CN113943550A - 一种抑尘剂及其应用 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明涉及一种抑尘剂及其应用。本发明的抑尘剂包括自交联型阳离子聚合物乳液，所述自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜与所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度T环境min之间满足如下关系：T成膜≤T环境min‑5。本发明的抑尘剂在低温环境下抑尘效果良好、使用量少、持效性好。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，特别涉及一种抑尘剂及其应用。
背景技术
粉尘形成、散发影响着环境和健康。粉尘按颗粒大小可分为两类：直径大的称为降尘，容易沉降，直径小的称为飘尘，它以气溶胶形式长期飘浮在空气中。粉尘中含有多种重金属，飘尘能够吸附各种有毒物质，其中有的是致癌物质。吸附着有毒物质的飘尘到处飘荡，严重污染我们所赖以生存的环境。
洒水能增加空气和土表面湿度，从而降低扬尘，但抑尘作用时间短，且水资源浪费严重，水分蒸发后，扬尘问题又会重现。在矿山、煤堆、建筑工地等扬尘显著的地方，往往需要通过喷洒使用抑尘剂，以达到抑尘的效果。目前抑尘剂多是由多功能高分子聚合物组合而成。聚合物分子间的交联度会形成网状结构，同时分子间存在各种离子基团，能与离子之间产生较强的亲合力。它的作用机理是通过捕捉、吸附、团聚粉尘微粒，将其紧锁于网状结构之内，起到湿润、粘接、凝结、防尘的作用。抑尘剂具有良好的成膜特性，可以有效的固定尘埃并在物料表面形成防护膜。
目前报道的抑尘剂大多数为聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和乙烯基丙烯酸酯类聚合物胶乳，但是此类抑尘剂在低温环境下的抑尘效果一般，形成的防护膜在低温下容易裂开，抑尘剂在实际应用中需要反复喷洒，实际作用时间短、持效性方面还有待改善，难以满足实际扬尘抑制的要求。另外，实际土壤中(特别是矿山等场地)存在较高含量(如1000ppm～50000ppm)的钙、镁等碱金属或碱土金属元素，目前的抑尘剂对于此类高金属含量的土壤的抑尘持续性不佳。
发明内容
发明要解决的问题
为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种在低温环境下抑尘效果良好、使用量少、持效性好的抑尘剂。
进一步地，本发明的目的还在于提供抑尘剂的用途和施工方法。
用于解决问题的方案
本发明提供了如下技术方案：
[1]一种抑尘剂，其中，所述抑尘剂包括自交联型阳离子聚合物乳液，所述自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜与所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度T环境min之间满足如下关系：
T成膜≤T环境min-5。
[2]根据[1]所述的抑尘剂，其中，所述自交联型阳离子聚合物乳液自交联形成聚合物膜在有机溶剂中的溶胀率为200％～1200％。
[3]根据[1]或[2]所述的抑尘剂，其中，所述自交联型阳离子聚合物乳液选自单组分室温自交联型阳离子聚合物乳液。
[4]根据[1]～[3]任一技术方案所述的抑尘剂，其中，所述自交联型阳离子聚合物乳液包含季胺部分的聚丙烯酸酯、聚氨酯和/或聚醋酸乙烯酯中的一种或几种。
[5]根据[1]～[4]任一技术方案所述的抑尘剂，其中，所述自交联型阳离子聚合物乳液占所述抑尘剂总质量的0.2～10wt％。
[6]根据[1]～[5]任一技术方案所述的抑尘剂，其中，所述自交联型阳离子聚合物乳液的固含量为15％～60％。
[7]根据[1]～[6]任一技术方案所述的抑尘剂，其中，所述T环境min≤10℃。
[8]根据[1]～[7]任一技术方案所述的抑尘剂在工作环境最低温度为10℃以下进行抑尘施工的用途。
[9]一种抑尘剂的施工方法，其中，其包括以下步骤：将[1]～[7]任一技术方案所述的抑尘剂喷洒到包含平均粒径在2.5～100微米的颗粒表面上。
[10]根据[9]所述的施工方法，其中，所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度为0℃以下。
发明的效果
本发明人研究得到自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜与抑尘剂的工作环境温度之间的最佳关系，通过工作环境温度，选择合适的自交联型阳离子聚合物乳液，制备得到抑尘剂可以提高低温成膜性和耐水性，在低温环境下抑尘效果良好、使用量少、风蚀率低、持效性好。并且该抑尘剂施工便捷、成本经济，生产效率高。经过该抑尘剂喷洒处理后的地面，当抑尘剂固化后会形成一层长久保湿的聚合物保护层，有效使平均粒径在2.5～100微米的颗粒形成团聚，尤其能显著降低PM10的空气含量，而且在经过机械碾压的二次扬尘环境下依然可以有效抑制PM10的数值，进而有效避免一次与二次扬尘。
本发明的抑尘剂既满足了低温天气环境扬尘污染，又能克服现有抑尘剂所存在的喷水造成的路面打滑，水干燥后持效期短，在矿区等含金属离子高(比如碱金属和碱土金属离子总含量为0.1％～10％的土壤)的场地抑尘效果不佳等缺点。
需要说明的是，上述的记载并不是公开了本发明的全部实施方式和本发明的全部优点。
具体实施方式
为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
除非另有定义，本发明所用的技术和科学术语具有与本发明所属技术领域中的普通技术人员所通常理解的相同含义。
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。本说明书中，“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方式”、“另一些具体/优选的实施方式”、“技术方案”、“实施方式”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方式有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方式中，并且可存在于其它实施方式中或者可不存在于其它实施方式中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方式中。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在描述本发明的上下文中(尤其在所附权利要求的上下文中)，术语“一个”、“一种”和“该(所述，the)”和类似的语言将被解释为覆盖单数和复数，除非本文另外指示或与上下文明显矛盾。
在本发明中“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。同样的其它表述也具有与这些同样的含义。
在本文中，“最低成膜温度”表示乳液聚合物能够形成连续膜的最低温度，也可以说是当水蒸发时该涂料组合物的聚合物颗粒将互相聚结并且形成一个连续薄膜时的最低温度。该温度是通过以下方式测量的：在温度梯度板(ICI Sheen MFFT barSS-3300)上测量膜的韧性，用一片木材或者塑料压向膜(而不会划伤金属板)，直至膜能够抵抗进一步的划伤，即保持连续，从而观察发现膜缺少裂纹和/或粉末状的外观，以及膜的整体性。在本发明的一些具体实施方式中，“最低成膜温度”采用DIN53787且当使用Sheen MFFT bar SS3000涂覆时分散体形成光滑且无裂纹的涂层或膜时的温度。
在本文中，“乳液”是指由一种不可混合的液体和/或固体构成的一种稳定的悬浮液，该不可混合的液体和/或固体借助于一种表面活性剂分散并保持在另一种液体中。
在本文中，“工作环境最低温度(T环境min)”是指用于喷洒抑尘剂的装置或设备所处的环境最低气温，在本文中可特指抑尘剂施工工作(喷洒抑尘剂)当天的最低环境温度。
<抑尘剂>
本发明提供了一种抑尘剂，其包括自交联型阳离子聚合物乳液，所述自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜与所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度T环境min之间满足如下关系：
T成膜≤T环境min-5。
如果不满足该关系，T成膜过高则会影响其成膜性，制备得到的抑尘剂在低温时风蚀率偏高，持效性不佳。在本发明的一些具体实施方式中，T成膜优选不低于T环境min-50。
自交联型阳离子聚合物乳液
本发明的自交联型阳离子聚合物乳液是指成膜时聚合物链之间能自行交联成网状结构的阳离子聚合物乳液。一般是通过在阳离子聚合物分子上引入交联基团或交联体系制备得到，当干燥成膜时，通过交联基团之间的反应，生成具有网状结构的聚合物。与非自交联型聚合物乳液尤其是非自交联型阴离子聚合物乳液相比较，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液具有更高的弹性模量，从而可以降低高风速下的风蚀率以及持效性。
进一步优选地，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液选自室温自交联型阳离子聚合物乳液，室温自交联型是指乳液在室温成膜过程中会发生交联。更进一步地本发明的自交联型阳离子聚合物乳液选自单组分室温自交联型阳离子聚合物乳液。相比较热交联和双组份交联聚合物乳液，单组分室温交联型聚合物乳液无需引入交联剂就可以实现在室温下的交联，能够减少用量，方便施工，节约成本，适用于盐碱土质，应用场景更为广阔。室温自交联体系可以包括基于N-羟甲基丙烯酰胺及其衍生物的交联体系、硅氧烷的室温水解缩聚自交联体系、基于环氧基团的室温自交联体系和/或不饱和脂肪酸中双键的室温自氧化交联体系。
优选地，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液选自自交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯和/或聚醋酸乙烯酯中的一种或几种。。在本发明的一些优选技术方案中，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液优选自交联型包含季胺部分的聚丙烯酸酯乳液和自交联型包含季胺部分的聚氨酯乳液，这两种乳液抑尘效果相对更佳，进一步地，从成本角度考虑优选自交联型包含季胺部分的聚丙烯酸酯乳液，从适用温度范围角度优选自交联型包含季胺部分的聚氨酯乳液。
本发明前述自交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯和/或聚醋酸乙烯酯，可以在聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯和/或聚醋酸乙烯酯的聚合过程中加入任何合适的含季胺(或能够转化成具有季铵官能团)的单体。在本发明的一些具体实施方式中，聚合物乳液优选包含约0.1重量％至约20重量％的季铵官能团，进一步地优选小于约10％，或者不超过8％。
在本发明的一些具体实施方式中，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液选自自交联型的包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯。进一步地，本发明的自交联型的包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液可以选自酮肼交联型聚(甲基)丙烯酸酯类乳液、多价金属交联型聚(甲基)丙烯酸酯类乳液、含氯甲基和叔胺基的交联体系的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液、氮丙环类交联体系的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液或硅氧烷交联体系的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液等。在本发明的一些具体实施方式中，本发明选自酮肼交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液，利用酰肼基团与带有活泼羰基的化合物在酸洗条件下反应可以室温得到高产率的腙，制得室温自交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液。其中带有活泼羰基的化合物可以例举双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、乙酰乙酰氧乙基甲基丙烯酸酯(AAEM)；含有酰肼基团的化合物可以例举乙二酸二酰肼、顺丁烯二酸二酰肼、己二酸二酰肼等，考虑到膜的耐水性和力学性能，优选使用己二酸二酰肼。本发明的自交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液是在聚合引发剂和乳化剂的存在下，使上述单体和含季胺(或能够转化成具有季铵官能团)的单体在水中乳化在50～80℃的范围内搅拌1～12小时使其共聚。在本发明的一些实施方案中，含季胺(或能够转化成具有季铵官能团)的单体为包含烷基铵官能团的丙烯酸酯。在本发明的一些实施方案中，具有烷基铵官能团的单体的全部三个烷基均为烷基基团。在本发明的其他实施方案中，三个烷基中有两个为甲基，并且第三个烷基为具有2至24个碳原子、6至20个碳原子、8至18个碳原子、或者16个碳原子的直链基团、支链基团、环状基团或脂环基团。在本发明的一些实施方案中，含季胺的单体为丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯，其可由丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯或甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯与烷基卤化物反应得到。在本发明的一些实施方案中，含季胺的单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。在本发明的另一些实施方式中，也可以使用丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯或甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯来执行聚合，然后使聚合物中存在的氨基与合适的烷基卤化物反应，原位形成相应的铵官能团，由此形成相应的卤化铵官能团。聚合引发剂可以使用过氧化物引发剂如过硫酸铵等。聚合引发剂的用量相对于100重量份总共聚单体，以0.01～5重量份的范围使用。作为乳化剂，可以使用阳离子性或者非离子性的各种乳化剂，相对于单体100重量份，以0.5～20重量份的范围使用。在聚合中，可以使用链转移剂。可以根据链转移剂的使用量控制组分(A)和组分(B)的分子量变化。链转移剂的例子为月桂基硫醇、巯基乙醇、硫代甘油等的含硫醇基化合物、次磷酸钠、亚磷酸氢钠等无机盐等。链转移剂的使用量相对于单体的总量100重量份，以0.01～10重量份、例如0.1～5重量份的范围使用即可。聚合可以是无规共聚的方式或者是分段聚合的方式。共聚单体的加料可以一批进行，或者可以连续地进行。本发明的自交联型包含季胺部分的聚(甲基)丙烯酸酯类乳液可以商购或者自制。
本发明的自交联型包含季胺部分的聚氨酯乳液可以通过在乳化前加入三羟甲基丙烷或三官能团的聚醚等方式获得，也可以采用环氧树脂改性、丙烯酸酯树脂改性的聚氨酯乳液。本发明的自交联型包含季胺部分的聚醋酸乙烯酯乳液基于N-羟甲基丙烯酰胺及其衍生物的交联体系，可以采用氧化还原引发体系进行聚合得到。
在本发明的一些具体实施方式中，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液的固含量为15％～60％，进一步地固含量为35％～55％。固含量高于60％，聚合物乳液的生产工艺更为复杂，产品稳定性变差。固含量低于15％，聚合物乳液的有效含量下降，在使用中需要更低的稀释比例，增加使用成本。
在本发明的一些具体实施方式中，本发明人发现自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜和包含其的抑尘剂进行抑尘施工时工作环境最低温度T环境min之间需要满足以下关系：
T成膜≤T环境min-5。
如果自交联型阳离子聚合物乳液最低成膜温度过高，则会影响低温下的成膜性能，进而影响低温环境下抑尘效果。进一步地，为了进一步提高粘附能力，最低成膜温度T成膜≤T环境min-8。
可以通过选择具有合适的玻璃化转变温度的聚合物并结合对乳液粒径、成膜助剂等的调控来制备具有特定最低成膜温度的自交联型阳离子聚合物乳液，也可以商购以及略微调整配方获得具有不同最低成膜温度的自交联型阳离子聚合物乳液，比如D-009(采购自上海必霖化工科技有限公司)的最低成膜温度为-30℃；D-70(采购自上海必霖化工科技有限公司)的最低成膜温度为-12℃；通过在D-70中添加4.5％的十二烷基醇酯，可以将最低成膜温度调整为-30℃。
在本发明的一些具体实施方式中，本发明的自交联型阳离子聚合物乳液自交联形成的聚合物膜在有机溶剂(如四氢呋喃/甲酸＝体积比为9/1的混合溶液)中的溶胀率为200％～1200％。溶胀率可以反映出自交联型阳离子聚合物乳液的力学性能。上述聚合物膜是通过将聚合物乳液倒入四氟乙烯盘中，厚度约2～3mm，自然干燥，然后用烘箱在120～180℃烘干至无水分，对聚合物膜采用重量份进行有机溶剂的溶胀率测试。本发明人发现使用具有前述溶胀率的自交联型阳离子聚合物乳液可以有效降低高风速下的风蚀率。进一步地，溶胀率为300％～1000％，更进一步地为400％～800％。
本发明的自交联型阳离子聚合物乳液占本发明的抑尘剂总质量的0.2～10wt％，进一步为0.5～5wt％，更进一步地为1～3wt％。如果乳液含量过低，则很有可能会影响粘合固结性能，无法获得良好的抑尘效果，如果乳液含量过高，则会增加生产成本。
在本发明的一些优选实施方式中，本发明的抑尘剂除了自交联型阳离子聚合物乳液外，还包括水性介质，另外在不损害本发明的技术效果的情况下，本发明的抑尘剂也可以任选包括表面活性剂、色浆、消泡剂等其他助剂。
本发明的水性介质包括仅由水构成的介质、以及除水之外还含有有机溶剂(通常为水溶性有机溶剂)的介质。作为水溶性有机溶剂，可以列举乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚，二丙二醇单甲醚、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、聚乙二醇、十二烷基醇酯等，可以相对于聚合物乳液100重量份以0.1～20重量份、例如1～10重量份的范围使用。水性介质的量相对于抑尘剂的总质量为85～99.5wt％、进一步为90～94wt％。在本发明的一些具体实施方式中，“水性介质”选自自来水。
为了进一步降低抑尘剂的表面张力，有利于喷洒施工，在本发明的一些具体实施方式中，本发明的抑尘剂还包括少量的表面活性剂，进一步地，表面活性剂的用量占抑尘剂总质量的0.01～1％，更进一步地为0.1～0.5％。在本发明的一些具体实施方式中，表面活性剂选自可以和水互溶的阴离子表面活性剂和/或非离子型表面活性剂，比如琥珀酸酯磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚改性有机硅、二异辛基磺酸盐等中的一种或两种以上。
为了便于施工工地区分管理，在本发明的一些具体实施方式中，本发明的抑尘剂还可以包括少量的颜料。颜料的用量占抑尘剂总质量的0～2％，更进一步地为0.05～1％。在本发明的一些具体实施方式中，颜料选自无毒环保颜填料，可以将颜填料制备成色浆后使用。
在本发明的另一些具体实施方式中，本发明的抑尘剂还可以包括少量的防冻保湿剂，比如乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种或多种。鉴于本发明的自交联型阳离子聚合物乳液本身具有良好的低温抑尘性能，因此在本发明的优选实施方式中，发明的抑尘剂不包括防冻保湿剂。进一步地，本发明的抑尘剂还可以包括少量的消泡剂。
本发明的抑尘剂的制备方法包括将上述各组分以常规方式均匀混合、充分搅拌制成。
本发明还提供了本发明的抑尘剂在工作环境最低温度为10℃以下进行抑尘施工的用途。在本发明的一些优选实施方式中，工作环境最低温度为0℃以下，更进一步地，本发明特别适合在我国北部比如山西、内蒙等地冬天或者初春进行抑尘施工。
<抑尘剂的施工方法>
本发明还提供了一种抑尘剂的施工方法，其包括以下步骤：将本发明的抑尘剂喷洒到包含平均粒径在2.5～100微米的颗粒表面上。
通常本发明的抑尘剂在施工使用前根据实际需要可直接使用或略微加水进行稀释，稀释比例(抑尘剂和水的质量比)可以为1:1～3进一步为1:1-1.5。抑尘剂的喷洒采用常规的液压喷涂设备即可。
粒径在100微米以下的颗粒物统称为总悬浮颗粒物。经过本发明的抑尘剂喷洒处理后的地面，当抑尘剂固化后会形成一层长久保湿的聚合物保护层，有效使平均粒径在2.5～100微米的颗粒形成团聚，本发明的抑尘剂能够显著降低扬尘主要是PM10的空气含量，而且在经过机械碾压的二次扬尘环境下依然可以有效抑制PM2.5与PM10的数值，特别是PM10的数值，进而有效避免一次与二次扬尘。
本发明的抑尘剂施工便捷、成本经济，可以在低的施用量下实良好的低温抑尘效果，而且持效性好。在本发明的一些具体实施方式中，自交联型阳离子聚合物乳液的施用浓度为1～4kg/m3，优选的为2～3kg/m3一般喷洒一次可以持续一至六个月。
在本发明的一些优选实施方式，本发明的方法尤其适合于0℃以下工作环境最高温度下进行抑尘剂的施工。而且本发明适合抑制矿山、煤堆、建筑工地、我国北部如山西、内蒙等城镇道路等的扬尘。在本发明的一些具体实施方式中，根据土壤的金属离子含量，在本发明的自交联型阳离子聚合物乳液型抑尘剂还可以复配无机盐使用，无机盐起到保水的作用，有助于抑尘剂的长效抑尘。所述无机盐包含氯化钙、氯化镁、硫酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、氯化铵、尿素等其他组分，其中优选氯化钙、尿素。
以下，结合实施例、比较例及合成例对本发明进行更为具体的说明，但本发明并不限定于下述实施例。
实施例
制备例：
将自交联型阳离子聚合物乳液和各种助剂依次加入到去离子水中，按照下表所述的重量份配制成抑尘剂。
表1抑尘剂配方
其中：
D009购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阴离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-30℃，溶胀率：500％；
C168M购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-2℃，溶胀率：400％；
C009E购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-43℃，溶胀率：500％；
C009购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-30℃，溶胀率：480％；
C300购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为3℃，溶胀率：300％；
C70购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-12℃，溶胀率：400％；
C100购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-30℃，溶胀率：200％。
PS2008购自于陶氏化学有限公司，类型：丙烯酸阴离子非自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-43℃；
C510购自于上海必霖化工科技有限公司，固含量为48％，类型：丙烯酸阳离子非自交联聚合物乳液，其最低成膜温度为-30℃，溶胀率：NA(溶解)。“溶胀率”测定方法如下：
将聚合物乳液分别制成厚度约2mm的聚合物膜，自然干燥后，再用烘箱在150℃±2℃烘干30min至无水分；将烘干的聚合物膜裁剪成10mm×20mm的试样条，称量试样条的质量(记为G1)，放入容器内，用四氢呋喃/甲酸＝9/1的混合溶液浸没试样，常温下密闭浸泡24小时；接着，用滤纸或餐巾纸吸去试样表面的有机溶剂，立即称质量(记为G2)；然后，按照平衡溶胀率(ESR)％＝[(G2)/G1]×100的计算公式进行计算，其结果即为聚合物膜的有机溶剂溶胀率。
“最低成膜温度”测定方法如下：
采用DIN53787且当使用Sheen MFFT bar SS3000涂覆时分散体形成光滑且无裂纹的涂层或膜时的温度。
实施例和比较例
将制备例制备得到的抑尘剂(Y1-Y10)以2kg/m2的喷洒量喷洒到30～40目碱质土壤中，在不同工作环境最低温度(T环境min)下评价抑尘剂的低温抑尘效果，结果参见表2和表3。表2和表3中E1-E10为实施例，C1-C7为比较例。
表2包含自交联型阳离子聚合物乳液的抑尘剂(Y1-Y6)低温抑尘效果
表3不同类型的抑尘剂(Y7-Y10)的低温抑尘效果
其中：
“风蚀率”的测试方法如下：
选取30～40目碱质土壤(钙离子含量为1％)，装入300mm×210mm×30mm不锈钢托盘，至表面与托盘平齐，在T环境min的施工环境下喷洒抑尘剂(2kg/m2)，并置于T环境min下21天至表面硬化，水分完全干燥，后恢复至室温，分别称重初始重量，记为W1。将称重后的托盘放入风洞中，控制土壤表面风速15m/s，在设定室温下吹蚀10min，然后分别称重剩余重量，记为W2。然后，按下式计算风蚀率E：
E(％)＝(W1-W2)/W1×100。
“持效性”的测试方法如下：
用2kg压辊在温度不高于T环境min的温度下碾压硬化土壤表面5分钟，再进行风蚀率测定。不断重复碾压与风蚀率测定，直到风蚀率大于10％，记录样品碾压次数，次数越高越好。
由表2可知，包含自交联型阳离子聚合物乳液且其最低成膜温度和工作环境最低温度符合本发明限定的关系的抑尘剂的风蚀率低、持效性好。由表3可知，包含自交联型阳离子聚合物乳液的抑尘剂相对于其他类型的聚合物乳液来说，具有更好的低温抑尘效果，其中比较例7和比较例4的对比可以看出，包含自交联型阴离子聚合物乳液的抑尘剂虽然在钙离子含量低的情况下有好的低温抑尘效果，但是当土壤中钙离子含量高时则无法获得良好的低温抑尘效果。
应用实施例
将实施例2的抑尘剂Y2在T环境max为10摄氏度，T环境min为-18摄氏度的施工环境对大同市矿区路面进行抑尘施工，自交联型阳离子聚合物乳液用量为2g/m2。喷洒一次可以持续抑尘7天时间。
本领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，针对上述实施例的调整、变化、变型都落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抑尘剂，其特征在于，所述抑尘剂包括自交联型阳离子聚合物乳液，所述自交联型阳离子聚合物乳液的最低成膜温度T成膜与所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度T环境min之间满足如下关系：
T成膜≤T环境min-5。
2.根据权利要求1所述的抑尘剂，其特征在于，所述自交联型阳离子聚合物乳液自交联形成聚合物膜在有机溶剂中的溶胀率为200％～1200％。
3.根据权利要求1或2所述的抑尘剂，其特征在于，所述自交联型阳离子聚合物乳液选自单组分室温自交联型阳离子聚合物乳液。
4.根据权利要求1～3任一项所述的抑尘剂，其特征在于，所述自交联型阳离子聚合物乳液包含季胺部分的聚丙烯酸酯、聚氨酯和/或聚醋酸乙烯酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的抑尘剂，其特征在于，所述自交联型阳离子聚合物乳液占所述抑尘剂总质量的0.2～10wt％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的抑尘剂，其特征在于，所述自交联型阳离子聚合物乳液的固含量为15％～60％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的抑尘剂，其特征在于，所述T环境min≤10℃。
8.根据权利要求1～7任一项所述的抑尘剂在工作环境最低温度为10℃以下进行抑尘施工的用途。
9.一种抑尘剂的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：将权利要求1～7任一项所述的抑尘剂喷洒到包含平均粒径在2.5～100微米的颗粒表面上。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述抑尘剂进行抑尘施工的工作环境最低温度为0℃以下。
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