CN113322050A - 一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料 - Google Patents

一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.3‑0.8份、颜料0.5‑1.5份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.1‑0.4份、N‑(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.05‑0.15份、腺苷0.08‑0.12份、表面活性剂0.03‑0.06份、水80‑90份。本发明还公开了一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法。本发明公开的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料抑尘效果显著，抑尘周期长，功能多样，环境适应性好，色牢度高，染色均匀。

Description

一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料
技术领域
本发明涉及环境治理技术领域，尤其涉及一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料。
背景技术
随着科技的进步和人类对环境资源需求量的日益增长，人类生存环境恶化正成为一个严重的问题，其中粉尘污染是最直观，也正成为影响最严重的环境问题之一，给人民的日常生活和社会发展带来了诸多不利。特别是近年来我国建筑项目多，建筑场地扬尘成为粉尘污染的重要来源。建筑场地扬尘除了会降低空气能见度，引起设备磨损，影响植物生长等之外，还会诱发多种传染病和呼吸道疾病。因此，建筑场地扬尘抑制材料的研究显得尤为重要。
目前，国内外普遍使用的建筑场地扬尘抑制材料为吸水保湿型的抑尘剂，这类抑尘剂具有较好的环境效益和经济效益，有极其广阔的发展前景，因而受到广泛关注。然而，现有的这类抑尘剂或多或少存在价格昂贵、功能单一、环境适应性差、具有一定毒性、抑尘周期短、不能长久抑尘、成本相对较高，并且对生态环境造成不可恢复性的影响。除此之外，现有的建筑场地扬尘抑制材料存在染色问题的限制，市面上带颜色的建筑场地扬尘抑制材料往往存在色牢度不达标，染色不均匀，色谱不全的缺陷。
例如，公开号为CN 103242805A的发明专利公开了一种新型环保路面抑尘剂，包括基础油、水和表面活性剂，各原料的重量份数为：基础油4-6，水93.5-95.5，表面活性剂0.01-1.0。该抑尘剂的制备方法为，将基础油进行预热处理，达到软化点，再加入一种表面活性剂，混合均匀；加热水，达到80℃以上，再加入另一种表面活性剂，混合均匀；将上述两种混合物混合均匀，从中取样，用清水稀释30-80倍，摇匀后即可得到抑尘剂。该路面抑尘剂喷洒在道路表面，使粉尘等颗粒物粘结成稳定土，降落在路面上，但是该抑尘剂的抑尘周期短，不能长久抑尘，需要不断的向路面喷洒抑尘剂。
可见，本领域仍然需要一种抑尘效果显著，抑尘周期长，功能多样，环境适应性好，色牢度高，染色均匀的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.3-0.8份、颜料0.5-1.5份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.1-0.4份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.05-0.15份、腺苷0.08-0.12份、表面活性剂0.03-0.06份、水80-90份。
优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单甘油酯、貂油酰胺丙基胺中的至少一种。
优选的，所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在70-80℃下回流搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺。
优选的，所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为(3-5):(0.5-1.2):(20-30)。
优选的，所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国专利文献CN02111578.8实施例1的方法制成的端氨基水溶性超支化聚酰胺。
优选的，所述单端环氧基聚醚为工业品，环氧值≥3mmol/g，n＝3-6，购于宜兴市高塍新兴化工有限公司。
优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿中的任意一种。
优选的，所述颜料为钴钛绿PG-50。
优选的，所述纳米纤维素纤维的直径≤100nm，长度≥200nm；所述纳米纤维素纤维的制备方法参见CN 109053906A实施例1。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在60-80℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，该制备方法生产工艺简单，便于操作，劳动强度和劳动环境相对较好，生产效率和成品合格率高，适合大规模生产。
(2)本发明提供的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，克服了现有的这类抑尘剂或多或少存在价格昂贵、功能单一、环境适应性差、具有一定毒性、抑尘周期短、不能长久抑尘、成本相对较高，并且易对生态环境造成不可恢复性的影响的缺陷；也克服了市面上的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料往往存在色牢度不达标，染色不均匀，色谱不全的缺陷；通过各原料协同作用，使得制成的建筑场地扬尘抑制材料抑尘效果显著，抑尘周期长，功能多样，环境适应性好，色牢度高，染色均匀。
(3)本发明提供的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，通过原料及其配比的合理选取，协同作用，使得它们之间的相容性好，稳定性和溶解性佳，可以与土壤很好的融合，对原有的自然环境影响小。
(4)本发明提供的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，通过添加聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺，具有成膜性好，易染色，使得颜色稳定；能够扑捉环境中的灰尘，并吸附在灰尘表面，使得灰尘迅速沉降；另外还能有效纺织土体水分的蒸发；其与纳米纤维素纤维、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐和腺苷协同作用，形成耐久的固化层，覆盖扬尘表面，使得扬尘粉尘固化，通过架桥作用使得扬尘粘结，增强韧性、强度，形成疏水表面，起到耐雨水冲刷性的作用。
(5)本发明提供的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺通过聚醚改性和引入超支化结构，不仅改善了其溶解性，还提高了其与其它组分之间的相容性，使得材料能更好地粘附细小颗粒，使得环境中细小颗粒团聚，形成固化层，延长其保湿效果。纳米纤维素纤维结合了纳米材料和纤维素纤维材料的优势，提高了吸附性和粘结性，使得微粒连接紧密，不易起尘，固化层结构更致密，有效降低了水分的蒸发，从而改善扬尘抑制效果；腺苷的加入能改善吸附和粘结性，使得形成的固化层耐久性更好，耐风蚀性能更佳，同时与其它组分协同作用，还能使得颜料在材料中分散均匀，提高色牢度，使得制成的材料更具辨识度。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例中涉及到的所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国专利文献CN02111578.8实施例1的方法制成的端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述单端环氧基聚醚为工业品，环氧值≥3mmol/g，n＝6，购于宜兴市高塍新兴化工有限公司；所述纳米纤维素纤维的直径≤100nm，长度≥200nm；所述纳米纤维素纤维的制备方法参见CN 109053906A实施例1；所述颜料为钴钛绿PG-50。本申请为潍坊市2020年科学技术发展计划项目《建筑施工场所扬尘生态抑制新技术研发与工程示范》成果，项目编号2020GX089。
实施例1
一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.3份、颜料0.5份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.1份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.05份、腺苷0.08份、表面活性剂0.03份、水90份；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在70℃下回流搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为3:0.5:20；所述有机溶剂为四氢呋喃。
一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在60℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
实施例2
一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.4份、颜料0.7份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.2份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.07份、腺苷0.09份、表面活性剂0.04份、水88份；所述表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在73℃下回流搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为3.5:0.7:23；所述有机溶剂为乙酸乙酯。
一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在65℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
实施例3
一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.5份、颜料1份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.25份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.1份、腺苷0.1份、表面活性剂0.045份、水85份；所述表面活性剂为脂肪酸单甘油酯。
所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在75℃下回流搅拌反应7小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为4:0.9:25；所述有机溶剂为氯仿。
一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在70℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
实施例4
一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.7份、颜料1.4份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.35份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.13份、腺苷0.11份、表面活性剂0.05份、水83份；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单甘油酯、貂油酰胺丙基胺按质量比1:2:2:3混合而成。
所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在78℃下回流搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为4.5:1.1:28；所述有机溶剂为四氢呋喃。
一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在75℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
实施例5
一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.8份、颜料1.5份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.4份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.15份、腺苷0.12份、表面活性剂0.06份、水80份；所述表面活性剂为貂油酰胺丙基胺。
所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在80℃下回流搅拌反应8小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为5:1.2:30；所述有机溶剂为乙酸乙酯。
一种所述带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在80℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
对比例1
本例提供一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐。
对比例2
本例提供一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加腺苷。
对比例3
本例提供一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加纳米纤维素纤维。
对比例4
本例提供一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是用草木纤维代替纳米纤维素纤维。
为了进一步说明本发明实施例制备的各带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的有益技术效果，将各例中的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料进行相关性能测试，测试方法如下：按照1升有效作用面积为1平米喷洒扬尘抑制材料，在建筑工地堆放沙土表面喷洒扬尘抑制材料，沙土表面形成湿润的水凝胶膜，过一段时间，水分蒸发，溶剂干后在沙土表面变成一层固化膜，按常规厚度测量方法测定固化膜厚；在30m/s风速下吹蚀5min，测试风蚀率，并统计计算使用建筑场地扬尘抑制材料前后建筑场地扬尘消减率。
表1
评估项目 扬尘消减率(％) 风蚀率(％) 固化层厚度(mm)
实施例1 99.3 0.062 25.4
实施例2 99.4 0.056 25.8
实施例3 99.6 0.052 26.4
实施例4 99.8 0.049 26.9
实施例5 99.9 0.046 27.2
对比例1 94.4 0.094 20.8
对比例2 93.8 0.120 21.3
对比例3 93.1 0.113 19.7
对比例4 95.6 0.082 23.8
从表1可见，本发明实施例公开的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，较对比例产品具有更加优异的扬尘抑制效果，且风蚀率更小，固化层厚度更大，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：纳米纤维素纤维0.3-0.8份、颜料0.5-1.5份、聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺0.1-0.4份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐0.05-0.15份、腺苷0.08-0.12份、表面活性剂0.03-0.06份、水80-90份。
2.根据权利要求1所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单甘油酯、貂油酰胺丙基胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：将端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚加入到有机溶剂中，在70-80℃下回流搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性端氨基水溶性超支化聚酰胺。
4.根据权利要求3所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述端氨基水溶性超支化聚酰胺、单端环氧基聚醚、有机溶剂的质量比为(3-5):(0.5-1.2):(20-30)。
5.根据权利要求3所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述单端环氧基聚醚为工业品，环氧值≥3mmol/g，n＝3-6。
6.根据权利要求3所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述颜料为钴钛绿PG-50。
8.根据权利要求1所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料，其特征在于，所述纳米纤维素纤维的直径≤100nm，长度≥200nm。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的带颜色的建筑场地扬尘抑制材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合，在60-80℃下搅拌均匀后，即得带颜色的建筑场地扬尘抑制材料成品。
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