)和烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86），搅拌下加入苯乙烯(St)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)，快速搅拌30~60分钟，制成预乳化液；
步骤(3：将0.3份过硫酸钠溶于4.7份去离子水中，配制引发剂溶液；
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5.根据权利要求4所述的自交联高分子抑尘剂的制备方法，其特征在于，作为引发剂的过硫酸钠用量为单体用量的0.6%。
6.根据权利要求1所述的自交联高分子抑尘剂，其特征在于：所述的自交联单体为双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼(ADH)的任意一种或二者的组合。
7.根据权利要求4所述的自交联高分子抑尘剂的制备方法，其特征在于其制备方法中乳化剂用量为单体用量的3%。
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