CN109385253A - 一种复合型抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂通过采用表面活性剂、润湿剂、保湿剂和水，并合理配置各原料的配比，具体地，通过大幅降低表面活性剂的用量，并大幅提高润湿剂的用量，同时添加少量的保湿剂，能使其具有低的表面张力和高的抑尘效率。经测试，其表面张力<21mN/m、接触角≤5°(10s内)、煤粉沉降时间<10s、抑尘效率＞90％、吸湿率>8％、含水率>15％。

Description

一种复合型抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种复合型抑尘剂及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展，环境污染问题日益突出，其中悬浮颗粒物是造成环境污染的一个重要原因，而大量施工建设场地及裸露土地的扬尘作为悬浮颗粒物源头之一，也成为大气污染防治的关键所在。目前的治理措施主要为防尘网苫盖裸露土地，雾炮喷淋以及使用无机盐类抑尘剂。

防尘网由于网本身的孔洞远大于灰尘微粒，苫盖后抑尘效果并不明显。而且市场上的防尘网质量参差不齐，制作加工过程中容易产生有机挥发物，材料缺乏生物降解能力。雾炮喷淋能增加空气和土表面湿度从而降低扬尘，然而在水分挥发干燥之后，扬尘问题又会重现。无机盐类抑尘剂(氯化镁，氯化钙)造价低廉，被广泛用作道路抑尘剂，但过度使用该类抑尘剂会导致土壤盐碱化、铺装道路腐蚀等不利后果。

为此，中国专利文献CN104312538 A公开了一种治理粉尘用润湿型抑尘剂。其按照质量百分比由以下物质组成：50-70％的混合表面活性剂、10-25％的润湿剂、1-10％的防腐剂、20-30％的水，所述混合表面活性剂是阴离子表面活性剂烷基磺酸盐和非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物；所述润混剂是多元醇、单元醇的混合物。

上述技术中，采用环保的物质，避免其污染环境；通过加入高含量的混合表面活性剂降低了粉尘表面张力，将该抑尘剂与水在500-800倍水的情况下，可使表面张力下降至29mN/m。但是，在面对含尘量要求更低的场所，其表面张力仍有待进一步地降低，抑尘效率有待进一步地提高。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有抑尘剂存在表面张力、抑尘效率低的缺陷，进而提供一种表面张力低、抑尘效率高的复合型抑尘剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的复合型抑尘剂，包括如下重量份的原料：

进一步地，包括如下重量份的原料：

进一步地，包括如下重量份的原料：

进一步地，所述表面活性剂由离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，所述离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1：(1-5)。

进一步地，所述离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠中的至少一种。

进一步地，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚硅氧烷、全氟烷基聚醚中的至少一种。

进一步地，包括如下重量份的原料：

进一步地，所述聚醚改性聚硅氧烷的数均分子量为1000-10000。

进一步地，所述润湿剂为天然酚聚氧乙烯醚、C13-C18的异构醇、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

进一步地，所述保湿剂为淀粉、聚乙烯醇、氨基酸中的至少一种。

此外，本发明还提供了上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将所述表面活性剂和润湿剂溶解于水中，得到混合物；

向所述混合物中加入所述保湿剂，并搅拌，得到所述复合型抑尘剂。

进一步地，所述搅拌的搅拌速度为500～1500r/min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明所提供的复合型抑尘剂，通过采用表面活性剂、润湿剂、保湿剂和水，并合理配置各原料的配比，具体地，通过大幅降低表面活性剂的用量，并大幅提高润湿剂的用量，同时添加少量的保湿剂，能使其具有低的表面张力和高的抑尘效率。经测试，其表面张力<21mN/m、接触角≤5°(10s内)、煤粉沉降时间<10s、抑尘效率＞90％、吸湿率>8％、含水率>15％。

(2)本发明所提供的复合型抑尘剂，通过优化表面活性剂、润湿剂、保湿剂和水的配比，在降低复合型抑尘剂表面张力和提高其抑尘效率的同时，能降低其接触角和煤粉沉降时间，提高其吸湿率和含水率。同时通过将表面活性剂选择由离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，并合理配置两者配比，能大幅降低其添加量，又能与其它原料配合，降低其表面张力。

(3)本发明所提供的复合型抑尘剂，该复合型抑尘剂具有较强的润湿渗透性和持久的吸湿和保湿功能，抑尘效率高，环境适应性强，能满足不同领域的抑尘需求。此外其配方中所选取的原料均为绿色环保和可生物降解的产品，属于环保型抑尘剂产品。

(4)本发明所提供的复合型抑尘剂，进一步地，将离子表面活性剂、聚醚改性聚硅氧烷和/或全氟烷基聚醚、润湿剂、保湿剂和水配合，并合理配置两者比例，能使其具有低的表面张力和高的抑尘效率。

(5)本发明所提供的复合型抑尘剂的制备方法，先将表面活性剂和润湿剂溶解于水中，得到混合物；再向混合物中加入保湿剂，并搅拌，得到复合型抑尘剂。该复合型抑尘剂具有低的表面张力和高的抑尘效率。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由30g的表面活性剂、55g的天然酚聚氧乙烯醚、3g的淀粉和22g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组成，所述十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：3；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散2.5h，得到混合物；

向混合物中加入淀粉，并于1000r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例2

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由25g的表面活性剂、60g的C16的异构醇、2g的聚乙烯醇和25g的去离子水组成，其中表面活性剂由十六烷基磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚组成，所述十六烷基磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚的质量比为1：2；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和C16的异构醇溶解于水中，分散3h，得到混合物；

向混合物中加入聚乙烯醇，并于800r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例3

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由35g的表面活性剂、50g的脂肪醇聚氧乙烯醚、4g的氨基酸和20g的去离子水组成，其中表面活性剂由顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚组成，所述顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠和非月桂醇聚氧乙烯醚的质量比为1：4；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和脂肪醇聚氧乙烯醚溶解于水中，分散4h，得到混合物；

向混合物中加入氨基酸，并于1200r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例4

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由20g的表面活性剂、70g的天然酚聚氧乙烯醚、2g的淀粉和30g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组成，所述十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：1；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散1h，得到混合物；

向混合物中加入淀粉，并于1500r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例5

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由40g的表面活性剂、40g的C18的异构醇、4g的聚乙烯醇和15g的去离子水组成，其中表面活性剂由十六烷基磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚组成，所述十六烷基磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚的质量比为1：2；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和C18的异构醇溶解于水中，分散4h，得到混合物；

向混合物中加入聚乙烯醇，并于500r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例6

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由10g的表面活性剂、80g的天然酚聚氧乙烯醚、1g的淀粉和49g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组成，所述十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：5；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散2.5h，得到混合物；

向混合物中加入淀粉，并于1000r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例7

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由50g的表面活性剂、30g的天然酚聚氧乙烯醚、5g的淀粉和5g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组成，所述十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：3；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散2.5h，得到混合物；

向混合物中加入淀粉，并于1000r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例8

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由30g的表面活性剂、55g的天然酚聚氧乙烯醚、3g的淀粉和22g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和数均分子量为5000的聚醚改性聚硅氧烷组成，所述十二烷基苯磺酸钠添加量为5g，聚醚改性聚硅氧烷添加量为25g；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散2.5h，得到混合物；

向混合物中加入淀粉，并于1000r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

实施例9

本实施例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由25g的表面活性剂、60g的C16的异构醇、2g的聚乙烯醇和25g的去离子水组成，其中表面活性剂由十六烷基磺酸钠和全氟烷基聚醚组成，所述十六烷基磺酸钠添加量为5g，全氟烷基聚醚添加量为20g，全氟烷基聚醚商品型号为Haisen^＊FN-6810；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和C16的异构醇溶解于水中，分散3h，得到混合物；

向混合物中加入聚乙烯醇，并于800r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

对比例1

本对比例提供了一种复合型抑尘剂及其制备方法。该复合型抑尘剂由30g的表面活性剂、55g的天然酚聚氧乙烯醚和22g的去离子水组成，其中表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组成，所述十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：3；

上述复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将表面活性剂和天然酚聚氧乙烯醚溶解于水中，分散2.5h，然后于1000r/min下搅拌，得到复合型抑尘剂。

对比例2

本对比例提供了一种抑尘剂。其采用中国专利文献CN104312538A实施例1中的配方和制备方法制得。

试验例1

对上述各实施例和对比例所制得的抑尘剂进行表面张力和抑尘效率的测定，其中表面张力的测定时将抑尘剂用水稀释800倍后依据GB/T 22237进行测试；抑尘效率依据国标GB5748现场进行相关的测试，相应的测试结果如下表1所示：

表1抑尘剂的表面张力和抑尘效率

从表1可得知：本发明的抑尘剂具有低的表面张力和高的抑尘效率，环境适应性强，能满足不同领域的抑尘需求。

试验例2

对上述各实施例和对比例所制得的抑尘剂进行接触角、煤粉沉降时间、吸湿率和含水率测定，其中，

接触角(10s内)的测定时将抑尘剂用水稀释800倍后依据DL/T 627标准进行的测试；

煤粉沉降时间测定是称取0.5g(200目)的煤粉，加入到用水稀释800倍的抑尘剂表面，记录煤粉完全沉降到液面以下整个过程的时间；

吸湿率的测定过程为：首先将该抑尘剂喷酒在装有煤尘(该煤尘的粒径为1～5mm)的玻璃皿上，然后将其直接放置于自然环境中，长时间观测试样的吸湿率、环境的温湿度和变硬等变化情况。每隔一固定时段称量试样的质量，并做相应的记录。吸湿率的定义为：试样的吸湿率＝[(湿样的质量-观测60天后干样品的质量)/观测60天后干样品的质量]×100％；

含水率的测定过程如下：首先称取一定量的煤尘样品放在玻璃皿中，量取一定量待测的抑尘剂溶液喷洒到煤尘样品表面，使其慢慢渗入到煤尘样品中，然后每隔一段时间就称一下样品的重量，并做好记录。通过样品的重量变化来衡量它的保水性，可以用含水率来反映抑尘剂保水性的优劣。含水率的计算公式为：试样的含水率＝[(湿样的质量一恒定的质量)/湿样的质量]×100％；

相应的测试结果如下表2所示：

表2抑尘剂的表面张力和抑尘效率

	接触角	煤粉沉降时间	吸湿率	含水率
					实施例1	3°	5s	15％	25％
实施例2	4°	7s	13％	20％
					实施例3	4°	6s	14％	19％
实施例4	4°	8s	12％	18％
					实施例5	4°	8s	12％	19％
实施例6	5°	9s	10％	16％
					实施例7	5°	9s	9％	16％
实施例8	2°	3s	17％	27％
					实施例9	2°	4s	16％	26％
对比例1	12°	18s	5％	8％
					对比例2	10°	16s	7％	9％

从表2可得知：本发明的抑尘剂具有低的接触角和煤粉沉降时间，同时具有高的吸湿率和含水率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种复合型抑尘剂，包括如下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的复合型抑尘剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：

3.根据权利要求2所述的复合型抑尘剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合型抑尘剂，其特征在于，所述表面活性剂由离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，所述离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1：(1-5)。

5.根据权利要求4所述的复合型抑尘剂，其特征在于，所述离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠中的至少一种；

所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚硅氧烷、全氟烷基聚醚中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的复合型抑尘剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：

7.根据权利要求5或6所述的复合型抑尘剂，其特征在于，所述聚醚改性聚硅氧烷的数均分子量为1000-10000。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合型抑尘剂，其特征在于，所述润湿剂为天然酚聚氧乙烯醚、C13-C18的异构醇、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；

所述保湿剂为淀粉、聚乙烯醇、氨基酸中的至少一种。

9.权利要求1-8中任一项所述的复合型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

将所述表面活性剂和润湿剂溶解于水中，得到混合物；

向所述混合物中加入所述保湿剂，并搅拌，得到所述复合型抑尘剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的搅拌速度为500～1500r/min。