專利名稱：一種新型高分子固沙劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)固沙領(lǐng)域，具體涉及到一種新型高分子固沙劑及 其合成方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界面臨的最大環(huán)境——社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題之一是土地沙漠化。 沙漠化土地面積的迅速擴(kuò)張，造成環(huán)境惡化和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至 引發(fā)某些地區(qū)的社會(huì)問題,這逐漸成為全球廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。沙漠化 每年給我國造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾百億元，嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展，成為全國性甚至國際性重大生態(tài)環(huán)境問題。要遏止日益猖獗 的沙漠化勢頭，就必須進(jìn)行固沙，而目前研究最多的就是化學(xué)固沙。 化學(xué)固沙，是利用化學(xué)材料與工藝,對易發(fā)生沙害的沙丘或沙質(zhì)地表 建造能夠防止風(fēng)力吹蝕又具有保持水分和改良沙地性質(zhì)的固結(jié)層，以 達(dá)到控制和改善沙害環(huán)境，提高沙地生產(chǎn)力的目的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有固沙劑成本高的問題，本發(fā)明提供了一種新型高分 子固沙劑的合成方法，該固沙劑具有放置穩(wěn)定性好、無毒、粘結(jié)性好、 吸濕保水性好、耐高溫等特點(diǎn)，制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低。
一種新型高分子固沙劑，它是在去離子水、聚乙烯醇與混合乳化 劑的混合液中加入醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯及過硫酸鉀引發(fā)劑，經(jīng)種 子乳液聚合法共聚反應(yīng)制得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、 固沙劑能使松散的沙粒表面相互連接，將表層沙粒粘結(jié)起不，
由于固沙劑具有良好的滲透性，使流沙表面形成2-6mm厚的固結(jié)層， 隔絕了氣流對松散流沙的直接作用，起到固沙作用，大大提高流沙的 抗壓力、抗風(fēng)蝕力，達(dá)到防治沙害的目的。
2、 由于荒漠化地區(qū)，地表溫度較高，所以固沙劑在高溫條件下的 穩(wěn)定性尤為重要。實(shí)驗(yàn)表明，該固沙劑可在高溫條件下使用。
3、 固沙劑噴灑后，能形成一定厚度的固結(jié)層。該固結(jié)層能有效阻 礙下部水分的蒸發(fā)，使沙層保水性能增強(qiáng)，可與植被綠化相結(jié)合來治 理沙害，并提高植被的存活率。
4、 固沙劑為水乳液，放置穩(wěn)定性好，運(yùn)輸方便，機(jī)械操作性強(qiáng)， 具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。


1、圖1噴灑水的沙堆表層沙粒SEM照片 圖2噴灑固沙劑的沙堆表層沙粒SEM照片 化學(xué)固沙是在流沙表面噴灑化學(xué)膠結(jié)物質(zhì)即固沙劑來固定流沙， 其固沙性能在于能影響相鄰表面顆粒之間的"吸引-排斥"力，化學(xué)物 質(zhì)充滿沙?？障逗螅芗訌?qiáng)顆粒間的相互作用，有助于其從游離態(tài)向 結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化。由噴灑水和固沙劑的沙堆表層SEM照片(分別如圖l、 2所示)可以看出，噴灑水的沙堆表層，水分蒸發(fā)之后，沙子顆粒呈分 散排列；而噴灑了固沙劑的沙堆表層，待試樣干后，表層沙子相互粘連 在一起，阻礙了沙子的隨風(fēng)任意運(yùn)動(dòng)，起到了很好的固沙抑塵的效果。固沙劑保水性是用稱重法測定，測定結(jié)果如圖3所示。首先向l 號沙模(在表面皿上用粒度在65-75目之間沙土堆成的圓錐體狀小沙 堆，下同)按1L/m2量噴灑自來水，向2 6號沙模按同樣量噴灑不同 固含量的固沙劑，待沙模干至恒重后，記錄沙模質(zhì)量，然后再向6個(gè)沙 模試樣分別按1L/m2量噴灑自來水，將試樣置于室外相同的環(huán)境條件 下日曬，間隔一定的時(shí)間稱重，通過計(jì)算試樣含水量，分析其保水能力， 以首次噴水沙面為對照。
固沙劑的吸濕保水能力強(qiáng)，可與植被綠化相結(jié)合來治理沙害，并 可供給植被水分，保證植被存活。從固沙劑的含水量與時(shí)間曲線(見 圖3)可知，隨著固沙劑用量的增加，其保水能力增強(qiáng)，可與植被綠 化相結(jié)合治理沙害。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明具體實(shí)施方式
不限于下述實(shí)施例。 實(shí)施例l
a、 溶解、混合
取去離子水40份、聚乙烯醇0.9份放入反應(yīng)器內(nèi)加熱攪拌溶解， 待溫度降至50°C時(shí)，加入十二烷基苯磺酸鈉0.3份和Tween-60 0.9份， 攪拌使其充分混合；
b、 預(yù)乳化
向上述混合液加入丙烯酸丁酯2.5份、醋酸乙烯酯5份，5(TC攪 拌20min;
c、 艱口將上述混合液升溫至60-70°C，加入1. 5%過硫酸鉀溶液5份， 引發(fā)反應(yīng)30-40min,再升溫至75-85°C，分別滴加15份1. 5%過硫酸 鉀溶液和7. 5份丙烯酸丁酯與15份醋酸乙烯酯的混合單體，保持引 發(fā)劑與單體混合物同步滴完，反應(yīng)4小時(shí)后升溫至85-95'C保溫1小 時(shí)，自然冷卻至4(TC以下出料，得固沙劑乳液。
權(quán)利要求
1、一種新型高分子固沙劑，其特征在于以去離子水為溶劑，聚乙烯醇為保護(hù)膠體，十二烷基苯磺酸鈉、Tween-60為復(fù)合乳化劑，在過硫酸鉀引發(fā)下，醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯經(jīng)共聚反應(yīng)制得。
2、 制備權(quán)利要求1所述新型高分子固沙劑，合成路線及方法如下(所述物質(zhì)按質(zhì)量份計(jì))a、 溶解、混合取去離子水40-50份、聚乙烯醇0.5-1.0份放入反應(yīng)器內(nèi)加熱至80-90'C攪拌溶解，待溫度降至50-6(TC時(shí)，加入十二烷基苯磺酸鈉和Tween-60混合物1. 0-1. 4份，攪拌使其充分混合；b、 預(yù)乳化向上述混合液加入丙烯酸丁酯1. 5-3. 5份、醋酸乙烯酯4-6份，50-60。C攪拌10-20min;c、 聚合將上述混合液升溫至60-70°C，直接加入1-2%過硫酸鉀溶液4-6份，引發(fā)反應(yīng)30-40min，再升溫至75-85。C，分別滴加13-17份1-2%過硫酸鉀溶液和5-9份丙烯酸丁酯與16-20份醋酸乙烯酯混合單體，保持同步滴完，反應(yīng)4-5小時(shí)后升溫至85-95。C保溫l小時(shí)，自然冷卻至4(TC以下出料，得固沙劑乳液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于制備方法中兩種乳化劑十二烷基苯磺酸鈉和Tween-60質(zhì)量比為1: 3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于制備方法中預(yù)乳化的優(yōu)選溫度為50-60°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于制備方法中預(yù)乳化的單體量分別占單體總質(zhì)量的20-25%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于制備方法中丙烯酸丁酯與醋酸乙烯酯質(zhì)量比為1:2。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所難的制備方法，其特征在于制備方法中后期引發(fā)劑與單體混合物保持同時(shí)滴加、同步滴完。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸丁酯改性聚醋酸乙烯酯固沙劑乳液，其特征在于其粘度、保水性和固化強(qiáng)度適合作固沙使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及固沙劑制備方法領(lǐng)域和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。主要是采用種子乳液聚合的工藝合成了丙烯酸丁酯改性的聚醋酸乙烯酯乳液固沙劑并用于固沙。
文檔編號C09K17/20GK101486915SQ200810056148
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者張麗丹, 雷 彭, 趙開徑, 韓春英 申請人:北京化工大學(xué)