CN109181644A - 一种道路抑尘剂及其制备方法和使用方式 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种道路抑尘剂及其制备方法和使用方式,该方法包括:各组材料按质量百分比计算,将2%‑8%中和剂和余量水制成中和液。向化学反应釜中加入25%‑35%主料搅拌,搅拌条件下分批加入8%‑15%表面活性剂和1%‑10%保水保湿剂,保持釜内温度,匀速滴加中和液并继续搅拌,保温中和反应。将反应釜升温加入5%‑10%引发剂并搅拌均匀,保温聚合反应后降至室温,得到抑尘剂,工作时将抑尘剂与水按稀释喷洒即可。本发明解决了现有产品实际使用效果差、有效时间短和造成二次污染等问题,并且应用广泛,尤其适用于粉尘颗粒较小的道路,能够有效吸附、粘结1mm以下的粉尘颗粒和氮氧化合物。
Description
技术领域:
本发明涉及化工领域,尤其涉及一种道路抑尘剂及其生产和使用方法。
背景技术:
如今,城市化进程不断加快,城市人口日益增多,路面扬尘量不断增加。大颗粒漂浮污染物对我国城市空气质量的影响巨大,是大多数城市空气污染的首要原因。
同时,随着人们生活水平的提高,对空气质量提出了更高的要求。现有技术中,一般对道路扬尘防治对策主要为洒水抑尘和化学抑尘。洒水抑尘不仅造成大量水资源的浪费,而且由于我国部分城市夏季气温高,蒸发速度快(一般喷洒一次只能保持10min左右),同时我国部分城市冬季气温低,道路洒水易结冰,容易引发道路安全问题,因此,洒水抑尘际应用受到很大限制。化学抑尘法从诞生之日起就被世界各国所广泛用于道路抑尘,并取得了良好的效果,在科研和工业运行中被认为是解决开放尘源扬尘污染的最佳方法。
中国专利申请CN 104403636 B公开了一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂,按重量百分比由高吸水型树脂、羧甲基纤维素钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、苯甲酸钠、二丙二醇丁醚、硬酯酸钠和余量为去离子水制成,但是其生产工艺繁琐,且其中作为耐冻剂的二丙二醇丁醚具有毒性、常规情况下不会分解,无政府许可,不能将材料排入周围环境,同时普通化学抑尘剂的实际使用效果并不理想,在使用过程中低温环境表现不佳,有效时间短,甚至造成二次污染,严重影响了道路抑尘工作的开展进行。
因此,本领域亟需一种抑尘效果好、安全无污染的道路抑尘剂,以提高道路抑尘工作的效率。
有鉴于此,提出本发明。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种抑尘效果好、安全无污染的道路抑尘剂,以解决现有低温环境使用效果不佳及有效时间短和二次污染的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的第一方面,提供一种道路抑尘剂,技术方案如下:
所述道路抑尘剂包括:各组分按重量百分比计算,主料25%-35%、中和剂2%-8%、吸附剂1%-5%、表面活性剂8%-15%、保水保湿剂1%-10%、引发剂5%-10%和余量水。所述主料为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种,所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基乙酸中的一种或几种,所述吸附剂为活性氧化铝、活性炭中的一种或几种,所述表面活性剂为改性淀粉、玉米淀粉中的一种或几种,所述保水保湿剂为丙二醇、丙三醇中的一种或几种,所述引发剂为过硫酸盐。
所述一种道路抑尘剂配方中选用了多种大分子材料和小分子材料,能够有效吸附、粘结 1mm以下的灰尘颗粒和氮氧化合物。
所述配方内各组分材料的效果并不是简单叠加实现,而是由各组分材料经过化学反应釜反应得到,本发明并没有采用高分子材料作为原料,而是使用小分子材料,使用小分子材料的优势在于统一生产设备、降低生产成本。
优选的,所述主料用量为28%-30%,优选的主料为丙烯酸,所述丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,也是最简单的不饱和羧酸,聚合反应速度快,适用于大批量工业生产。
优选的,所述中和剂用量为4%-6%,优选的中和剂为氢氧化钠。
优选的,所述吸附剂用量为2%,优选的吸附剂为活性炭,所述活性炭可有效吸附空气中的化学有机气体具有很强吸附物理特性,其表面存在多种功能团的化学性质也参与吸附。
优选的,所述表面活性剂用量为10%,优选的表面活性剂为玉米淀粉,所述玉米淀粉具有大部分变性淀粉的性质,且可以降低生产难度、减少生产成本。
优选的,所述保水保湿剂用量为6%-8%,优选的保水保湿剂为丙二醇和丙三醇组合物,所述丙二醇和丙三醇组合物的比例范围为1:6到2:5,所述比例范围的丙二醇和丙三醇组合物具有更加优良的保湿性,可以从空气中吸收水分,在抑尘剂内表面形成保水层,对抑尘剂保湿,也可以和所述活性炭及玉米淀粉协同保水,延长抑尘剂有效时间,从而提高抑尘剂的抑尘寿命,同时所述丙三醇也是优良防冻液,使抑尘剂可以耐受低温环境。
优选的,所述引发剂用量为6%,优选的引发剂为过硫化铵,所述过硫化铵可用作烯类单体乳液聚合的引发剂,且使所得乳液耐水性好,所述过硫酸铵也可用作淀粉胶黏剂的助氧化剂,与淀粉成分中的蛋白质反应提高抑尘剂粘接性,提高抑尘剂使用效果。
优选的,所述水用量为40%-42%,所述水在配料中起到反应溶剂和混合剂作用,可以使用自来水、矿泉水、蒸馏水、去离子水。
本发明第二方面,提供了一种道路抑尘剂的生产方法。
所述制备方法包括如下步骤,各组材料按质量百分比计算:a.将配方量的中和剂与水制成中和液;b.向反应釜中加入主料;c.再向反应釜中加入配方量的表面活性剂、保水保湿剂; d.加入中和液进行中和反应;e.加入引发剂进行聚合反应,得到抑尘剂。
所述道路抑尘剂还包括吸附剂,所述吸附剂可以在上述任意步骤中加入,而不会影响到抑尘剂的产品效果,优选的,所述吸附剂在聚合反应后加入。
所述b为:向化学反应釜中加入主料并搅拌;所述c为:在搅拌条件下分批加入表面活性剂和保水保湿剂并保持釜内温度;所述d为:匀速滴加中和液并继续搅拌,保温中和反应;所述e为:将反应釜升温加入引发剂并搅拌均匀,保温聚合反应后降至室温,得到抑尘剂;
所述a中,优选的,所述中和剂为氢氧化钠。优选的,反应釜为不锈钢通用化工反应容器。
所述b中,优选的,所述主料为丙烯酸。更优选的,转速为20-40r/min,更优选的,转速为30r/min。
所述c中,优选的,所述表面活性剂为玉米淀粉,保水保湿剂为丙二醇和丙三醇的一定比例范围组合物,所述比例范围为丙二醇比丙三醇等于1:6到2:5。更优选的,所述化学反应釜内温度为37-39℃。
所述d中,优选的,保温反应时间为60min,中和反应后物料PH值应保持为7-9。
所述e中,优选的,反应温度为95-100℃,保温时间为120min。更优选的,抑尘剂粘度为2000-2500mPa·s。
本领域技术人员应当了解,上述道路抑尘剂的生产方法可以用于本发明中所提供的道路抑尘剂的制备。
本发明第三方面,提供了一种道路抑尘剂的使用方法。
所述道路抑尘剂的使用方式为:抑尘剂使用时与水稀释,所述稀释倍数为1:20到1:40。优选的,所述道路抑尘剂的用量为1-2.5kg/m2。
优选的,所述稀释倍数为1:30。
本领域技术人员应当了解,上述道路抑尘剂的使用方法可以为本发明中所提供的道路抑尘剂的使用方法。
综上,与现有技术相比,所述的一种道路抑尘剂在抑制开放尘源扬尘污染方面表现优良,在抑尘剂有效时间、耐低温、吸附、粘结能力具有显著优势,可用于道路抑尘及施工路面抑尘,可有效吸附1mm以下粉尘颗粒及有机化学气体。同时,本发明使用小分子材料作为生产原料,使生产设备统一为化学反应釜,便于大规模工业生产。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1.本发明的抑尘剂使用小分子材料作为主要原料,生产场所统一为化学反应釜,使生产流程一体化便于大规模工业生产。
2.本发明的抑尘剂耐低温效果优良,在-20℃到-25℃的温度条件下可正常喷洒,可以适用于大部分地区冬季使用。
3.本发明的抑尘剂有效时间长。
4.本发明的抑尘剂工作效果高效,对1毫米以下粉尘颗粒的吸附、粘结量可达90%以上。
5.本发明的抑尘剂原材料均可自然降解且简单易得,不会对环境造成二次污染且生产成本低。
具体实施方式
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实验例1:
本实验例为本发明中,申请人对不同保水保湿剂的筛选过程。
实验材料:丙烯酸、氢氧化钠、玉米淀粉、活性炭、过硫酸铵、去离子水。
丙二醇、丙三醇,以及其他保水保湿剂。
制备过程:
1.将氢氧化钠和去离子水在反应釜中制成中和液;
2.向反应釜加入丙烯酸,开动搅拌并设定转速为30r/min;
3.向反应釜加入配方量的玉米淀粉和保水保湿剂,保持釜内温度37-39℃;
4.向反应釜加入上述中和液并继续搅拌,保温反应60min;
5.将釜内物料升温至95-100℃时加入配方量的引发剂过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120min后降至室温;
6.向反应釜加入活性炭粉末,搅拌均匀,即可得到抑尘剂
7.将抑尘剂与水按照1:30比例稀释得到实验例1的产品。
本实验例中,验证了多种重量比范围的丙二醇和丙三醇组合物及其他保水保湿剂对抑尘剂保湿性、吸水性和耐冻性的影响。
优选的,设所述丙二醇和丙三醇组合物的重量比为A,申请人经过大量实验后,(如表 1所示)发现能够同时保证抑尘剂保湿性、吸水性和耐冻性的一组丙二醇与丙三醇的重量比特征:即1:6≤A≤2:5。
所述保湿性检测方法使用的是风损检测,即用五级风力吹拂实验例1的产品5分钟,检测实验例1的产品风损率,确定保湿性,风损率5%以下为优、风损率5%-15%为良、风损率 15%-30%为中、风损率30%-45%为差、风损率45%以上为劣。所述吸水性检测使用吸水性检测仪(品牌:美国Kershaw;型号:WPS-101)检测,吸水性70%以上为优、吸水性60%-70%为良、吸水性50%-60%为中、吸水性40%-50%为差、吸水性30%以下为劣。所述耐冻性检测通过降低温度抑尘剂是否凝固确定,凝固温度-30℃以下为优、凝固温度-25℃到-30℃为良、凝固温度-20℃到-25℃为中、凝固温度-15℃到-20℃为差、凝固温度-15℃以上为劣。
表1不同保水保湿剂对抑尘剂保水保湿能力的影响
本实验例中,申请人经过大量实验,证明了抑尘剂各组分满足如下比例时表1的结论均可成立。上述各组分比例为:丙烯酸25%-35%、氢氧化钠2%-8%、玉米淀粉8%-15%、活性炭1%-5%、过硫酸铵5%-10%、保水保湿剂1%-10%。
如表1所示,丙二醇与丙三醇的重量比为1:6到2:5时,与其他组分组合后,实验例1的产品在保湿性、吸水性和耐冻性的表现上均优于其他组,故采用上述方案,能够保证抑尘剂保湿性、吸水性和耐冻性,有效延长抑尘剂使用寿命。进一步的,由表1可知,丙二醇与丙三醇组合物中,丙二醇与丙三醇重量比为4:15时,与其他组分组合后,其保湿性、吸水性和耐冻性与其他组别相比,效果更佳。
实验例2:
本实验例为本发明中,申请人对实验例1中优选的丙二醇与丙三醇组合物在其他抑尘剂配方中的表现情况而进行的实验。
制备过程a:
采用现有技术中,中国专利申请(CN103305187B)的制备方法,制备得到一种抑尘剂。
1.将丙烯酸35kg、丙烯酸丁酯15kg、乙酸乙烯酯10kg、苯乙烯10kg混合成混合液备用。
2.向反应釜中加入水100kg和十二烷基咪唑啉5kg,搅拌并用水浴加热。
3.反应釜内温度升至75℃时,向反应釜中加入亚硫酸钠5kg,同时将混合液匀速滴加入反应釜,在2.5h内滴加完毕,保温1h。
4.向反应釜中加入乙二醇双丙烯酸酯1kg,搅拌1h后降温出料,得到水性丙烯酸酯乳液。
5.向反应釜中加入水100kg,升温至50℃,向反应釜中加入水性丙烯酸酯乳液30kg、 PEG-4002kg、失水山梨糖醇脂肪酸酯6kg、羧甲基纤维素钠盐2kg,搅拌30min后冷却至室温,即得抑尘剂a1。
6.使用时,与水按1:100稀释。
7.将制备过程5中的PEG-4002kg更换成重量比为1:4的丙二醇与丙三醇组合物2kg重复制备过程1-5,得到抑尘剂a2。
制备过程b:
采用现有技术中,中国专利申请(CN103131286A)的制备方法,制备得到一种抑尘剂。
1.向反应釜中加入去离子水70kg,搅拌并设定转速为600r/min;
2.向反应釜中加入氢氧化钠1kg,搅拌30分钟;
3.向反应釜中加入聚丙烯酸酯4kg,搅拌2h;
4.向反应釜中加入羟乙基纤维素1kg,搅拌1h;
5.向反应釜中加入丙三醇26kg,搅拌30min;
6.向反应釜中加入辛基酚聚氧乙烯醚1kg,搅拌30min,即得抑尘剂b1。
7.将制备过程5中的丙三醇26kg更换成重量比为1:4的丙二醇与丙三醇组合物26kg 重复制备过程1-6,得到抑尘剂b2。
制备过程c:
采用现有技术中,中国专利申请(CN103435754B)的制备方法,制备得到一种抑尘剂。
1.将水性聚氨酯乳液20kg、丙烯酸甲酯10kg、丙烯酸羟乙酯6kg、十二烷基苯磺酸钠5kg以及水100kg加入反应釜中,搅拌均匀,调节温度至70℃;
2.加入过硫酸铵2kg,同时滴加丙烯腈3kg,滴加时间0.5h,保温2h。
3.用氢氧化钠水溶液调节反应溶液至中性,搅拌1h,后降温出料即为抑尘剂c1。
4.将制备过程2中的丙烯腈3kg更换成重量比为1:4的丙二醇与丙三醇组合物3kg重复制备过程1-3,得到抑尘剂c2。
将所述实验例2所得抑尘剂a1、a2、b1、b2、c1、c2分别检测其吸水性、保湿性和耐冻性,实验结果如表2所示。
所述保湿性检测方法使用的是风损检测,即用五级风力吹拂实验例1的产品5分钟,检测实验例1的产品风损率,确定保湿性,风损率5%以下为优、风损率5%-15%为良、风损率 15%-30%为中、风损率30%-45%为差、风损率45%以上为劣。所述吸水性检测使用吸水性检测仪(品牌:美国Kershaw;型号:WPS-101)检测,吸水性70%以上为优、吸水性60%-70%为良、吸水性50%-60%为中、吸水性40%-50%为差、吸水性30%以下为劣。所述耐冻性检测通过降低温度抑尘剂是否凝固确定,凝固温度-30℃以下为优、凝固温度-25℃到-30℃为良、凝固温度-20℃到-25℃为中、凝固温度-15℃到-20℃为差、凝固温度-15℃以上为劣。
表2使用丙二醇与丙三醇组合物作为保水保湿剂对不同抑尘剂配方保湿能力的影响
组别 | 保湿性 | 吸水性 | 耐冻性 |
a1 | 良 | 优 | 中 |
a2 | 中 | 差 | 良 |
b1 | 良 | 中 | 优 |
b2 | 良 | 差 | 中 |
c1 | 良 | 良 | 优 |
c2 | 差 | 劣 | 中 |
如表2所示,使用重量比为4:15的丙二醇与丙三醇组合物作为保水保湿剂的实验例2 中,抑尘剂a2、b2、c2在保湿性、吸水性和耐冻性方面表现与使用其原配方中保水保湿剂所得抑尘剂a1、b1、c1相比较有显著差距;同时抑尘剂a2、b2、c2在保湿性、吸水性和耐冻性方面的表现也远远不及使用本发明所提供的抑尘剂(如表1所示)。
由上述结果可知实验例1中优选的丙二醇与丙三醇组合物在其他抑尘剂配方中的表现与其在本发明抑尘剂配方中的表现差距巨大,所以所述优选的丙二醇与丙三醇组合物并不通用于所有的抑尘剂配方。故本发明所选用的保水保湿剂与本发明其他组分配合,达到了本领域技术人员意想不到的技术效果。
实施例1:
以下物质均按重量百分比,将4kg氢氧化钠和48kg去离子水(25℃)制成水溶液;在化学反应釜中加入28kg丙烯酸,开动搅拌转速为30r/min;加入8kg玉米淀粉、1kg丙二醇和5kg丙三醇,保持釜内温度37-39℃;匀速滴加氢氧化钠水溶液并继续搅拌,保温反应 60分钟,中和反应后物料PH值保持为7-9将釜内物料升温至95-100℃时加入5kg过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120分钟后降至室温(25℃),加入1kg活性炭粉末搅拌均匀,即可得到抑尘剂1(黏度:2439mPa·s);将抑尘剂1与水按照1:30比例稀释得到实施例1 的产品。
实施例2:
以下物质均按重量百分比,将4.5kg氢氧化钠和44.5kg去离子水(25℃)制成水溶液;在化学反应釜中加入28.5kg丙烯酸,开动搅拌转速为30r/min;加入9kg玉米淀粉、1.25kg 丙二醇和5.25kg丙三醇,保持釜内温度37-39℃;匀速滴加氢氧化钠水溶液并继续搅拌,保温反应60分钟,中和反应后物料PH值保持为7-9将釜内物料升温至95-100℃时加入5.5kg 过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120分钟后降至室温(25℃),加入1.5kg活性炭粉末搅拌均匀,即可得到抑尘剂2(黏度:2305mPa·s);将抑尘剂2与水按照1:30比例稀释得到实施例2的产品。
实施例3:
以下物质均按重量百分比,将5kg氢氧化钠和41kg去离子水(25℃)制成水溶液;在化学反应釜中加入29kg丙烯酸,开动搅拌转速为30r/min;加入10kg玉米淀粉、1.5kg丙二醇和5.5kg丙三醇,保持釜内温度37-39℃;匀速滴加氢氧化钠水溶液并继续搅拌,保温反应60分钟,中和反应后物料PH值保持为7-9将釜内物料升温至95-100℃时加入6kg过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120分钟后降至室温(25℃),加入2kg活性炭粉末搅拌均匀,即可得到抑尘剂3(黏度:2194mPa·s);将抑尘剂3与水按照1:30比例稀释得到实施例3的产品。
实施例4:
以下物质均按重量百分比,将5.5kg氢氧化钠和37.5kg去离子水(25℃)制成水溶液;在化学反应釜中加入29.5kg丙烯酸,开动搅拌转速为30r/min;加入11kg玉米淀粉、1.75kg 丙二醇和5.75kg丙三醇,保持釜内温度37-39℃;匀速滴加氢氧化钠水溶液并继续搅拌,保温反应60分钟,中和反应后物料PH值保持为7-9将釜内物料升温至95-100℃时加入6.5kg 过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120分钟后降至室温(25℃),加入2.5kg活性炭粉末搅拌均匀,即可得到抑尘剂4(黏度:2119mPa·s);将抑尘剂4与水按照1:30比例稀释得到实施例4的产品。
实施例5:
以下物质均按重量百分比,将6kg氢氧化钠和34kg去离子水(25℃)制成水溶液;在化学反应釜中加入30kg丙烯酸,开动搅拌转速为30r/min;加入12kg玉米淀粉、2kg丙二醇和6kg丙三醇,保持釜内温度37-39℃;匀速滴加氢氧化钠水溶液并继续搅拌,保温反应 60分钟,中和反应后物料PH值保持为7-9将釜内物料升温至95-100℃时加入7kg过硫酸铵并搅拌均匀,保温聚合反应120分钟后降至室温(25℃),加入3kg活性炭粉末搅拌均匀,即可得到抑尘剂5(黏度:2023mPa·s);将抑尘剂5与水按照1:30比例稀释得到实施例5 的产品。
对比例1:
采用现有技术中,中国专利申请(CN 104403636 B)的制备方法,制备得到一种抑尘剂。
具体实施方式如下:
1.按质量百分比称取8kg为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、3kg为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、5kg为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、3kg羧甲基纤维素钠、0.2kg十二烷基二甲基苄基氯化铵、5kg苯甲酸钠、12kg二丙二醇丁醚、0.8kg硬酯酸钠和余量为去离子水;
2.先将步骤一称取的去离子水分成两份,得到去离子水A和去离子水B;将去离子水A加入到第一混合容器中,再将步骤一称取的8kg为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、3kg为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、5kg为聚丙烯酸酯高吸水型树脂加入到第一混合容器中,以1200r/min的速度搅拌60min,混合均匀,得到混合物A;所述去离子水A与去离子水B的体积比为3:2;
3.将步骤一称取的3kg羧甲基纤维素钠、0.2kg十二烷基二甲基苄基氯化铵、5kg苯甲酸钠、12kg二丙二醇丁醚、5kg硬酯酸钠和步骤二得到的去离子水B加入到第二混合容器中,以1200r/min的速度搅拌1.5h~3h,混合均匀,得到混合物B;
4.将步骤二得到的混合物A和步骤三得到的混合物B以800r/min的速度搅拌混合30min后,静置60min,得到对比例1的产品。
对比例2:
采用现有技术中,中国专利申请(CN 104151472 B)的制备方法,制备得到一种抑尘剂。
具体实施方式如下:
1.反应釜中加入10kg,加入0.25kg的烷基二苯醚二磺酸二钠,搅拌,加热,升温至84℃;
2.预乳化釜加入30kg去离子水,加入0.75kg烷基二苯醚二磺酸二钠,0.5kg烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵,搅拌下加入苯乙烯20kg,丙烯酸乙酯20kg,丙烯酸2kg,丙烯酰胺4kg,双丙酮丙烯酰胺1.5kg,快速搅拌45min,制成预乳化液;
3.将0.3kg过硫酸钠溶于4.7kg去离子水中,配制引发剂溶液;
4.将1.2kg己二酸二酰肼加入到5kg去离子水中,搅拌,溶解,配制成己二酸二酰肼溶液;
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,开始滴加预乳化液,同时滴加引发剂溶液,控制滴加速度,3h 滴完。滴加过程中保持反应釜温度在84~86℃,滴完保温2h,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1.2kg,过滤,得到对比例2的产品。
实施例6:
对对比例1、对比例2、实施例1-5中制备得到的抑尘剂产品进行抑尘效果实验。
实验条件:晴朗无风,白天室温25℃,夜晚室温10℃,大气粉尘浓度1.90mg/m3。
所述道路大气粉尘浓度使用道路粉尘检测仪检测(品牌:邯郸开发区清易电子科技有限公司)。所述二次污染通过检测各实施例、对比例,是否可自然降解、无毒无害确定。所述最低喷洒温度通过测量各个实施例、对比例可自由喷洒的最低温度确定。
表3各实施例产品效果对比表
注:以上各组数据均为多组实验数据平均值。
根据表3的数据可知,实验中,喷洒第一天道路大气粉尘浓度,实施例1-5中所制备的抑尘剂均优于对比例1、对比例2中所制备的抑尘剂,其中,使用实施例1抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例2抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例3抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.05)、对比例2(p<0.01),使用实施例4抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例5抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01)。
同时,实验中,喷洒第七天道路大气粉尘浓度,实施例1-5中所制备的抑尘剂也均优于对比例1、对比例2中所制备的抑尘剂,其中,使用实施例1抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例2抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例3抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例4抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例5抑尘剂的粉尘浓度数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01)。
同时,实验中,喷洒第七天和第一天的道路粉尘浓度差值,实施例1-5中所制备的抑尘剂也均优于对比例1、对比例2中所制备的抑尘剂,证明喷洒实施例1-5中制备的抑尘剂后,粉尘的增加量也显著小于对比例1、对比例2,证明本发明中所提供的抑尘剂不仅能够抑制粉尘挥发,还能更好的抑制粉尘的累积。其中,使用实施例1抑尘剂的粉尘浓度差值数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例2抑尘剂的粉尘浓度差值数据显著低于对比例1(p<0.05)、对比例2(p<0.01),使用实施例3抑尘剂的粉尘浓度差值数据显著低于对比例1(p<0.01)、对比例2(p<0.01),使用实施例4抑尘剂的粉尘浓度差值数据显著低于对比例1(p<0.05)、对比例2(p<0.05),使用实施例5抑尘剂的粉尘浓度差值数据显著低于对比例1(p<0.05)、对比例2(p<0.01)。
同时,实验中,最低喷洒温度,实施例1-5中所制备的抑尘剂也均优于对比例1、对比例2中所制备的抑尘剂,其中,使用实施例1抑尘剂的喷洒温度数据显著高于对比例1(p<0.05)、对比例2(p<0.01),使用实施例2抑尘剂的喷洒温度数据显著高于对比例1(p <0.05)、对比例2(p<0.05),使用实施例3抑尘剂的喷洒温度数据显著高于对比例1(p <0.05)、对比例2(p<0.01),使用实施例4抑尘剂的喷洒温度数据显著高于对比例1(p <0.05)、对比例2(p<0.01),使用实施例5抑尘剂的喷洒温度数据显著高于对比例1(p <0.05)、对比例2(p<0.05)。
同时,实验中,实施例1-5中所制备的抑尘剂均不会引入二次污染,优于对比例1中所制备抑尘剂的会引入二次污染。
实施例1-5中所制备的抑尘剂在抑尘效果、有效抑尘持续时间和可正常喷洒最低温度方面均优于对比例1、对比例2中所制备的抑尘剂;实施例1-5中所制备的抑尘剂均不会引入二次污染,而对比例1中所制备的抑尘剂则会引入二次污染。
综上,与现有技术相比,本发明提供的道路抑尘剂在抑制开放尘源扬尘污染方面表现优良,在抑尘剂有效时间、耐低温、吸附、粘结能力具有显著优势,可用于道路抑尘及施工路面抑。同时,本发明使用小分子材料作为生产原料,使生产设备统一为化学反应釜,便于大规模工业生产。
应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种道路抑尘剂,其特征在于:所述道路抑尘剂包括:各组分按重量百分比计算,主料25%-35%、中和剂2%-8%、吸附剂1%-5%、表面活性剂8%-15%、保水保湿剂1%-10%、引发剂5%-10%和余量水,所述主料为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种,所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基乙酸中的一种或几种,所述吸附剂为活性氧化铝、活性炭中的一种或几种,所述表面活性剂为改性淀粉、玉米淀粉中的一种或几种,所述保水保湿剂为丙二醇、丙三醇中的一种或几种,所述引发剂为过硫酸盐。
2.根据权利要求1所述的一种道路抑尘剂,其特征在于:所述主料为丙烯酸,所述丙烯酸用量为28%-30%。
3.根据权利要求1所述的一种道路抑尘剂,其特征在于:所述表面活性剂为玉米淀粉,所述玉米淀粉用量10%。
4.根据权利要求1所述的一种道路抑尘剂,其特征在于:所述保水保湿剂为丙二醇和丙三醇组合物,所述丙二醇和丙三醇组合物用量:6%-8%。
5.根据权利要求1所述的一种道路抑尘剂,其特征在于:所述丙二醇和丙三醇组合物中,丙二醇与丙三醇的重量比为1:6到2:5。
6.根据权利要求1所述的一种道路抑尘剂,其特征在于:所述引发剂为过硫化铵,所述过硫化铵用量为6%。
7.一种如权利要求1-6任一种所述道路抑尘剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤,各组材料按质量百分比计算:a.将配方量的中和剂与水制成中和液;b.向反应釜中加入主料;c.再向反应釜中加入配方量的表面活性剂、保水保湿剂;d.加入中和液进行中和反应;e.加入引发剂进行聚合反应,得到抑尘剂。
8.根据权利要求7所述的道路抑尘剂的制备方法,其特征在于:所述b为:向化学反应釜中加入主料并搅拌;所述c为:在搅拌条件下分批加入表面活性剂和保水保湿剂并保持釜内温度;所述d为:匀速滴加中和液并继续搅拌,保温中和反应;所述e为:将反应釜升温加入引发剂并搅拌均匀,保温聚合反应后降至室温,得到抑尘剂。
9.一种如权利要求1-6任一种所述道路抑尘剂的使用方式,其特征在于:所述道路抑尘剂使用时与水稀释,所述稀释倍数为1:20到1:40。
10.根据权利要求9所述的道路抑尘剂的使用方式,其特征在于:所述道路抑尘剂的用量为1-2.5kg/m2。
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