CN114806507A

CN114806507A - 一种环保抑尘剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114806507A
Application number: CN202210627688.0A
Authority: CN
Inventors: 张江石; 任晓锋; 方磊; 李泳暾; 刘建华; 贾宏福
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2042-06-06
Also published as: CN114806507B

Abstract

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种环保抑尘剂及其制备方法和应用。本发明提供的环保抑尘剂中渣油、糊化淀粉、非离子型生物基表面活性剂和阴离子型木质素基表面活性剂均是天然物质，可降解，对环境友好，不会产生污染。此外，阴离子型木质素基表面活性剂聚合形成的木质素聚乙二醇缩水甘油醚，可以增强环保抑尘剂的粘附性，与结构稳定的非离子生物基表面活性剂复合，能提高环保抑尘剂的抗风蚀性能；木质素聚乙二醇缩水甘油醚和具有许多长疏水链的非离子生物基表面活性剂形成混合胶束，降低混合溶液的临界胶束浓度使表面张力降低而表面活性增加，提高润湿性，渣油和糊化淀粉有利于保水，抑制水分蒸发，能够增加环保抑尘剂的抗蒸发性。

Description

一种环保抑尘剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种环保抑尘剂及其制备方法和应用。

背景技术

粉尘是指直径很小的固体颗粒，可以是自然环境中天然产生，如火山喷发产生的尘埃，也可以是工业生产或日常生活中的各种活动生成，如矿山开采过程中岩石破碎产生的大量尘粒。生产性粉尘就是特指在生产过程中形成的，并能长时间飘浮在空气中的固体颗粒。许多生产性粉尘在形成之后，表面往往还能吸附其他的气态或液态有害物质，成为其他有害物质的载体。生产性粉尘污染作业环境，影响作业人员的身心健康。

传统的抑尘剂中有单一类型表面活性剂作为抑尘剂，如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠(SDDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)、聚乙二醇辛基苯基醚(TX100)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)或脂肪醇聚乙烯醚(AEO)。该种抑尘剂润湿性优异，但是在实际应用过程中容易蒸发失效，不能长久发挥作用。传统的抑尘剂还可以将各种常规表面活性剂复配形成复配抑尘剂，如脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠(FMES)+椰子油二乙醇酰胺(CDEA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)+脂肪醇醚硫酸盐(AES)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)+烷基多糖苷(APG)或脂肪醇醚硫酸盐(AES)+烷基多糖苷(APG)，此类复配抑尘剂的润湿性同样相对优异，但是在实际应用过程中不能长久发挥作用，尤其对于后三种复配抑尘剂来说，形成的复合抑尘剂实则是一种泡沫体系，抗风蚀性较差。此外，还可以将表面活性剂与其他有机或无机物复合作为复合抑尘剂，如十二烷基硫酸钠(SDS)+甘油(MSDS)、十二烷基硫酸钠(SDS)+NaCl、十二烷基硫酸钠(SDS)+尿素(Urea)、十二烷基硫酸钠(SDS)+醋酸钠(NaAc)、十二烷基硫酸钠(SDS)+乙二醇(EG)或十二烷基硫酸钠(SDS)+聚环氧乙烷(g-PEG)，此类复合抑尘剂的润湿性同样相对优异，在实际应用过程中能较持久地发挥作用。但是，上述抑尘剂均为化学制剂，长时间使用会导致化合物在环境中积累，对环境安全产生影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保抑尘剂及其制备方法和应用，本发明提供的环保抑尘剂环保安全、对环境无污染，同时具有优异的润湿粉尘性、保水性能和抗风蚀性能。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种环保抑尘剂，包括以下质量份数的制备原料：渣油2～8份，糊化淀粉4～12份，非离子型生物基表面活性剂0.02～0.6份，聚乙二醇0.05～3份，环氧氯丙烷0.025～1.5份，阴离子型木质素基表面活性剂0.01～0.4份，三氟化硼乙醚络合物0.0005～0.008份和水40～90份；

所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙二醇、三氟化硼乙醚络合物和环氧氯丙烷混合，进行加成反应，得到聚乙二醇氯醇中间体；

将所述聚乙二醇氯醇中间体和阴离子型木质素基表面活性剂混合，依次进行开环共聚反应和闭环聚合反应，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；

将所述木质素聚乙二醇缩水甘油醚、非离子型生物基表面活性剂、渣油糊化淀粉和水混合，进行分散，得到环保抑尘剂。

优选的，所述非离子型生物基表面活性剂包括七叶皂素、3β-羟基-5α-螺旋甾-12酮和Δ5-异螺旋甾烯-3-β-醇中的一种或几种。

优选的，所述阴离子型木质素基表面活性剂包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中的一种或几种。

优选的，所述三氟化硼乙醚络合物的制备原料包括三氟化硼47wt.％和乙醚53wt.％。

本发明还提供了上述技术方案所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

优选的，所述加成反应的温度为55～60℃；所述加成反应的时间为100～140min。

优选的，所述开环共聚反应的温度为70～90℃；所述开环共聚反应的时间为100～140min。

优选的，所述糊化淀粉的制备方法包括：将淀粉和水混合，进行糊化，得到糊化淀粉；所述淀粉和水的质量比为(7～9):20。

优选的，所述糊化的温度为70～90℃；所述糊化的时间为15～25min。

本发明还提供了上述技术方案所述环保抑尘剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的环保抑尘剂在抑尘领域中的应用。

本发明提供了一种环保抑尘剂，包括以下质量份数的制备原料：渣油2～8份，糊化淀粉4～12份，非离子型生物基表面活性剂0.02～0.6份，聚乙二醇0.05～3份，环氧氯丙烷0.025～1.5份，阴离子型木质素基表面活性剂0.01～0.4份，三氟化硼乙醚络合物0.0005～0.008份和水40～90份；所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：将聚乙二醇、三氟化硼乙醚络合物和环氧氯丙烷混合，进行加成反应，得到聚乙二醇氯醇中间体；将所述聚乙二醇氯醇中间体和阴离子型木质素基表面活性剂混合，依次进行开环共聚反应和闭环聚合反应，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；将所述木质素聚乙二醇缩水甘油醚、非离子型生物基表面活性剂、渣油糊化淀粉和水混合，进行分散，得到环保抑尘剂。本发明提供的环保抑尘剂中渣油、糊化淀粉、非离子型生物基表面活性剂和阴离子型木质素基表面活性剂均是天然物质，可降解，对环境友好，不会产生污染。而且，环氧氯丙烷和聚乙二醇在三氟化硼乙醚络合物的催化作用下，开环加成生成聚乙二醇氯醇中间体，然后聚乙二醇氯醇中间体与阴离子型木质素基表面活性剂共聚形成木质素聚乙二醇氯醇中间体，接着脱除HCl闭环得到产物木质素聚乙二醇缩水甘油醚(SL-PEG共聚物)；所形成的木质素聚乙二醇缩水甘油醚由大量长链结构聚合而成，可以增强环保抑尘剂的粘附性，不容易被外界作用力破坏，再加上与结构稳定的非离子生物基表面活性剂复合，使得环保抑尘剂的结构更加稳固，抗风蚀性能优异；木质素聚乙二醇缩水甘油醚和非离子生物基表面活性剂复合形成混合胶束，降低了阴离子表面活性剂离子头基之间的排斥力。此外，两种表面活性剂的疏水链之间的相互作用使得混合体系很容易形成胶束，从而降低混合溶液的临界胶束浓度(CMC)，降低表面张力。另外，非离子生物基表面活性剂与H₂O和水电离产生的H₃O⁺通过氢键结合，使非离子表面活性剂分子带正电。因此，阴离子木质素基表面活性剂和非离子生物基表面活性剂之间的相互作用类似于阴离子-阳离子表面活性剂共混体系，使表面张力降低而表面活性增加，进而发挥协同作用，使环保抑尘剂具有良好的润湿性和抗风蚀性能；渣油能在粉尘表面形成一层高分子油膜，有利于保水，抑制水分蒸发，能够增加环保抑尘剂的抗蒸发性；糊化淀粉使可以增强环保抑尘剂的粘性，从而提高其保水能力，进而增加其抗蒸发性。因此，本发明提供的环保抑尘剂环保安全、对环境无污染，同时具有优异的润湿粉尘性、保水性能和抗风蚀性能。

具体实施方式

所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

如无特殊说明，本发明对所用原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。

本发明提供的环保抑尘剂，以质量份数计，包括渣油2～8份，优选为2～7份。

本发明中渣油能在粉尘表面形成一层高分子油膜，有利于保水，抑制水分蒸发，能够增加环保抑尘剂的抗蒸发性，同时渣油也是价格低廉的环保材料，本发明采用渣油作为环保抑尘剂的主要原料有利于废弃物的二次利用。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括糊化淀粉4～12份，优选为4.5～11份。

在本发明中，所述糊化淀粉的制备方法优选包括：将淀粉和水混合，进行糊化，得到糊化淀粉；所述淀粉优选包括马铃薯淀粉、甘薯淀粉和玉米淀粉中的一种或几种；当淀粉种类为上述几种时，本发明对不同种类淀粉的配比没有特殊限定，任意配比即可；所述淀粉和水的质量比优选为(7～9):20，更优选为3:7；所述糊化的温度优选为70～90℃，更优选为75～90℃；所述糊化的时间优选为15～25min，更优选为15～20min；本发明对所述淀粉和水的混合过程没有特殊限定，采用本领域熟知的混合过程即可；所述糊化的设备优选为水浴锅；本发明优选在糊化过程中不断进行搅拌；本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，采用本领域熟知的搅拌速率即可。

本发明中，糊化淀粉能增强环保抑尘剂的粘性，从而提高其保水能力，进而增加其抗蒸发性，同时糊化淀粉也是价格低廉的环保材料，对环境无污染。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括非离子型生物基表面活性剂0.02～0.6份，优选为0.05～0.4份。

在本发明中，所述非离子型生物基表面活性剂优选包括七叶皂素、3β-羟基-5α-螺旋甾-12酮和Δ5-异螺旋甾烯-3-β-醇中的一种或几种，更优选为七叶皂素、3β-羟基-5α-螺旋甾-12酮或Δ5-异螺旋甾烯-3-β-醇。当所述非离子型生物基表面活性剂为上述几种时，本发明对不同种类非离子型生物基表面活性剂的配比没有特殊限定，任意配比即可。

本发明中非离子生物基表面活性剂是源于自然的绿色表面活性剂，其具有来源广泛、可再生、环境友好等优点。此外，它能显著降低水的表面张力，稳定性好，有利于液滴在固体表面铺展。具体原因为：非离子生物基表面活性剂在气-液界面排列时，亲水的糖基团在相邻分子间多重氢键作用下紧密排列在水相内侧，疏水的三萜骨架排列在气相一侧，骨架间距离较大，排列较为疏松。界面吸附饱和后，多余的非离子生物基表面活性剂趋向于在体相内聚集，将疏水的三萜环包裹在分子内侧，糖基暴露在外侧水环境中，形成稳定的胶束聚集体，从而显著降低水的表面张力。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括聚乙二醇0.05～3份，优选为0.08～2份。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括环氧氯丙烷0.025～1.5份，优选为0.04～1份。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括阴离子型木质素基表面活性剂0.01～0.4份，优选为0.02～0.3份。

在本发明中，所述阴离子型木质素基表面活性剂优选包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中的一种或几种，更优选为木质素磺酸钠、木质素磺酸钾或木质素磺酸钙。当所述阴离子型木质素基表面活性剂为上述几种时，本发明对不同种类阴离子型木质素基表面活性剂的配比没有特殊限定，任意配比即可。

本发明中阴离子型木质素基表面活性剂是天然高分子聚合物，具有性质温和和可生物降解等优点，同时它也能显著降低水的表面张力。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括三氟化硼乙醚络合物0.0005～0.008份，优选为0.0008～0.004份。

在本发明中，所述三氟化硼乙醚络合物的制备原料优选包括三氟化硼47wt.％和乙醚53wt.％；所述三氟化硼乙醚络合物外购。

以所述环保抑尘剂中渣油的质量份数为基准，本发明提供的环保抑尘剂包括水40～90份，优选为40～80份。

在本发明中，所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

本发明将聚乙二醇、三氟化硼乙醚络合物和环氧氯丙烷混合，进行加成反应，得到聚乙二醇氯醇中间体。

在本发明中，所述聚乙二醇、三氟化硼乙醚络合物和环氧氯丙烷的混合过程优选为先将聚乙二醇和三氟化硼乙醚络合物混合，然后再滴加环氧氯丙烷；所述加成反应的设备优选为带有电动搅拌器、温度计、蠕动泵和回流冷凝器的控温电加热装置；所述加成反应的温度优选为55～60℃，更优选为55～58℃；所述加成反应的时间优选为100～140min，更优选为110～130min；加成反应完成后，本发明优选采用蒸馏除去过量的环氧氯丙烷。

得到聚乙二醇氯醇中间体后，本发明将所述聚乙二醇氯醇中间体和阴离子型木质素基表面活性剂混合，依次进行开环共聚反应和闭环聚合反应，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚。

在本发明中，所述聚乙二醇氯醇中间体和阴离子型木质素基表面活性剂的混合过程优选为将所述聚乙二醇氯醇中间体滴加至阴离子型木质素基表面活性剂溶液中；所述阴离子型木质素基表面活性剂溶液的质量浓度优选为10～30％，更优选为11～30％；所述开环共聚反应的温度为70～90℃，更优选为75～90℃；所述开环共聚反应的时间为100～140min，更优选为110～130min；所述闭环聚合反应的过程优选为将所述开环共聚反应所得产物的pH值调整至10～11，冷却后，再调整pH值至7，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；所述调整开环共聚反应所得产物的pH值所用的试剂优选为氢氧化钠溶液和/或盐酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为5wt.％；所述盐酸溶液的浓度优选为10wt.％。

本发明中，环氧氯丙烷和聚乙二醇在三氟化硼乙醚络合物的催化作用下，开环加成生成聚乙二醇氯醇中间体，然后聚乙二醇氯醇中间体与阴离子型木质素基表面活性剂共聚形成木质素聚乙二醇氯醇中间体，接着在碱溶液作用下脱除HCl闭环得到产物木质素聚乙二醇缩水甘油醚(SL-PEG共聚物)。木质素聚乙二醇缩水甘油醚由大量长链结构聚合而成，可以增强环保抑尘剂的粘附性，不容易被外界作用力破坏。再加上与结构稳定的非离子生物基表面活性剂复合，使得环保抑尘剂的结构更加稳固，抗风蚀性能优异。

本发明将所述木质素聚乙二醇缩水甘油醚、非离子型生物基表面活性剂、渣油糊化淀粉和水混合，进行分散，得到环保抑尘剂。

在本发明中，所述木质素聚乙二醇缩水甘油醚、非离子型生物基表面活性剂、渣油糊化淀粉和水的混合分散过程优选为：

将木质素聚乙二醇缩水甘油醚和非离子型生物基表面活性剂进行混合，得到第一组分；

将渣油和水混合，进行第一分散，得到第二组分；

将所述第一组分、第二组分和糊化淀粉混合，进行第二分散，得到环保抑尘剂。

在本发明中，所述非离子型生物基表面活性剂优选以非离子型生物基表面活性剂溶液的形式进行使用；所述非离子型生物基表面活性剂溶液的质量浓度优选为17～34％，更优选为17～32％；所述非离子型生物基表面活性剂溶液的配置方法优选包括：将非离子型生物基表面活性剂和水混合，超声后进行水浴加热，冷却至室温，得到非离子型生物基表面活性剂溶液；所述超声的时间优选为3～8min，更优选为5～8min；所述超声的功率优选为200～1000W，更优选为500～800W；所述水浴加热的温度优选为70～90℃，更优选为75～90℃；所述水浴加热的时间优选为50～70min，更优选为55～65min。本发明对所述木质素聚乙二醇缩水甘油醚和非离子型生物基表面活性剂的混合过程没有特殊限定，采用本领域熟知的混合过程即可。

本发明通过将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配，将非离子生物基表面活性剂分子引入到阴离子木质素基表面活性剂中形成混合胶束，降低了阴离子表面活性剂离子头基之间的排斥力。此外，两种表面活性剂的疏水链之间的相互作用使得混合体系很容易形成胶束，从而降低混合溶液的临界胶束浓度(CMC)。另外，非离子生物基表面活性剂与H₂O和H₃O⁺通过氢键结合，使非离子表面活性剂分子带正电。因此，阴离子木质素基表面活性剂和非离子生物基表面活性剂之间的相互作用类似于阴离子-阳离子表面活性剂共混体系，使表面张力降低而表面活性增加，进而发挥协同作用，使阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配的润湿性能优于单一组分。

本发明中非离子生物基表面活性剂和阴离子木质素基表面活性剂复配使用可以显著提高环保抑尘剂的润湿性。这归因于表面活性剂分子的疏水性及其在空气/水界面中的优选取向。在木质素聚乙二醇缩水甘油醚(SL-PEG共聚物)的基础上引入有许多长疏水链的非离子生物基表面活性剂，这使得复配混合物的分子疏水性更强，在空气-水界面具有更强的聚集能力，从而导致表面张力更低。

在本发明中，所述第一分散的温度优选为70～75℃，更优选为70℃；所述第一分散优选在水浴加热条件下进行；所述水浴加热的设备优选为恒温水浴锅；本发明优选在所述第一分散过程中进行搅拌；本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，采用本领域熟知的速率即可；本发明对所述第一分散的时间没有特殊限定，直至渣油和水分散均匀即可。

本发明对所述第一组分、第二组分和糊化淀粉的混合过程没有用特殊限定，采用本领域熟知的混合过程即可。在本发明中，所述第二分散优选在搅拌的条件下进行；本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，采用本领域熟知的搅拌速率即可；本发明对所述第二分散的时间和温度没有特殊限定，直至第一组分、第二组分和糊化淀粉分散为均一相，目视无分层，无可见颗粒即可。

将所述聚乙二醇氯醇中间体和阴离子型木质素基表面活性剂混合，依次进行聚合反应和闭环聚合反应，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；

在本发明中，所述环保抑尘剂的制备方法的具体制备过程同上，在此不再赘述。

本发明还提供了上述技术方案所述环保抑尘剂或优选所述制备方法制备得到的环保抑尘剂在抑尘领域中的应用。

本发明对所述环保抑尘剂在抑尘中的应用方法没有特殊限定，采用本领域熟知的应用方法即可。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

将200g聚乙二醇放入装有电动搅拌器、温度计、蠕动泵和回流冷凝器的控温电加热装置中，然后1.6g加入三氟化硼-乙醚复合物(BF₃-Et₂O)，随后，快速滴加100g环氧氯丙烷，在55℃下加成反应2h，然后蒸馏除去过量的环氧氯丙烷，得到聚乙二醇氯醇中间体；

将所述聚乙二醇氯醇中间体滴加200mL30wt.％的木质素磺酸钠溶液中，在80℃下聚合反应2h，用胶头滴管缓慢滴入5wt.％的氢氧化钠溶液调整pH值为10，冷却后，用10wt.％的盐酸溶液调整pH值至7，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；

将60g七叶皂素溶解于200mL水中，以800W超声5min后在80℃水浴中加热1h，冷却至室温，得到30wt.％七叶皂素溶液；

将所述聚乙二醇氯醇中间体和30wt.％七叶皂素溶液混合，取所得混合液总量的1/100，即6.02g，得到第一组分；

将24g渣油和500g水加入第二组分恒温水浴锅中，在70℃不断搅拌至分散均匀，得到第二组分；

将13.5g淀粉与水按质量比3:7混合，在80℃水浴锅中加热20min，在加热过程中不断搅拌，得到糊化淀粉；

将第一组分、第二组分和糊化淀粉混合不断搅拌至完全分散均匀，得到环保抑尘剂。

实施例2

将240g聚乙二醇放入装有电动搅拌器、温度计、蠕动泵和回流冷凝器的控温电加热装置中，然后1.92g加入三氟化硼-乙醚复合物(BF₃-Et₂O)，随后，快速滴加120g环氧氯丙烷，在55℃下加成反应2h，然后蒸馏除去过量的环氧氯丙烷，得到聚乙二醇氯醇中间体；

将所述聚乙二醇氯醇中间体滴加200mL24wt.％的木质素磺酸钠溶液中，在80℃下聚合反应2h，用胶头滴管缓慢滴入5wt.％的氢氧化钠溶液调整pH值为10，冷却后，用10wt.％的盐酸溶液调整pH值至7，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；

将64g七叶皂素溶解于200mL水中，以800W超声5min后在80℃水浴中加热1h，冷却至室温，得到32wt.％七叶皂素溶液；

将所述聚乙二醇氯醇中间体和32wt.％七叶皂素溶液混合，取所得混合液总量的1/100，即6.42g，得到第一组分；

将38g渣油和600g水加入第二组分恒温水浴锅中，在70℃不断搅拌至分散均匀，得到第二组分；

将16.2g淀粉与水按质量比3:7混合，在80℃水浴锅中加热20min，在加热过程中不断搅拌，得到糊化淀粉；

实施例3

将100g聚乙二醇放入装有电动搅拌器、温度计、蠕动泵和回流冷凝器的控温电加热装置中，然后0.8g加入三氟化硼-乙醚复合物(BF₃-Et₂O)，随后，快速滴加50g环氧氯丙烷，在55℃下加成反应2h，然后蒸馏除去过量的环氧氯丙烷，得到聚乙二醇氯醇中间体；

将所述聚乙二醇氯醇中间体滴加200mL11wt.％的木质素磺酸钠溶液中，在80℃下聚合反应2h，用胶头滴管缓慢滴入5wt.％的氢氧化钠溶液调整pH值为11，冷却后，用10wt.％的盐酸溶液调整pH值至7，得到木质素聚乙二醇缩水甘油醚；

将34g3β-羟基-5α-螺旋甾-12酮溶解于200mL水中，以800W超声5min后在80℃水浴中加热1h，冷却至室温，得到17wt.％七叶皂素溶液；

将所述聚乙二醇氯醇中间体和17wt.％七叶皂素溶液混合，取所得混合液总量的1/100，即5.01g，得到第一组分；

将64g渣油和400g水加入第二组分恒温水浴锅中，在70℃不断搅拌至分散均匀，得到第二组分；

将33g淀粉与水按质量比3:7混合，在80℃水浴锅中加热20min，在加热过程中不断搅拌，得到糊化淀粉；

实施例4～5

与实施例1的区别在于，所用制备原料的配比不同，实施例4和实施例5中各原料的配比比例相同，实施例4中每一种物料的质量是实施例5中对应原料的的10倍，具体原料配比如表1和表2所示，其余内容与实施例1一致。

对比例1～10

与实施例1的区别在于，所用制备原料的种类和配比不同，具体原料的种类和配比如表1和表2所示，其余内容与实施例1一致。

表1实施例4制备的环保抑尘剂和对比例1～3制备的抑尘剂的原料种类及配比

表2实施例5制备的环保抑尘剂和对比例4～10制备的抑尘剂的原料种类及配比

性能测试

对实施例4和5制备的环保抑尘剂和对比例1～10制备的抑尘剂的润湿性、抗蒸发性和抗风蚀性进行测试，结果如表3所示：

润湿性的实验步骤具体包括：①用镊子夹取已清洗干净的白金板。用洒精灯烧白金板，一般火与水平面呈45度角进行，直到白金板变红为止，时间为20-30秒。挂好白金板，盖灭洒精灯；②将烧好的白金板挂在掉钩上，按“去皮”键后显示值要为零；③在样品皿中加入测量液体，将被测样品放于界面张力仪上。放之前一定目测一下白金板挂的高度，如果可能会浸入样品中时，请将按“向下”按键将样品台向下；④将样品放好后：开始计时，五分钟读取一个值，取值后按“向下”样品台逐渐下降，白金板脱离被测样品然后再按“向上”，重复操作两次各五分钟取值。再把读取的三个值相加取均值，均值就是这个样品的表面张力所求值。⑤把盛有样品的器皿小心的取出到入待检样，把到完的器皿轻轻放在清洗盆内用流水冲洗，有残留物洗不干净时用手洗，取少许洗衣粉轻轻洗干净为佳。把洗干净的器皿放置于干烘箱；⑥用镊子夹取白金板，并用流水冲洗，冲洗时应注意与水流保持一定的角度，原则为尽量做到让水流洗干净板的表面且不能让水流使得板变形；再用洒精灯烧干板面上的水份挂于掉钩上，盖灭洒精灯，测试结束。

抗蒸发性的实验步骤具体包括：将盛有实施例4和5制备的环保抑尘剂和对比例1～10制备的抑尘剂的塑料杯放置于窗口通风处放置10h，计算出晾晒前后的水分蒸发量，根据水的蒸发量的情况，对其抗蒸发性能进行比较。

抗风蚀性的实验步骤具体包括：借助风洞模拟平台进行风蚀试验，所选风洞的80cm(高)×80cm(宽)，系统主要包括风洞、轴流风机、风洞试验平台、无限变频器。将实施例4和5制备的环保抑尘剂和对比例1～10制备的抑尘剂处理后的煤尘样品分别置于蒸发皿中(煤粉与抑尘剂按照100:4的比例混合以备样)，并放置在风洞测试平台上后进行实验，调节风速至定值稳定后维持10分钟后关闭实验系统，称量表玻璃中剩余的煤粉，并据此计算风蚀率。煤尘样品质量损失率的计算公式如下：

其中η为煤粉风蚀率(％)，Δm为平均煤粉损失量(g)，Δm₀为初始煤粉质量(g)。在实验中风速选择9m/s。

表3实施例4和5制备的环保抑尘剂和对比例1～10制备的抑尘剂的性能测试结果

由表3可知，本发明制备的环保抑尘剂的表面张力为27.4mN/m，水蒸发率为1.18％，风蚀率为5.8％，相较于对比例，表面张力、水蒸发率和风蚀率均较低。

本发明在渣油和糊化淀粉的基础上添加非离子型生物基表面活性剂可以有效降低复合溶液的表面张力、提高抗蒸发能力和抗风蚀性能，而在此基础上继续添加木质素聚乙二醇缩水甘油醚(SL-PEG共聚物)进一步降低表面张力、提高抗蒸发能力和抗风蚀性能，从而使其具有优异的润湿粉尘性、保水性能和抗风蚀性能。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims

1.一种环保抑尘剂，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：渣油2～8份，糊化淀粉4～12份，非离子型生物基表面活性剂0.02～0.6份，聚乙二醇0.05～3份，环氧氯丙烷0.025～1.5份，阴离子型木质素基表面活性剂0.01～0.4份，三氟化硼乙醚络合物0.0005～0.008份和水40～90份；

所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的环保抑尘剂，其特征在于，所述非离子型生物基表面活性剂包括七叶皂素、3β-羟基-5α-螺旋甾-12酮和Δ5-异螺旋甾烯-3-β-醇中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的环保抑尘剂，其特征在于，所述阴离子型木质素基表面活性剂包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的环保抑尘剂，其特征在于，所述三氟化硼乙醚络合物的制备原料包括三氟化硼47wt.％和乙醚53wt.％。

5.权利要求1～4任一项所述环保抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述加成反应的温度为55～60℃；所述加成反应的时间为100～140min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述开环共聚反应的温度为70～90℃；所述开环共聚反应的时间为100～140min。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述糊化淀粉的制备方法包括：将淀粉和水混合，进行糊化，得到糊化淀粉；所述淀粉和水的质量比为(7～9):20。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述糊化的温度为70～90℃；所述糊化的时间为15～25min。

10.权利要求1～4任意一项所述环保抑尘剂或权利要求5～9任意一项所述制备方法制备得到的环保抑尘剂在抑尘领域中的应用。