CN113025277B

CN113025277B - 一种高效安全环保水性造雾剂

Info

Publication number: CN113025277B
Application number: CN202110147864.6A
Authority: CN
Inventors: 吴燕; 李学锋; 康婷婷; 庞玲玲
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2041-02-03
Also published as: CN113025277A

Abstract

本发明提供了一种新型高效安全环保水性造雾剂，其组分及质量百分含量为：发烟剂5～18wt％，稳定剂0.5～5wt％，分散剂0.01～0.5wt％，水80～94wt％。所述的新型高效安全环保水性造雾剂在造雾剂中引入适量特定的分散剂制备乳液，使得稳定剂长时间均匀、稳定的分散在造雾剂中，保证了造雾剂经烟雾机加热后可按原比例均匀的汽化喷出。引入分散剂更高效的发挥了稳定剂的作用，提高了弥雾稳定性，提高了造雾剂中水的含量，降低了造雾剂中发烟剂的含量。所述的新型高效安全环保水性造雾剂具有含水量高、制备成本低、制备工艺简单、储存运输方便、安全、环保等特点，在作物御寒防冻、农药喷洒、消菌杀毒、舞台效果和烟雾环境仿真模拟等领域有良好的应用价值。

Description

一种高效安全环保水性造雾剂

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及造雾剂，尤其是一种高效安全环保水性造雾剂。

背景技术

目前，在作物御寒防冻领域普遍采用燃烧锯末、废柴油等产生烟雾进行保温，但燃烧大量成烟物质生所成的烟尘，对大气环境污染较为严重，而采用柴油等为基液的油性烟雾剂形成烟雾进行作物御寒防冻，也存在稳定时间短、环境污染严重、使用成本高等问题；在农药喷洒领域使用的烟雾剂大都是以柴油等为基液的油性造雾剂，存在可燃性高，所成雾具有爆炸安全隐患等问题；在舞台效果应用领域大都以纯水或干冰进行造雾，所成雾稳定时间短，整体效果不佳；在烟雾环境仿真模拟领域所用造雾剂存在成雾效果差、震撼性低、稳定时间短、模拟真实性低等问题。综上所述，目前所用烟雾剂均不能有效满足现代作物御寒防冻、消菌杀毒、舞台效果、农药喷洒和烟雾环境仿真模拟等领域的要求。

通过检索，发现如下一篇与本发明申请专利相关的专利公开文献：

一种新型高含水率造雾剂(CN112110784A)。本发明提供了一种新型高含水量造雾剂，所述的新型高含水量造雾剂其组分及质量百分含量为：多元醇5～25wt％，助溶剂0.5～5wt％，助推剂0.5～5wt％，稳定剂0.5～5wt％，水70～90wt％。本发明实施例3造雾剂所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽性能数据如下：成雾初始时刻对可见光的遮蔽率为98.66％，60min为93.52％，120min为69.64％，180min为51.83％，210min为42.81％。

通过技术特征的对比，申请人认为，上述公开专利文献，虽然发明目的基本相同，但技术方案的内容区别较大。相比较于发明专利一种新型高含水率造雾剂(CN112110784A)，本发明在发烟剂中引入适量特定的分散剂制备乳液，使得稳定剂长时间均匀、稳定的分散在造雾剂中，保证了造雾剂经烟雾机加热后可按原比例均匀的汽化喷出。引入分散剂更高效的发挥了稳定剂的作用，提高了造雾剂和弥雾的稳定性，提高了造雾剂中水的含量，降低了造雾剂中发烟剂的含量，降低了制备成本，提高了安全性。在测定时间210min范围内，本发明造雾剂所成雾稳定时间和对可见光遮蔽率较发明专利一种新型高含水率造雾剂(CN112110784A)均有显著提升：相同遮蔽率条件下稳定时间相比延长50min以上；相同测定时间条件下遮蔽率相比提高32.6％。

综上，本发明申请的技术优势体现的明显，因此不会破坏本发明申请的创造性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种新型高效安全环保水性造雾剂，该造雾剂中引入分散剂，更高效的发挥了稳定剂的作用，提高了造雾剂和弥雾的稳定性，提高了造雾剂中水的含量，降低了造雾剂中发烟剂的含量，降低了制备成本，提高了安全性。

实现本发明目的的技术方案为：

一种新型高效安全环保水性造雾剂，其组分及质量百分含量为：

所述的发烟剂为吸湿性醇类有机溶剂，

所述的稳定剂为低级脂肪酸酯，

所述的分散剂为表面活性剂。

而且，所述的发烟剂为乙醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、四缩五乙二醇、丙三醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇、正己醇、仲己醇、正庚醇中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述的发烟剂为聚乙二醇-400、四缩五乙二醇、异丙醇、正戊醇、仲己醇、正庚醇中的一种或两种以上的混合物。

更优选的，所述的发烟剂为聚乙二醇-400、四缩五乙二醇、异丙醇、正戊醇、仲己醇、正庚醇按照10～20:10～20:10～15:20～25:20～25:10～15的质量比复配而成。

而且，所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯中的一种或两种以上的混合物。

更优选的，所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯按照10～20:15～20:20～30:10～15:15～20:10～15的质量比复配而成。

而且，所述的分散剂为非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂。

优选的，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型表面活性剂、多元醇型表面活性剂中的一种或两种以上的复合物；所述阴离子表面活性剂为硫酸酯盐类。

而且，所述的聚乙二醇型表面活性剂为OP系列、TX系列、AEO系列、平平加系列；所述的多元醇型表面活性剂为Tween系列、Span系列；所述的硫酸酯盐类为烷基硫酸盐。

优选的，所述的OP系列为OP-10；所述的TX系列为TX-100；所述的AEO系列为AEO-9；所述的平平加系列为O-20；所述的Tween系列为Tween80；所述的Span系列为Span20；所述的烷基硫酸盐为K12。

更优选的，所述的分散剂为OP-10、AEO-9、Tween80、K12按照15～30:25～30:35～45:10～20的质量比复配而成；或TX-100、O-20、Span20、K12按照15～30:10～20:30～40:35～40的质量比复配而成。

而且，所述的水为海水、湖水、自来水中的任意一种。

该新型高效安全环保水性造雾剂的制备方法，包括步骤如下：

步骤一、按质量百分比称取水和发烟剂于容器中，搅拌均匀，配制溶液1；

步骤二、按质量百分比称取分散剂加入溶液1中，搅拌均匀，配制溶液2；

步骤三、按质量百分比称取稳定剂加入溶液2中，搅拌均匀，得到新型高效安全环保水性造雾剂。

本发明的优点和积极效果是：

1、本造雾剂中引入适量特定分散剂，较未添加分散剂的造雾剂，水含量提高到80～94wt％，发烟剂含量降低到5～18wt％，降低了生产成本。

2、本造雾剂中引入适量特定分散剂，水含量提高、发烟剂含量降低，但成雾效果、弥雾稳定时间和对可见光的遮蔽性均提升：成雾后0min遮蔽率较纯水高90％以上，成雾后60min遮蔽率达94％，成雾后210min遮蔽率仍达55.94％。

3、本造雾剂含水量为80～94wt％，含水量高，制备成本低、制备工艺简单、储存运输方便、安全、环保。

4、本造雾剂中引入适量特定分散剂制备乳液，使得稳定剂长时间均匀、稳定的分散在造雾剂中，保证了造雾剂经烟雾机加热后可按原比例均匀的气化喷出，从而更高效的发挥稳定剂的作用，提高了弥雾稳定性：在测定时间210min范围内，本发明造雾剂所成雾较发明专利一种新型高含水率造雾剂(CN112110784A)，相同遮蔽率条件下稳定时间相比延长50min以上，相同测定时间条件下遮蔽率相比提高32.6％。

附图说明

图1为本发明实施例1、对比例1和对比例4造雾剂所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽性能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1

在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分进行造雾剂配制，包括步骤如下：

步骤一、按质量百分比称取85.9wt％水、11.5wt％发烟剂于容器中，搅拌均匀，配制溶液1，其中发烟剂由聚乙二醇-400、四缩五乙二醇、异丙醇、正戊醇、仲己醇、正庚醇按20:15:15:20:20:10的质量比复配而成；

步骤二、按质量百分比称取0.1wt％分散剂于溶液1中，搅拌均匀，配制溶液2，其中分散剂为OP-10、AEO-9、Tween80、K12按25:25:35:15质量比复配而成；

步骤三、按质量百分比称取2.5wt％稳定剂于溶液2中，搅拌均匀，得到新型高效安全环保水性造雾剂。其中稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯按15:20:25:10:15:15的质量比复配而成。

将以上配制的造雾剂静置观察，稳定剂均匀的分散在造雾剂中。将以上配制的10g造雾剂用多功能烟雾机进行造雾，测试成雾后的稳定时间和对可见光的遮蔽性能，在表1中列出了测试结果。

实施例2

按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。

实施例3

对比例1

对比例2

对比例3

在常温和常压下将10g纯水用多功能烟雾机进行造雾，测试成雾后的稳定时间和对可见光的遮蔽性能，在表1中列出了测试结果。

对比例4

发明专利CN112110784A中10g实施例3造雾剂所成雾的稳定时间和对可见光的遮蔽性能在表1中列出了结果。

表1

针对本发明一种新型高效安全环保水性造雾剂，提供下图显示该造雾剂的性能：

附图1表示实施例1造雾剂、对比例3造雾剂(纯水)和对比例4造雾剂(专利CN112110784A中实施例3)所成雾的稳定时间和对可见光的遮蔽情况。具体实验条件为：将以上10g造雾剂分别通过多功能烟雾机进行造雾，记录不同时刻的可见光光照强度并计算遮蔽率，得到遮蔽率随时间变化的曲线。

由附图1可以看出，对比例3造雾剂(纯水)所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽情况为：在测定时间210min范围内，遮蔽率一直低于10％，对可见光的遮蔽性能较差。对比例4造雾剂(专利CN112110784A中实施例3)所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽情况为：在成雾初始时刻对可见光的遮蔽率为98.3％，随时间增加对可见光的遮蔽率逐渐降低，在成雾后60min、120min、180min、210min对可见光遮蔽率分别为86.4％、68.2％、51.8％、42.2％，相比于对比例3造雾剂所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽性能均显著提高。本发明实施例1造雾剂所成雾稳定时间和对可见光的遮蔽情况为：在成雾初始时刻对可见光的遮蔽率为99.6％，成雾60min后遮蔽率为94.2％，210min时仍达55.9％。在测定时间210min范围内，相同遮蔽率条件下稳定时间相比对比例4延长50min以上，相同测定时间条件下对可见光遮蔽率相比对比例4最大提高32.6％，稳定性和遮蔽性均显著提高。由此说明本发明一种新型高效安全环保水性造雾剂成雾效果好，性价比高，所成雾对可见光的遮蔽性能好，稳定时间长。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1. 一种高效安全环保水性造雾剂，其特征在于：其组分及质量百分含量为：

发烟剂 5~18 wt%

稳定剂 0.5~5 wt%

分散剂 0.01~0.5 wt%

水 80~94 wt%；

所述的发烟剂为吸湿性醇类有机溶剂，所述的发烟剂为聚乙二醇-400、四缩五乙二醇、异丙醇、正戊醇、仲己醇、正庚醇按照10~20:10~20:10~15:20~25:20~25:10~15的质量比复配而成；

所述的稳定剂为低级脂肪酸酯，所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯按照10~20:15~20:20~30:10~15:15~20:10~15的质量比复配而成；

所述的分散剂为表面活性剂，所述的分散剂为OP-10、AEO-9、Tween80、K12按照15~30:25~30:35~45:10~20的质量比复配而成；或TX-100、O-20、Span20、K12按照15~30:10~20:30~40:35~40的质量比复配而成。

2.根据权利要求1所述的高效安全环保水性造雾剂，其特征在于：所述的水为海水、湖水、自来水中的任意一种。