CN106010453A - 一种防尘抑尘剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防尘抑尘剂，其组成按质量份数构成为：凹凸棒黏土‑黄原胶‑丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂40‑70份，改性矿物粘土10‑30份，聚丙烯酸钠5‑10份，改性天然纤维素5‑20份，粘多糖5‑10份。本发明防尘抑尘剂为水溶性粉体，无毒、无害、安全环保，使用时用水冲稀50‑100倍即可，喷洒到煤堆、粉尘等表面，形成一层坚硬壳体，抑尘防尘率≥85％。

Description

一种防尘抑尘剂

一、技术领域

本发明涉及一种防尘抑尘剂，属于环境污染治理领域。

二、背景技术

随着科学经济的发展，我国多地出现雾霾天气，大气污染问题日益加剧。目前全国空气污染中主要污染因子为颗粒物质、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。其中可吸入式颗粒物(PM₁₀)和可吸入肺颗粒物(PM_2.5)及其其中细小颗粒物已成为制约我国城市空气质量的主要因素。

近年来，国内外在抑尘剂研究方面取得了许多成果，定期在矿山堆厂、渣土运输、建筑工地、车间粉尘、道路施工等洒水防尘，这种方法经济代价太高，而且水蒸发快、抑尘周期长，特别是冬季路面洒水易造成交通事故。目前，喷雾抑尘、超声波抑尘还在试验阶段及抑尘原理是依靠各自的设备把喷洒水转化成超细水雾，封住尘源从而除去粉尘，费用较高。现阶段在众多防尘方法中，喷洒化学抑尘剂作为一种方便又有效地抑尘方法已经在国内外得到广泛的应用，在施工工地、道路、矿山、公园、厂区、煤料厂等使用中颇为有效。

三、发明内容

本发明旨在提供一种防尘抑尘剂，应用于各种道路、建筑施工地、石料厂、水泥厂等以达到防尘抑尘目的。

本发明防尘抑尘剂具有无毒、无味、无腐蚀等特点，是由新型多功能高分子聚合物组合合成，聚合物之间的交联分子形成网状结构，到达抑尘目的。本发明防尘抑尘剂具有良好的成膜特性，喷撒到颗粒散料表面后形成有效的防护层，保水能力强，热稳定性好。

本发明防尘抑尘剂的组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶(XG)-丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)改性吸水性树脂40-70份，改性矿物粘土10-30份，聚丙烯酸钠5-10份，改性天然纤维素5-20份，粘多糖5-10份。

所述凹凸棒黏土-黄原胶(XG)-丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)改性吸水性树脂是通过如下方法制备得到的：

将黄原胶、凹凸棒黏土和蒸馏水加入到装有搅拌器、冷凝管、温度显示仪以及氮气导管的反应釜中，缓慢搅拌0.5h；在室温条件下将丙烯酸用氢氧化钠中和，使其达到70％中和度，然后加入到反应釜中，并加入丙烯酰胺单体，缓慢升温到50℃，加入交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温至70℃反应4-6小时；反应结束后，将产物用甲醇水溶液洗涤，60-80℃烘干至恒重，研磨粉碎后过200目筛，得到接枝共聚产物，即为改性吸水树脂。

其中凹凸棒黏土、黄原胶、丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为0.05:0.1:5:1。

交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的添加量为丙烯酰胺单体质量的0.08％。

引发剂过硫酸铵的添加量为丙烯酰胺单体质量的1.2％。

采用上述方法制得的改性吸水性树脂是一种新型多功能高分子聚合物，聚合物之间的交联分子形成网状结构，吸水及保水性能良好，无毒、无害、无腐蚀，可自行降解，喷撒到颗粒散料表面后形成有效地防护层，到达抑尘目的。

所述改性矿物粘土是采用硅烷偶联剂对矿物粘土进行改性后得到的表面活性吸附材料，可有效吸附空气中弥漫的气溶胶(PM2.5、PM5.0、PM10.0)等粉尘颗粒，可吸附并中和二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氮氧化物等各种酸性有害气体。

所述改性矿物粘土是通过如下方法制备得到的：

在混料桶中加入乙醇10kg、蒸馏水20kg和硅烷偶联剂，加入草酸溶液调节pH值为3-4，升温至70℃，加入矿物粘土20kg，搅拌混合均匀，70℃烘干至恒重，研磨粉碎后过200目筛，即制得改性矿物粘土。

所述矿物粘土为膨润土、高岭土、蒙脱土中的一种或几种。

所述硅烷偶联剂的添加量为矿物粘土质量的7.5％，所述硅烷偶联剂优选为KH-570。

所述改性天然纤维素是天然纤维素经改性制得的一种阴离子型高分子化合物，包括羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠中的一种或几种的混合物。

所述粘多糖是一种吸附性与粘性较强的不均一多糖。

将上述各原料按配比量混合后，采用捏合机捏合混制，即可制备得到本发明防尘抑尘剂。其接触皮肤无危害，易清洗，使用时用水稀释50-100倍，喷洒到煤堆、粉尘等表面，形成一层坚硬壳体，用于抑尘防沙。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明防尘抑尘剂由功能高分子聚合物组成，放置稳定好，性价比高，可用冷水冲稀50-100倍使用。

2、本发明防尘抑尘剂具有良好的成膜性，喷撒到颗粒散料表面后形成坚硬防护层，保水能力强。

3、本发明防尘抑尘剂喷洒于易扬尘堆厂、渣土运输车、粉尘工地、建筑施工现场，抑尘率≥85％。

4、本发明防尘抑尘剂具有良好的可降解性，无毒，不污染环境。

四、具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明具体技术方案做进一步的说明。以下说明仅采用例举的方式，本发明的保护范围不应局限于此。

按上述说明方法制备凹凸棒黏土与黄原胶接枝的改性吸水性树脂。

本发明实施例中使用的凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂是通过如下方法制备得到的：

将黄原胶、凹凸棒黏土和蒸馏水加入到装有搅拌器、冷凝管、温度显示仪以及氮气导管的反应釜中，缓慢搅拌0.5h；在室温条件下将丙烯酸用氢氧化钠中和，使其达到70％中和度，然后加入到反应釜中，并加入丙烯酰胺单体，缓慢升温到50℃，加入交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(丙烯酰胺单体质量的0.08％)和引发剂过硫酸铵(丙烯酰胺单体质量的1.2％)，升温至70℃反应4-6小时；反应结束后，将产物用甲醇水溶液洗涤，60-80℃烘干至恒重，研磨粉碎后过200目筛，得到接枝共聚产物，即为改性吸水树脂。其中凹凸棒黏土、黄原胶、丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为0.05:0.1:5:1。

本发明实施例中使用的改性矿物粘土是通过如下方法制备得到的：

在混料桶中加入乙醇10kg、蒸馏水20kg和硅烷偶联剂KH-570(矿物粘土质量的7.5％)，加入草酸溶液调节pH值为3-4，升温至70℃，加入矿物粘土20kg，搅拌混合均匀，70℃烘干至恒重，研磨粉碎后过200目筛，即制得改性矿物粘土。所述矿物粘土为膨润土、高岭土、蒙脱土中的一种或几种。

实施例1：

本实施例中防尘抑尘剂的组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂50份、改性高岭土20份、聚丙烯酸钠10份、羟甲基纤维素钠10份、粘多糖10份。按上述重量比混合后，采用捏合机捏合混制，制成防尘抑尘剂。

实施例2：

本实施例中防尘抑尘剂的组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂50份、改性膨润土15份、聚丙烯酸钠5份、羟丙基纤维素钠15份、粘多糖15份，按上述重量比混合后，采用捏合机捏合混制，制成防尘抑尘剂。

实施例3：

本实施例中防尘抑尘剂的组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂50份、改性蒙脱土15份、聚丙烯酸钠5份、羟乙基纤维素钠15份、粘多糖15份，按上述重量比混合后，采用捏合机捏合混制，制成防尘抑尘剂。

实施例4：

本实施例中防尘抑尘剂的组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂50份、改性高岭土5份、改性膨润土5份、改性膨润土5份、聚丙烯酸钠5份、羟乙基纤维素钠15份、粘多糖15份，按上述重量比混合后，采用捏合机捏合混制，制成防尘抑尘剂。

对4组实施例所制防尘抑尘剂进行测试：

表1防尘抑尘剂性能

从表1中可以看出，4组实施例所制防尘抑尘剂经测试，抑尘剂生态环保，无毒无害，无腐蚀性，防尘效果显著，具有较好的市场前景。

Claims (7)

1.一种防尘抑尘剂，其特征在于其组成按质量份数构成为：

凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂40-70份，改性矿物粘土10-30份，聚丙烯酸钠5-10份，改性天然纤维素5-20份，粘多糖5-10份。

2.根据权利要求1所述的防尘抑尘剂，其特征在于所述凹凸棒黏土-黄原胶-丙烯酸/丙烯酰胺改性吸水性树脂是通过如下方法制备得到的：

将黄原胶、凹凸棒黏土和蒸馏水加入到装有搅拌器、冷凝管、温度显示仪以及氮气导管的反应釜中，缓慢搅拌0.5h；在室温条件下将丙烯酸用氢氧化钠中和，使其达到70％中和度，然后加入到反应釜中，并加入丙烯酰胺单体，缓慢升温到50℃，加入交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温至70℃反应4-6小时；反应结束后，将产物用甲醇水溶液洗涤，60-80℃烘干至恒重，研磨粉碎后过200目筛，得到接枝共聚产物，即为改性吸水树脂。

3.根据权利要求2所述的防尘抑尘剂，其特征在于：

凹凸棒黏土、黄原胶、丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为0.05:0.1:5:1。

4.根据权利要求2所述的防尘抑尘剂，其特征在于：

交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的添加量为丙烯酰胺单体质量的0.08％。

5.根据权利要求2所述的防尘抑尘剂，其特征在于：

引发剂过硫酸铵的添加量为丙烯酰胺单体质量的1.2％。

6.根据权利要求1所述的防尘抑尘剂，其特征在于：

所述改性矿物粘土是采用硅烷偶联剂对矿物粘土进行改性后得到的表面活性吸附材料，所述矿物粘土为膨润土、高岭土、蒙脱土中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的防尘抑尘剂，其特征在于：

所述改性天然纤维素包括羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠中的一种或几种的混合物。