CN1257250C - 改性脲醛土壤稳定剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
改性脲醛土壤稳定剂，是将甲醛溶液调为碱性，按尿素与甲醛摩尔比为1∶(1.0-3.5)加尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；按1∶(0.05-0.5)摩尔比加碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，将反应体系调为酸性，在60-120℃下反应20-180分钟后将反应体系调为中至弱碱性后的所得物。制备方法是将甲醛溶液调为碱性，按尿素与甲醛摩尔比为1∶(1.0-3.5)加尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；按1∶(0.05-0.5)摩尔比加碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，将反应体系调为酸性，在60-120℃下反应20-180分钟后将反应体系调为中至弱碱性。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种固沙用的土壤稳定剂及其制备方法，尤其是改性脲醛土壤稳定剂，以及该土壤稳定剂的制备方法。
二、背景技术
脲醛树脂是一类价格低廉的高分子材料，目前主要用做木材工业的胶粘剂。由于粘度太高、水溶性较差，脲醛胶粘剂并不适合直接用于稳定沙土，因此国外通常以分子量和粘度较低、水溶性较好的脲醛预聚物或缩合物为主要组分、并添加适量酸性物质如硫酸等作为固化剂，用于固定沙土，这种方法的缺点是需用量较大，而且由于大量使用强酸性固化剂，固定后的沙土不适合植物生长，因此现有方法只适合道路、水利、机场等工程固沙需要，不适合沙漠化土壤的改良。
三、技术内容
技术问题本发明提供一种能够适应作物生长的低成本的改性脲醛土壤稳定剂及其制备方法，该土壤稳定剂也可以用于工程固沙。
技术方案1 一种固沙用的改性脲醛土壤稳定剂，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；再按1∶(0.05-0.5)的摩尔比例加入碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟后，最后再将反应体系调节为中性至弱碱性后所得到的混合物。
技术方案2 一种用于制造改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；再按1∶(0.05-0.5)的摩尔比例加入碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟后，最后再将反应体系调节为中性至弱碱性。
有益效果 (1)本发明使用的磺化剂加入量小，改性脲醛产物磺化度较低，使该产物水溶性好而且有较好的土壤稳定能力；本发明无需与酸性固化剂配合使用，故经本发明稳定的土壤不会对作物生长产生影响，可以适应作物生长；由于本发明未使用售价高的原料，故本发明具有成本低的优点。(2)本发明中加入了聚乙烯醇后，虽然提高了制造成本，但因效能提高使用量得以降低，因此，这一技术措施的采用又进一步降低了成本。(3)本发明所述方法能够制得成本低、经稳定处理后的土壤仍适合于作物生长的改性脲醛土壤稳定剂。
四、实施例
实施例1一种固沙用的改性脲醛土壤稳定剂，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，本实施例可以选择的尿素与甲醛的摩尔比为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.6、1∶3或1∶3.5；在55-95℃下反应10-60分钟，本实施例可以选择在55℃、68℃、79℃、85℃、90℃或95℃下反应10、20、30、45或60分钟；再按1∶(0.05-0.5)的摩尔比例加入碱金属盐磺化剂，本实施例可以选择的尿素与磺化剂的摩尔比为1∶0.05、1∶0.08、1∶0.1、1∶0.2、1∶0.35、1∶0.46或1∶0.5；在60-100℃下反应20-120分钟，本实施例可以选择在60℃、70℃、74℃、80℃、87℃、93℃或100℃下反应20、40、44、49、58、70、82、93、96、105或120分钟；然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟，本实施例可以选择在60℃、70℃、80℃、85℃、95℃或120℃下连续反应20、40、50、70、80、95、110、120、150或180分钟；最后再将反应体系调节为中性至弱碱性后继续中和反应0-90分钟，本实施例可以选择反应10、20、45、60或90分钟后所得到的混合物。在本实施例中，在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，可以加入不大于尿素加入重量的聚乙烯醇，该聚乙烯醇的分子量为25,000～220,000。本实施例可以采用更为优化的方案，即：在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入10％～40％尿素加入重量的聚乙烯醇，其分子量为45,000～150,000。上述用于调节甲醛溶液为碱性、以及调节反应体系为中性至弱碱性的碱性物质可以是碱金属或碱土金属的氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐，如：氢氧化钠、碳酸氢钠等，以及氨水、氨气、氢氧化铵等；用于调节反应体系为酸性的酸性物质可以是无机酸，如：硫酸和盐酸等，也可以是有机酸，如：甲酸和草酸等，以及铵盐如氯化铵等。碱金属盐磺化剂为碱金属的亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或偏重亚硫酸盐(又称焦亚硫酸盐)之一或它们的混合物，如亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸钠等。
实施例2一种用于制造权利要求1所述改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；再按1∶(0.05-0.5)的摩尔比例加入碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟后，最后再将反应体系调节为中性至弱碱性后继续中和反应0-90分钟。在本实施例中，在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，可以加入不大于尿素加入重量的聚乙烯醇，该聚乙烯醇的分子量为25,000～220,000；本实施例可以选择更为优化的技术方案，即：在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入10％～40％尿素加入重量的聚乙烯醇，其分子量为45,000～150,000。
Claims (8)
1、一种固沙用的改性脲醛土壤稳定剂，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；再按尿素与碱金属盐磺化剂的摩尔比例为1∶(0.05-0.5)加入碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟后，最后再将反应体系调节为中性至弱碱性后所得到的混合物。
2、根据权利要求1所述的改性脲醛土壤稳定剂，其特征在于改性脲醛土壤稳定剂为在将反应体系调节为中性至弱碱性后继续中和反应10-90分钟后所得到的混合物。
3、根据权利要求1或2所述的改性脲醛土壤稳定剂，其特征在于在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入不大于尿素加入重量的聚乙烯醇，该聚乙烯醇的分子量为25,000～220,000。
4、根据权利要求3所述的改性脲醛土壤稳定剂，其特征在于在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入10％～40％尿素加入重量的聚乙烯醇，其分子量为45,000～150,000。
5、一种用于制造权利要求1所述改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征是将甲醛溶液调节为碱性，按尿素与甲醛的摩尔比为1∶(1.0-3.5)的比例加入尿素，在55-95℃下反应10-60分钟；再按尿素与碱金属盐磺化剂的摩尔比例为1∶(0.05-0.5)加入碱金属盐磺化剂，在60-100℃下反应20-120分钟，然后，再将反应体系调节为酸性，在60-120℃下继续反应20-180分钟后，最后再将反应体系调节为中性至弱碱性。
6、根据权利要求5所述的改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征在于在将反应体系调节为中性至弱碱性继续中和反应10-90分钟。
7、根据权利要求5或6所述的改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征在于在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入不大于尿素加入重量的聚乙烯醇，该聚乙烯醇的分子量为25,000～220,000。
8、根据权利要求7所述的改性脲醛土壤稳定剂的制备方法，其特征在于在加入碱金属盐磺化剂进行化学反应后，加入10％～40％尿素加入重量的聚乙烯醇，其分子量为45,000～150,000。
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