CN114561189A - 一种木质素酚醛树脂抑尘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木质素酚醛树脂抑尘剂及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:S1:将第一甲醛水溶液与第一尿素于碱性条件下进行第一反应;S2:将步骤S1所得反应物与木质素、第二甲醛溶液和酚类化合物进行第二反应;S3:将步骤S2所得反应物降温后,与第二尿素进行第三反应,所得产物即为抑尘剂。本发明抑尘剂溶液喷洒在尘土表面,能够在表面形成粘结强度大的固化层,达到优异的抗风蚀、抗雨淋的效果,能够达到较长时间的保湿性能,能够有效避免二次扬尘的问题。
Description
技术领域
本发明属于粉末污染治理技术领域,尤其涉及一种木质素酚醛树脂抑尘剂及其制备方法。
背景技术
近年来,随着我国城市化建设的快速发展,基础设施建设变得越来越重要。在日益完善的基础设施建设中,环境污染问题频频出现,大量施工建设现场以及裸露土地的扬尘污染使得空气中的颗粒污染物不断增加,危害着人们的身体健康,严重影响了人们的日常生活。如何采取有效的措施经济有效的防止城市中空气颗粒物污染已经成为了重点的研究话题之一。目前对施工现场扬尘的控制手段主要采取工程措施、化学抑制和生物防护等方法来进行治理。
随着材料学科的发展,开发化学抑尘剂来解决施工现场扬尘问题成为了工程领域的热点。现有的抑尘剂多以高分子材料为主,它的作用机理是通过捕捉、吸附、团聚粉尘颗粒,将其紧锁于网状结构内,集润湿、粘结、凝结、吸湿、防尘、防浸蚀和抗冲刷功能于一体。近年来,化学抑尘剂逐渐向环境友好型方向发展,如何制备一种环境友好型的抑尘剂成为了近几年的研究重点。在现有技术中,专利CN104403636A公开了一种复合丙烯酸类水溶性抑尘剂的技术,专利CN105801770A公开了一种堆场扬尘结壳型抑尘剂的制备方法,虽然上述抑尘剂有优良的稳定性、保湿性,但是其添加了较多的高分子材料,生物降解性差,可能会造成二次污染等问题。
木质素因其独特的物理化学性质、生物相容性、低成本和丰富的性质,因此被视为优良的绿色环保型化工原料。以木质素作为抑尘剂的原料,可以有效降低对环境的污染,其分子结构中含有的酚羟基、醇羟基等活性基团,与带电粒子有一定的吸附力,可以通过捕捉、团聚粉尘颗粒来达到抑尘的作用。但是单一使用木质素制备的化学抑尘剂往往难以形成强度较高的致密层,保水性能较差等问题。因此需要对木质素进行改性,使其能够形成足够强度的表面固结层,延长粉尘抑制剂的有效抑尘周期,既可以有效避免二次扬尘,同时又能够自然降解,不会造成二次污染。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种木质素酚醛树脂抑尘剂。
本发明还要解决的技术问题是提供上述木质素酚醛树脂抑尘剂的制备方法。
本发明还要解决的技术问题是提供一种木质素酚醛树脂喷洒液。
本发明还要解决的技术问题是提供上述木质素酚醛树脂抑尘剂和上述木质素酚醛树脂喷洒液的应用。
为了解决上述第一个技术问题,本发明公开了一种木质素酚醛树脂抑尘剂,其由含有木质素的酚醛树脂制备所得。
在一些实施例中,将所述木质素酚醛树脂抑尘剂配置成浓度为0.5~5wt%的喷洒液,所述喷洒液的保水率为55%~85%;在一些实施例中,所述喷洒液的保水率为58%~83%;在一些实施例中,所述喷洒液的保水率为70%~80%。
在一些实施例中,将所述木质素酚醛树脂抑尘剂配置成浓度为0.5~5wt%的喷洒液,所述喷洒液的粘度为20~60MPa·s;在一些实施例中,所述喷洒液的粘度为25~55MPa·s。
在一些实施例中,将所述木质素酚醛树脂抑尘剂配置成浓度为0.5~5wt%的喷洒液,所述喷洒液的风蚀率为0.05~0.55%;在一些实施例中,所述喷洒液的风蚀率为0.08~0.55%。
在一些实施例中,将所述木质素酚醛树脂抑尘剂配置成浓度为0.5~5wt%的喷洒液,所述喷洒液的抗雨淋性能为0.01~0.28g/cm2;在一些实施例中,所述喷洒液的抗雨淋性能为0.04~0.23g/cm2。
为了解决上述第二个技术问题,本发明公开了上述木质素酚醛树脂抑尘剂的制备方法,包括如下步骤:
S1:将第一甲醛水溶液与第一尿素于碱性条件下进行第一反应;
S2:保持温度,将步骤S1所得反应物与木质素、第二甲醛溶液和酚类化合物进行第二反应;
S3:将步骤S2所得反应物降温后,与第二尿素进行第三反应,得到深褐色乳液,所得产物即为抑尘剂。
在一些实施例中,所述甲醛水溶液中甲醛的含量为35%~40%。
在一些实施例中,所述第一甲醛水溶液中甲醛的重量为第一甲醛水溶液中甲醛重量和第二甲醛水溶中甲醛重量之和的30%~50%;在一些实施例中,所述第一甲醛水溶液中甲醛的重量为第一甲醛水溶液中甲醛重量和第二甲醛水溶中甲醛重量之和的35%~45%;在一些实施例中,所述第一甲醛水溶液中甲醛的重量为第一甲醛水溶液中甲醛重量和第二甲醛水溶中甲醛重量之和的40%。
在一些实施例中,所述第一尿素的重量为第一尿素和第二尿素总重量的58%~74%;在一些实施例中,所述第一尿素的重量为第一尿素和第二尿素总重量的62%~70%;在一些实施例中,所述第一尿素的重量为第一尿素和第二尿素总重量的2/3。
在一些实施例中,所述尿素的总重量,与甲醛水溶液的总重量的比为1:(3~6);在一些实施例中,所述尿素的总重量,与甲醛水溶液的总重量的比为1:(3.5~5.5);在一些实施例中,所述尿素的总重量,与甲醛水溶液的总重量的比为1:4。
在一些实施例中,所述木质素包括但不限于有机溶剂型木质素、酶解木质素、碱木质素等工业木质素。
在一些实施例中,所述木质素与酚类化合物的重量比为1:(1~5);在一些实施例中,所述木质素与酚类化合物的重量比为1:(2~3);在一些实施例中,所述木质素与酚类化合物的重量比为1:2.5。
在一些实施例中,所述酚类化合物与第一尿素的重量比为(1~3):1;在一些实施例中,所述酚类化合物与第一尿素的重量比为(1.5~2.5):1;在一些实施例中,所述酚类化合物与第一尿素的重量比为2:1。
在一些实施例中,步骤S1中,所述碱性条件为在使用一定浓度的氢氧化钠溶液来调节反应液pH;在一些实施例中采用8%~10%氢氧化钠溶液来调节反应液pH;在一些实施例中调节pH为8~9。
在一些实施例中,步骤S1中,加入甲醛水溶液和氢氧化钠水溶液反应时先加入氢氧化钠水溶液,缓慢加入甲醛水溶液;在一些实施例中,所述甲醛溶液以滴加或分批的方式加入。
在一些实施例中,步骤S1中,所述第一反应的温度为70~90℃;在一些实施例中,所述第一反应的温度为75℃。
在一些实施例中,步骤S1中,所述第一反应的时间为0.5~1h;在一些实施例中,所述第一反应的时间为0.5h。
在一些实施例中,步骤S2中,使用一定浓度的氢氧化钠溶液来调节反应液pH;在一些实施例中采用8%~10%氢氧化钠溶液来调节反应液pH;在一些实施例中调节pH为10~12;在一些实施例中调节pH为11。
在一些实施例中,步骤S2中,所述第二反应的时间为0.5~0.8h;在一些实施例中,所述第一反应的时间为0.5h。
在一些实施例中,步骤S3中,所述降温为降低温度至55~70℃;在一些实施例中,所述降温为降低温度至60℃。
在一些实施例中,步骤S3中,所述第三反应的时间为0.5~1.5h;在一些实施例中,所述第三反应的时间为0.5h。
在一些实施例中,上述木质素酚醛树脂抑尘剂的制备方法为将第一甲醛水溶液与第一尿素混合,调节反应液pH至8.0~9.0,升高温度至70~90℃后反应0.5~1h进行第一反应;反应结束后,保持温度,调节反应体系pH至10~12,调节完毕后,加入木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入第二甲醛溶液和酚类化合物,继续反应0.5~0.8h进行第二反应;最后,降低温度至55~70℃后,加入第二尿素,在此温度下反应0.5~1.5h;结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,即为抑尘剂。
在一些实施例中,所述酚类化合物为苯酚、二甲酚、间苯二酚、间甲酚和邻甲酚中的任意一种或几种组合;在一些实施例中,所述酚类化合物为苯酚和/或间苯二酚。
为了解决上述第三个技术问题,本发明公开了一种木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液,其含有0.5~5wt%上述的木质素酚醛树脂抑尘剂;在一些实施例中,所述木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液含有0.5~4wt%上述的木质素酚醛树脂抑尘剂;在一些实施例中,所述木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液含有0.5~3wt%上述的木质素酚醛树脂抑尘剂;在一些实施例中,所述木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液含有1~2wt%上述的木质素酚醛树脂抑尘剂;在一些实施例中,所述木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液含有2wt%上述的木质素酚醛树脂抑尘剂。
在一些实施例中,所述喷洒液的保水率为55%~85%;在一些实施例中,所述喷洒液的保水率为58%~83%;在一些实施例中,所述喷洒液的保水率为70%~80%。
在一些实施例中,所述喷洒液的粘度为20~60MPa·s;在一些实施例中,所述喷洒液的粘度为25~55MPa·s。
在一些实施例中,所述喷洒液的风蚀率为0.05~0.55%;在一些实施例中,所述喷洒液的风蚀率为0.08~0.55%。
在一些实施例中,所述喷洒液的抗雨淋性能为0.01~0.28g/cm2;在一些实施例中,所述喷洒液的抗雨淋性能为0.04~0.23g/cm2。
为了解决上述第四个技术问题,本发明公开了上述木质素酚醛树脂抑尘剂,或上述木质素酚醛树脂喷洒液在降低扬尘中的应用。
在一些实施例中,在10~50℃的环境下喷洒上述木质素酚醛树脂喷洒液;在一些实施例中,在10~45℃的环境下喷洒上述木质素酚醛树脂喷洒液;在一些实施例中,在20~45℃的环境下喷洒上述木质素酚醛树脂喷洒液;在一些实施例中,在20~45℃的环境下喷洒上述木质素酚醛树脂喷洒液;在一些实施例中,在25~45℃的环境下喷洒上述木质素酚醛树脂喷洒液。
在一些实施例中,所述应用为减少建筑施工场地扬尘或道路扬尘中的应用,使用方法如下:将木质素酚醛树脂抑尘剂乳液采用自来水配置成抑尘剂喷洒液(浓度为1~2wt%),然后采用雾状洒水车对建筑施工场地扬尘或道路进行喷洒,即完成防尘操作。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优势:
(1)本发明使用木质素为原料属于可再生能源,成本低廉,环境友好,易生物降解等特点,具有良好的经济和环境效益。
(2)本发明中木质素酚醛树脂抑尘剂合成过程简单,产率高,环境友好,成本低廉。
(3)本发明抑尘剂溶液喷洒在尘土表面,能够在表面形成粘结强度大的固化层,达到优异的抗风蚀、抗雨淋的效果,能够达到较长时间的保湿性能,能够有效避免二次扬尘的问题。同时具有优异的粘度指标,在进行喷洒时雾化效果较好,喷洒均匀,使用方法更为方便简易。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
下述实施例中所述甲醛溶液,如无特殊说明,均为甲醛水溶液,浓度为37%。
下述实施例中所述浓度,如无特殊说明,均为重量浓度。
下述实施例中所述深褐色乳液即为木质素酚醛树脂抑尘剂。
实施例1
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液32g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至70℃后反应1h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液48g及26.6g的苯酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至65℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应0.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为2wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例2
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液24g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至80℃后反应0.8h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至10.5,调节完毕后,在搅拌的过程中加入10.64g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的36g甲醛溶液及26.6g的苯酚,继续反应0.5h进行第二步反应。最后,降低温度至55℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应1.0h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为2wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例3
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液40g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至75℃后反应0.5h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液60g及39.9g的二甲酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至60℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应1.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为1wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例4
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液32g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至80℃后反应1h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至10,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的48g甲醛溶液及26.6g的二甲酚,继续反应0.6h进行第二步反应。最后,降低温度至65℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应0.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为1wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例5
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液40g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至80℃后反应1h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入9.975g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液60g及39.9g的间苯二酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至70℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应0.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为2wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例6
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液40g及第一批的13.3g尿素,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至9.0,升高温度至90℃后反应1h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至10,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液60g及26.6g的间苯二酚,继续反应0.6h进行第二步反应。最后,降低温度至65℃后,再次加入剩余的6.7g尿素,在此温度下反应0.8h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为1wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例7
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液24g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.5,升高温度至80℃后反应0.8h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液36g及39.9g邻甲酚,继续反应0.6h进行第二步反应。最后,降低温度至60℃后,再次加入剩余的尿素6.7g,在此温度下反应1.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为2wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例8
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液32g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.0,升高温度至90℃后反应1h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入13.3g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液48g及33.25g邻甲酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至65℃后,再次加入剩余的尿素6.7g,在此温度下反应1.0h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为1wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例9
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液40g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.5,升高温度至80℃后反应0.8h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至12,调节完毕后,在搅拌的过程中加入8.87g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液60g及26.6g间甲酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至65℃后,再次加入剩余的尿素6.7g,在此温度下反应1.0h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为1wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例10
在装有搅拌器、冷凝器的玻璃反应釜中先加入第一批甲醛溶液32g及第一批尿素13.3g,使用浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应液pH至8.5,升高温度至85℃后反应0.8h进行第一步反应。反应结束后,保持温度,加入浓度为8%的氢氧化钠溶液来调节反应体系pH至11,调节完毕后,在搅拌的过程中加入26.6g木质素,不断搅拌使其完全溶解后,再次加入剩余的甲醛溶液48g及26.6g间甲酚,继续反应0.8h进行第二步反应。最后,降低温度至55℃后,再次加入剩余的尿素6.7g,在此温度下反应1.5h。结束反应后,冷却出料得到深褐色乳液,将得到的深褐色乳液采用自来水稀释至浓度为2wt%,即得木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液。
实施例11:抑尘剂性能测试
对照例1:以清水作为抑尘剂喷洒液。
对照例2:以木质素作为抑尘剂,分散溶解于水中,配置为抑尘剂喷洒液(浓度为2wt%)。
对照例3:以非木质素基酚醛树脂作为抑尘剂,分散溶解于水中,配置为抑尘剂喷洒液(浓度为2wt%)。
其中,所述非木质素基酚醛树脂的制备方法:先将10g熔融苯酚和8mL质量分数为50%的氢氧化钠溶液加入到三颈烧瓶中,进行搅拌分散,然后分批加入12g的质量分数为37%的甲醛溶液,每次加入量为甲醛溶液总质量的20%。甲醛溶液加入完成后,升温至65℃保温反应1.0h,然后升温至80℃反应1.5h停止加热。反应产物降温至65℃后保温1h,反应结束后冷却至45℃,得到酚醛树脂。
实验组:实施例1~10所配置的木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液(浓度为1~2wt%)。
对上述对照例1~3以及实验组所制备的抑尘剂喷洒液进行成膜、保湿、黏度、抗风性能以及抗雨淋性能进行检测,具体检测方法如下。
成膜性能检测:称取处理好的尘样50g,放入150mm的培养皿中干燥至恒重,取出后在尘土表面按照3L/m2的量均匀喷洒抑尘剂喷洒液并标号,放入温度为40℃的干燥箱进行烘干5h,取出晾凉后观察尘土表面样貌,若成膜效果越好,尘样表面越平整完好。
保湿效果检测:称取处理好的尘样50g,放入150mm的培养皿中干燥至恒重,取出后在尘土表面按照3L/m2的量均匀喷洒抑尘剂喷洒液并标号,称重M0,处理后的土样至于温度为15~20℃、湿度为50%的室内环境中,每隔12h称量记录各土样样品的重量变化并记录为Mt,直至重量稳定。通过公式来计算保水率,Ms为所喷洒抑尘剂溶液的总重量,(g)。
黏度测试:选用SNB-1A数显粘度计测试抑尘剂喷洒液粘度。
抗风性能:称取处理好的尘样50g,放入150mm的培养皿中干燥至恒重,取出后在尘土表面按照3L/m2的量均匀喷洒抑尘剂喷洒液并标号,称重W1,用电风扇以5m/s的风速吹土样表面40min,称重并记录为W2,通过公式来计算风蚀率。
抗雨淋性能:称取处理好的尘样50g,放入150mm的培养皿中干燥至恒重,取出后在尘土表面按照3L/m2的量均匀喷洒抑尘剂喷洒液并标号,放入温度为40℃的干燥箱进行烘干5h后取出,模拟雨水进行洒水,喷水时间为10min,喷水强度为15mm/min。将尘样表面上的水擦拭干净,称量重量,测出尘样的含水量。
表1采用本发明制备的抑尘剂和对照例的抑尘效果对比
从上表可知,相较于对照例1~3,仅使用清水和木质素溶液做抑尘剂喷洒液的无法在尘图表面形成有效的固化层,对照例3中虽然能形成固化膜,但由于其粘度过高,在稀释的过程中需要使用强力搅拌机进行搅拌分散,而且喷洒时不易形成雾状使用过程较为麻烦,不适合实际的应用。本发明制备的抑尘剂具有较好的综合应用性能,具有较强的成膜性,同时能够在室温下保持较长时间的保湿性能,同时所有的抑尘剂的粘度均在(25~60MPa·s),在此粘度下的抑尘剂喷洒时易被雾化,溶液分散均匀,具有优异的粘度指标。另外所有抑尘剂的抗风性能和抗雨淋性能也十分优异,具有较好的工程应用性能。
实施例12
同实施例1,仅将苯酚分别更改为二甲酚、间苯二酚、邻甲酚、间甲酚,其余条件不变,其所对应的性能如表2所示。
表2采用不同酚类化合物制备的抑尘剂抑尘效果的对比
通过表1和表2中对比数据可知,当酚化试剂为苯酚和间苯二酚时,所制备的抑尘剂喷洒液的各项性能均比较优秀。另外抑尘剂的粘度对抑尘剂的性能有很大的影响,粘度过高或过低都会减弱对扬尘的抑制作用。
不同环境温度下,抑尘剂喷洒液的粘度会发生变化,为了确定温度对抑尘剂溶液粘度的影响,考察了实施例1中在10℃~45℃喷洒环境温度下抑尘剂喷洒液粘度的变化情况以及成膜速度快慢对比,测量结果见表3。
表3实施例1中在不同温度下的粘度
温度/℃ | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
粘度/MPa·s | 38.3 | 37.8 | 34.2 | 32.9 | 29.2 | 28.7 | 26.3 | 26.3 |
成膜速度 | 较慢 | 一般 | 较快 | 较快 | 快速 | 快速 | 快速 | 快速 |
由表3中数据可知,随着温度升高,实施例1中的抑尘剂粘度逐渐降低,温度升至40℃以时,粘度不再发生变化,这说明即使在夏天的高温条件下,该抑尘剂喷洒液依旧性质不变且具有良好的流动性,同时由于温度升高使其渗透速度变快,使得其成膜速度变得更加迅速,抑尘效果更好。
本发明提供了一种聚木质素酚醛树脂抑尘剂及其制备方法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种木质素酚醛树脂抑尘剂,其特征在于,由含有木质素的酚醛树脂制备所得。
2.权利要求1所述木质素酚醛树脂抑尘剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将第一甲醛水溶液与第一尿素于碱性条件下进行第一反应;
S2:将步骤S1所得反应物与木质素、第二甲醛溶液和酚类化合物进行第二反应;
S3:将步骤S2所得反应物降温后,与第二尿素进行第三反应,所得产物即为抑尘剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第一甲醛水溶液中甲醛的重量为第一甲醛水溶液中甲醛重量和第二甲醛水溶中甲醛重量之和的30%~50%,优选为35%~45%,进一步优选为40%。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第一尿素的重量为第一尿素和第二尿素总重量的58%~74%,优选为62%~70%,进一步优选为2/3。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述尿素的总重量,与甲醛水溶液的总重量的比为1:(3~6),优选为1:(3.5~5.5),进一步优选为1:4。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述木质素与酚类化合物的重量比为1:(1~5),优选为1:(2~3),进一步优选为1:2.5。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述酚类化合物与第一尿素的重量比为(1~3):1,优选为(1.5~2.5):1,进一步优选为2:1。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述酚类化合物为苯酚、二甲酚、间苯二酚、间甲酚和邻甲酚中的任意一种或几种组合,优选为苯酚和/或间苯二酚。
9.一种木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液,其特征在于,含有0.5~5wt%的权利要求1所述的木质素酚醛树脂抑尘剂,或权利要求1~8中任意一项所述方法制备得到的木质素酚醛树脂抑尘剂,优选为0.5~4wt%,进一步优选为0.5~3wt%,更进一步优选为1~2wt%,再更进一步优选为2wt%。
10.权利要求1所述的木质素酚醛树脂抑尘剂,或权利要求1~8中任意一项所述方法制备得到的木质素酚醛树脂抑尘剂,或权利要求9所述的木质素酚醛树脂抑尘剂喷洒液在降低扬尘中的应用;
优选地,所述应用为减少建筑施工场地扬尘或道路扬尘中的应用。
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