CN106701024A - 道路抑尘剂及其制备和施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路抑尘剂及其制备和施工方法，属于环保抑尘领域。所述道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1‑2％、乳液0.1‑10％、吸湿保湿剂0.2‑5％、吸附剂0.01‑0.5％、防冻剂2‑10％、润湿剂0.1‑0.2％、填料1‑25％、余量为水。本发明能够有效降低道路上可吸入颗粒物及氮氧化物、硫化物等有害物质，具有环境好、吸湿保湿性强、对车辆和路面的腐蚀性弱，不会造成道路安全隐患的特点。

Description

道路抑尘剂及其制备和施工方法

技术领域

本发明涉及环保抑尘领域，特别是指一种道路抑尘剂及其制备和施工方法。

背景技术

伴随着工业发展，大气污染日益成为整个社会不可避免且必须直面的环境问题。其中，可吸入颗粒物更是直接危害人们身体健康的严重污染物。可吸入颗粒物最多的来源是煤炭燃烧和汽车尾气排放，其中，汽车作为普遍的交通工具，其产生的污染物不仅有尾气排放的碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等，还有汽车行驶过程中带入的扬尘及轮胎与路面摩擦产生的碳屑。

目前，针对道路抑尘方面，降低道路扬尘及可吸入颗粒物的措施主要是洒水治理，此法优点是简单易行，缺点是降尘保持时间短，耗水量大，据调查数据显示，当汽运碎石路面湿度达到8％～9％时，粉尘浓度可达到2mg/m³，而耗水量达1.5～2L/㎡，洒水一次有效时间仅为10～15分钟，现场要达此要求难度很大。而且大多数情况下，当水分蒸发后，微尘含量会剧增600％，加大了降尘难度，同时也增加了水土流失的速度。冬季上冻季节，无法洒淡水，只能改洒盐水，这无形中增加了成本和汽车轮胎的腐蚀。因此，实验证明，路面洒水是成本效益最差的降尘途径之一。

大部分道路抑尘专利都是针对各种矿山路治理，只有专利CN 104073222 A公布了一种治理近地表气体中可吸入颗粒物的道路抑尘剂及制备方法，该专利是应用醋酸钙镁盐水溶液于道路抑尘剂中。但其保湿吸湿时间短，持续应用时间不明显，且使用分步施工，步骤繁琐。其他专利，例如CN 102660227 A、CN 103305188 A、CN 103965834 A等，配方中都使用羧甲基纤维素类成膜物质，该物质在实际道路应用中会增加滑性，减小道路阻力，属于道路安全隐患；例如CN 105018032 A、CN 103242805 A等，配方中使用沥青或其它基础油，会在应用过程中产生毒性物质，二次污染严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环境友好、具有持续抑尘保湿功效，同时不影响交通安全、有效减少可吸入颗粒物的道路抑尘剂及其制备和施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种道路抑尘剂，由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1-2％、乳液0.1-10％、吸湿保湿剂0.2-5％、吸附剂0.01-0.5％、防冻剂2-10％、润湿剂0.1-0.2％、填料1-25％、余量为水。

进一步的，所述的道路抑尘剂，由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1-1％、乳液0.1-5％、吸湿保湿剂0.2-2％、吸附剂0.01-0.2％、防冻剂3-8％、润湿剂0.1-0.15％、填料2-20％、余量为水。

进一步的，所述可分散乳胶粉为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉和/或丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，所选可分散乳胶粉中含有碳链及苯环结构，可以形成空间位阻，利于功能基团与其他组分之间形成氢键，取得更优的抑尘效果。

进一步的，所述吸附剂为甲壳素和/或壳聚糖，溶解后的溶液中含有氨基(NH²⁺)，这些氨基通过结合负电子来抑制细菌，具有显著的抑菌效果；且甲壳素、壳聚糖分子可以有效络合吸附重金属离子，从而减少空气中重金属含量，降低污染。

进一步的，所述填料为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、硅藻土中的一种或多种，填料可以与粘附在路面上的酸性气溶胶反应，能够除去更多的有害物质，同时将车轮与路面之间的摩擦力减小到合理的安全范围(例如保证车辆刹车的制动性能和安全的刹车距离)。

进一步的，所述乳液为氟碳乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、EVA乳液中的一种或多种。

进一步的，所述吸湿保湿剂为聚丙烯酸型高吸水树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇4000、聚乙二醇200、聚乙二醇400、果糖中的一种或多种。

进一步的，所述防冻剂为丙二醇、丙三醇、二丙二醇丁醚、氯化钙中的一种或多种。

进一步的，所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚丙烯酸钠、含氟表面活性剂中的一种或多种。

另一方面，本发明还提供上述道路抑尘剂的制备方法，包括：

步骤1：将吸湿保湿剂与水充分混合，搅拌静置，使得吸湿保湿剂完全溶胀或溶解，制成吸湿保湿混合水溶液；

步骤2：再向步骤1中的吸湿保湿混合水溶液中加入吸附剂、防冻剂、润湿剂，搅拌混合均匀；

步骤3：最后向步骤2中的混合液中加入乳液和可再分散胶粉，搅拌均匀即得道路抑尘剂。

再一方面，本发明还提供上述道路抑尘剂的施工方法，所述施工方法为用抑尘车或洒水车按1.5-2kg/m²将抑尘剂喷洒于道路上。

本发明具有以下有益效果：

上述方案中，道路抑尘剂配方组分中所用可分散乳胶粉、乳液、吸湿保湿剂均为合成聚合物，大分子聚合物为稳定、无毒物质，乳液作成膜物质，在实际应用中起到凝固近地表颗粒作用；由于可分散乳胶粉结构中含有碳链及苯环结构，可以形成空间位阻，使结构上的功能基团与乳液、含有大量-COOH或-OH的吸湿保湿剂之间形成氢键，使混合溶剂保持稳定均匀状态，使其具有优异的吸水保水效果；添加天然甲壳素、壳聚糖作为吸附剂，溶解后的溶液中含有氨基(NH²⁺)，这些氨基通过结合负电子来抑制细菌，具有显著的抑菌效果；且甲壳素、壳聚糖分子可以有效络合吸附重金属离子，从而减少空气中重金属含量，降低污染；选用碳酸钙、氧化钙、硅藻土等填料，可以与粘附在路面上的酸性气溶胶反应，能够除去更多的有害物质，同时将车轮与路面之间的摩擦力减小到合理的安全范围(例如保证车辆刹车的制动性能和安全的刹车距离)；防冻剂，不含毒性物质，不会对地下水及动植物产生危害；

本发明在减少车轮与路面之间摩擦力的过程中，有效地减少了车轮与地面之间由于剧烈摩擦产生较多的炭黑，从而使得本发明对近地表的可吸入颗粒物完成了进一步的治理；且各组分为聚合物和无毒环保天然材料，施用后可自动调节近地表湿度，能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来；空气中的水份减少、湿度下降时，能够将储存在超微细孔中的水份释放出来；能够有效降低道路上可吸入颗粒物及氮氧化物、硫化物等有害物质；具有环境好、吸湿保湿性强、对车辆和路面的腐蚀性弱、不会造成道路安全隐患的特点。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中保湿吸湿时间短、持续应用时间不明显、存在安全隐患、并且不环保的问题，提供一种道路抑尘剂及其制备和施工方法。

实施例1

道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：0.1％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、10％EVA乳液、5.0％聚丙烯酰胺、0.01％壳聚糖、5％氯化钙、0.1％含氟表面活性剂、10％碳酸钙、余量为水。

制备方法包括：

步骤1：将5.0％的聚丙烯酰胺与水充分混合，搅拌5分钟，使得聚丙烯酰胺完全溶解，制成聚丙烯酰胺水溶液；

步骤2：向步骤1所制备的水溶液中加入0.01％壳聚糖、5％氯化钙、0.1％含氟表面活性剂、10％碳酸钙，搅拌混合均匀；

步骤3：向步骤2所得混合液中加入0.1％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、10％的EVA乳液，搅拌均匀即得道路抑尘剂。

实施例2

道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：2％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、0.5％氟碳乳液、1.0％聚丙烯酸钠型高吸水树脂、0.1％壳聚糖、0.1％甲壳素、8％丙二醇、0.1％十二烷基磺酸钠、20％硅藻土、余量为水。

制备方法包括：

步骤1：将1.0％的聚丙烯酸钠型高吸水树脂与水充分混合，搅拌10min，使得聚丙烯酸型高吸水树脂充分溶胀，制成吸水树脂水溶液；

步骤2：向步骤1所制备的水溶液中加入0.1％壳聚糖、0.1％甲壳素、8％丙二醇、0.1％十二烷基磺酸钠、20％硅藻土搅拌混合均匀；

步骤3：向步骤2所得混合液中加入2％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、0.5％的氟碳乳液搅拌均匀，即得道路抑尘剂。

实施例3

道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：0.5％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、0.5％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、2％氟碳乳液、3％苯丙乳液、1.0％的聚乙二醇4000、1.0％聚乙二醇200、0.1％壳聚糖、5％丙三醇、0.1％聚氧乙烯烷基酚醚、0.05％聚氧乙烯脂肪醇醚、5％碳酸钙、余量为水。

制备方法包括：

步骤1：将1.0％的聚乙二醇4000和1.0％聚乙二醇200与水充分混合，搅拌8min，使其完全溶解，制成混合水溶液；

步骤2：向步骤1所制备的水溶液中加入0.1％壳聚糖、5％丙三醇、0.1％聚氧乙烯烷基酚醚、0.05％聚氧乙烯脂肪醇醚、5％碳酸钙搅拌混合均匀；

步骤3：向步骤2所制备的混合液中加入0.5％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、0.5％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、2％氟碳乳液、3％苯丙乳液搅拌均匀，即得道路抑尘剂。

实施例4

道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：0.5％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、0.3％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、5％硅丙乳液、1.0％果糖、0.5％聚乙烯醇400、0.1％壳聚糖、5％二丙二醇丁醚、2％氯化钙、0.15％聚氧乙烯烷基酚醚、15％氧化钙、余量为水。

制备方法包括：

步骤1：将1.0％果糖、0.5％聚乙烯醇400与水充分混合，搅拌10min，使其充分溶解，制成混合水溶液；

步骤2：向步骤1所制备的水溶液中加入0.1％壳聚糖、5％二丙二醇丁醚、2％氯化钙、0.15％聚氧乙烯烷基酚醚、15％氧化钙搅拌混合均匀；

步骤3：向步骤3制备的混合液中加入0.5％苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、0.3％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、5％硅丙乳液搅拌即得道路抑尘剂。

实施例5

道路抑尘剂由以下重量百分比组分组成：0.3％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、1.0％纯丙乳液、0.1％氟碳乳液、2.0％聚乙二醇400、0.1％聚丙烯酰胺、0.2％甲壳素、8％丙三醇、1％二丙二醇丁醚、0.15％聚氧乙烯脂肪醇醚、0.1％含氟表面活性剂、15％碳酸钙、3％硅藻土，余量为水。

制备方法包括：

步骤1：将2.0％聚乙二醇400、0.1％聚丙烯酰胺与水充分混合均匀，制备得到混合水溶液；

步骤2：向步骤1所得水溶液中加入0.2％甲壳素、8％丙三醇、1％二丙二醇丁醚、0.15％聚氧乙烯脂肪醇醚、0.1％含氟表面活性剂、15％碳酸钙、3％硅藻土搅拌均匀；

步骤3：向步骤2所制备的混合液中加入0.3％丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、1.0％纯丙乳液、0.1％氟碳乳液搅拌均匀，即得道路抑尘剂。

由于篇幅所限，为了进一步说明本发明的有益效果，仅以实施例3为例，构建相关对比例。

对比例1

可分散乳胶粉采用醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，其他组分均与实施例3相同。

制备方法同上。

对比例2

可分散乳胶粉采用醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，其他组分均与实施例3相同。

制备方法同上。

对比例3

不含可分散乳胶粉，其他组分均与实施例3相同。

制备方法同上。

测定实施例1-5级对比例1-3所制备的道路抑尘剂的性能指标见表1。

表1

从表1中可以看出，实施例1-5与对比例1-3相比，抑尘剂生态环保，无毒无害，无腐蚀性，防尘效果显著。将本发明制备的道路抑尘剂喷洒于市政道路或未铺装道路的表面，由于具有优良的保湿吸湿效能，能将近地表已有的可吸入颗粒物吸附并完成抑尘处理，同时可以吸附车辆行驶过程中带入和产生的可吸入颗粒物、氮氧化物、硫氧化物等污染物，避免可吸入颗粒物的扩散，减少了二次污染。因此本发明的道路抑尘剂既有较大的经济利益也有巨大的环境保护的社会效益。

本发明还提供道路抑尘剂的施工方法，施工方法为用抑尘车或洒水车按1.5-2kg/m²将抑尘剂喷洒于道路上。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路抑尘剂，其特征在于，由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1-2％、乳液0.1-10％、吸湿保湿剂0.2-5％、吸附剂0.01-0.5％、防冻剂2-10％、润湿剂0.1-0.2％、填料1-25％、余量为水。

2.根据权利要求1所述的道路抑尘剂，其特征在于，由以下重量百分比组分组成：可分散乳胶粉0.1-1％、乳液0.1-5％、吸湿保湿剂0.2-2％、吸附剂0.01-0.2％、防冻剂3-8％、润湿剂0.1-0.15％、填料2-20％、余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于，所述可分散乳胶粉为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉和/或丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉。

4.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于：所述吸附剂为甲壳素和/或壳聚糖。

5.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于：所述填料为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、硅藻土中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于，所述乳液为氟碳乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、EVA乳液中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于：所述吸湿保湿剂为聚丙烯酸型高吸水树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇4000、聚乙二醇200、聚乙二醇400、果糖中的一种或多种。

8.根据权利要求1或2所述的道路抑尘剂，其特征在于，所述防冻剂为丙二醇、丙三醇、二丙二醇丁醚、氯化钙中的一种或多种；所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚丙烯酸钠、含氟表面活性剂中的一种或多种。

9.权利要求1-8任一所述的道路抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：将吸湿保湿剂与水充分混合，搅拌静置，使得吸湿保湿剂完全溶胀或溶解，制成吸湿保湿混合水溶液；

步骤2：再向步骤1中的吸湿保湿混合水溶液中加入吸附剂、防冻剂、润湿剂，搅拌混合均匀；

步骤3：最后向步骤2中的混合液中加入乳液和可再分散胶粉，搅拌均匀即得道路抑尘剂。

10.权利要求1-8任一所述的道路抑尘剂的施工方法，其特征在于，所述施工方法为用抑尘车或洒水车按1.5-2kg/m²将抑尘剂喷洒于道路上。