一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其制备方法及应用的制作方法
【专利摘要】一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其制备方法及应用，它涉及一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其制备方法及应用。本发明是要解决现有开放性尘源的防治方法存在资源浪费、工序麻烦，不利于作业的提速增效；且应用受到很大限制的问题。一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按重量百分比由高吸水型树脂、羧甲基纤维素钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、苯甲酸钠、二丙二醇丁醚、硬酯酸钠和余量为去离子水制成；制备方法：1、备料；2、预混合；3、混合搅拌。复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘以及道路防尘。
【专利说明】一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 随着城市化进程的加快，施工堆料场及路面扬沙也在不断增加。颗粒物污染对我 国城市空气质量的影响范围很广，是大多数城市空气污染的首要因素。
[0003] 国内外一般对开放性尘源的防治对策主要有洒水抑尘、苫盖抑尘、设置挡风抑尘 墙抑尘、建造封闭式结构、化学抑尘等。洒水抑尘不仅造成大量水资源的浪费，而且由于我 国北方地区夏季气温高，蒸发快（一般喷洒一次只能保持IOmin左右），而冬季气温低，易结 冰，因此，其实际应用受到很大限制；散料的苫盖编织布强度低、光滑、重量轻、易兜风，使用 寿命短，成本高，不仅造成了资源的浪费，而且苫盖和拆剁的工序麻烦，不利于作业的提速 增效；挡风抑尘墙和建造封闭式结构抑尘一次性投资巨大，且不能捕捉漂浮在空气中的粉 尘，对于不断有新的粉尘产生的作业区，其抑尘能力有限；化学抑尘的方法从诞生之日起就 为世界各国所广泛采用，取得了良好的效果，在科研和工业运行中被认为是解决开放性尘 源扬尘污染的最佳方法。
【发明内容】
[0004] 本发明是要解决现有开放性尘源的防治方法存在资源浪费、工序麻烦，不利于作 业的提速增效；且应用受到很大限制的问题。而提供一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂、其 制备方法及应用。
[0005] 本发明一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按质量百分比由5%?10%为淀粉接 枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、0%?10%为聚 丙烯酸酯高吸水型树脂、1. 5%?4%羧甲基纤维素钠、0. 1%?0. 3%十二烷基二甲基苄基 氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为 去离子水制成；所述新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的PH为7. 5,密度为lg/cm3?I. 2g/ cm3。
[0006] 上述复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的制备方法，按以下步骤进行：
[0007] -、按质量百分比称取5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5% 为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、〇 %?10 %为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、1.5 %? 4%羧甲基纤维素钠、0. 1%?0. 3%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、 8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为去离子水；
[0008] 二、先将步骤一称取的去离子水分成两份，得到去离子水A和去离子水B ;将去离 子水A加入到第一混合容器中，再将步骤一称取的5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水 型树脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、0%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型 树脂加入到第一混合容器中，以1200转/min的速度搅拌30min?60min，混合均勻，得到混 合物A ;所述去离子水A与去离子水B的体积比为3:2 ;
[0009] 三、将步骤一称取的I. 5%?4%羧甲基纤维素钠、0. I %?0. 3%十二烷基二甲基 苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和步 骤二得到的去离子水B加入到第二混合容器中，以1200转/min的速度搅拌I. 5h?3h，混 合均匀，得到混合物B ;
[0010] 四、将步骤二得到的混合物A和步骤三得到的混合物B以800转/min的速度搅拌 混合15min?30min后，静置30min?60min，得到微乳白色液体，即为复合聚丙烯酸类水溶 性抑尘剂；所述复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的pH为7. 5,密度为lg/cm3?I. 2g/cm3。 toon] 本发明的复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于煤炭、土料的堆放和土料 的运输防尘；
[0012] 使用方法如下：将复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释40?50倍，然后 用喷洒装置喷洒至物料表面，喷洒用量2kg/m2,干燥后在物料表面形成聚合物固结层，即完 成煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘。
[0013] 本发明的复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于道路防尘；
[0014] 使用方法如下：将复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释80?100倍，然 后采用雾状洒水车对道路及绿化带进行喷洒，即完成道路防尘。
[0015] 本发明的优点：
[0016] 1、聚丙烯酸类高吸水型树脂具有优良的耐候性、耐水洗、耐酸碱性和耐腐蚀性，属 于环境友好的绿色化工产品。
[0017] 2、将两种或两种以上的丙烯酸类高吸水型树脂进行复合配制，能够得到一种稳定 性好、可用水稀释喷洒使用的复合聚丙烯酸类水溶性固沙抑尘剂。产品符合目前绿色化工 的要求，且成本较低、无污染。
[0018] 3、配方中加入了二丙二醇丁醚作为防冻剂，使得抑尘剂能在较低温下使用，适用 于北方冬季寒冷的气候特征。
[0019] 4、淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂中含有一定比例的聚丙烯酸钠，可以作为水质 稳定剂和保水剂、保持抑尘剂体系的稳定，避免水分的快速析出。
[0020] 5、本发明的复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂能够应用于煤炭、土料的堆放和土料的 运输防尘，在物料表面形成聚合物固结层，具有良好的抑尘性能。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0021] 一：本实施方式一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂,按质量百分比 由5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸 水型树脂、〇%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、1. 5%?4%羧甲基纤维素钠、0. 1%? 0. 3 %十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1 %?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁醚、 0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为去离子水制成；所述新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的 pH 为 7. 5,密度为 lg/cm3 ?I. 2g/cm3。
[0022] 本实施方式中淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂由淀粉与丙烯酸（盐）接枝共聚而 成，利用天然高分子的引入提高其环境降解性，属于可降解的环境友好的绿色化工产品，具 有吸水性强、粘结性好，成膜强度大的良好性能。
[0023] 本实施方式中聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂为常见的高吸水型树脂，属于可 降解的环境友好的绿色化工产品，合成方法简便，水溶性好、粘度大、稳定性好，具有一定的 耐盐性。
[0024] 本实施方式中聚丙烯酸酯高吸水型树脂以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为单体聚 合制备，具有良好的吸水性能及热稳定性，具有良好的粘结作用，能够将粉尘、小型颗粒与 地面固接，并通过粘结作用使其与路面土质融合，达到抑尘目的。
[0025] 本实施方式中羧甲基纤维素钠又名羧甲基纤维素钠盐，羧甲基纤维素，为白色或 乳白色纤维状粉末或颗粒，密度〇. 5g/cm3?0. 7g/cm3,几乎无臭、无味，具吸湿性。易于分 散在水中成透明胶状溶液，易溶于水，溶液透明。本品具有粘合、增稠、增强、乳化、保水、悬 浮等作用。
[0026] 本实施方式中十二烷基二甲基苄基氯化铵别名：1227,苯扎氯铵、杀藻胺DDBAC， 十二烷基二甲基苄基氯化铵，相对分子质量：340. 00。1227是一种阳离子表面活性剂，属非 氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长， 并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓 蚀作用。
[0027] 本实施方式中苯甲酸钠是苯甲酸的钠盐，是很常用的防腐剂，有防止变质发酸、延 长保质期的效果。
[0028] 本实施方式中二丙二醇丁醚分子量为190. 3,无色液体，易溶于水，成膜助剂、防冻 齐U。主要用于涂料、清洗剂、农产品、化妆品、纺织品。
[0029] 本实施方式中硬酯酸钠分子量为306. 46,白色粉末，具有脂肪气味。熔点250? 270°C，用于制造皂类洗涤剂，在化妆品中作乳化剂，用作金属热处理及塑料稳定剂，用于牙 膏的制造，也用作防水剂、塑料稳定剂。
【具体实施方式】 [0030] 二：本实施方式与一不同的是：本实施方式一种复合 聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按质量百分比由8%?10%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、 3%?5%聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、2%?3%羧甲基纤维素钠、0. 15%?0. 2% 十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 2%?0. 3%苯甲酸钠、12%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%? 1%硬酯酸钠和余量为去离子水制成。其它与一相同。
【具体实施方式】 [0031] 三：本实施方式与一或二不同的是：本实施方式一种 复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按质量百分比由5%?7%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树 脂、2%?3%聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、8%?10%聚丙烯酸酯高吸水型树脂、 1. 5%?2%羧甲基纤维素钠、0. 1%?0. 15%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?0. 15% 苯甲酸钠、8%?10%二丙二醇丁醚、0. 5%?1 %硬酯酸钠和余量为去离子水制成。其它与 一或二相同。
【具体实施方式】 [0032] 四：本实施方式一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的制备方法，按 以下步骤进行：
[0033] -、按质量百分比称取5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5% 为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、〇 %?10 %为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、1.5 %? 4%羧甲基纤维素钠、0. 1%?0.3%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、 8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为去离子水；
[0034] 二、先将步骤一称取的去离子水分成两份，得到去离子水A和去离子水B ;将去离 子水A加入到第一混合容器中，再将步骤一称取的5 %?10 %为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水 型树脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、0%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型 树脂加入到第一混合容器中，以1200转/min的速度搅拌30min?60min，混合均勻，得到混 合物A ;所述去离子水A与去离子水B的体积比为3:2 ;
[0035] 三、将步骤一称取的1. 5 %?4 %羧甲基纤维素钠、0. 1 %?0. 3 %十二烷基二甲基 苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和步 骤二得到的去离子水B加入到第二混合容器中，以1200转/min的速度搅拌I. 5h?3h，混 合均匀，得到混合物B ;
[0036] 四、将步骤二得到的混合物A和步骤三得到的混合物B以800转/min的速度搅拌 混合15min?30min后，静置30min?60min，得到微乳白色液体，即为复合聚丙烯酸类水溶 性抑尘剂；所述复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的pH为7. 5,密度为lg/cm3?I. 2g/cm3。
【具体实施方式】 [0037] 五：本实施方式一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于 煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘；
[0038] 使用方法如下：将新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释40?50倍， 然后用喷洒装置喷洒至物料表面，喷洒用量2kg/m 2,干燥后在物料表面形成聚合物固结层， 即完成煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘。
【具体实施方式】 [0039] 六：本实施方式一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于 道路防尘；
[0040] 使用方法如下：将新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释80?100 倍，然后采用雾状洒水车对道路及绿化带进行喷洒，即完成道路防尘。
[0041] 通过以下试验验证本发明的效果：
[0042] 试验一：一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的制备方法，按以下步骤进行：
[0043] 一、按质量百分比称取8%?10%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、3%?5%聚 丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、2%?3%羧甲基纤维素钠、0. 15%?0.2%十二烷基二甲 基苄基氯化铵、〇. 2%?0. 3%苯甲酸钠、12%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠 和余量为去离子水；
[0044] 二、先将步骤一称取的去离子水分成两份，得到去离子水A和去离子水B ;将去离 子水A加入到第一混合容器中，再将步骤一称取的8%?10%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型 树脂和3%?5%聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂加入到第一混合容器中，以1200转/ min的速度搅拌30min?60min，混合均匀，得到混合物A ;所述去离子水A与去离子水B的 体积比为3:2 ;
[0045] 三、将步骤一称取的2%?3%羧甲基纤维素钠、0. 15%?0. 2%十二烷基二甲基 苄基氯化铵、0. 2%?0. 3%苯甲酸钠、12%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和 步骤二得到的去离子水B加入到第二混合容器中，以1200转/min的速度搅拌I. 5h?3h， 混合均匀，得到混合物B ;
[0046] 四、将步骤二得到的混合物A和步骤三得到的混合物B以800转/min的速度搅拌 混合15min?30min后，静置30min?60min，得到微乳白色液体，即为复合聚丙烯酸类水溶 性抑尘剂；所述复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的pH为7. 5,密度为I. OOlg/cm3。
[0047] 试验二：一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于煤炭、土料的堆放和 土料的运输防尘；
[0048] 使用方法如下：将新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释40?50倍， 然后用喷洒装置喷洒至物料表面，喷洒用量2kg/m2,干燥后在物料表面形成聚合物固结层， 即完成煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘。
[0049] 表1为一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂用于煤炭、土料的堆放和土料的运输防 尘的风损率测试结果。
[0050] 表1五级风力下吹拂5分钟风损率
【权利要求】
1. 一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，其特征在于复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按 质量百分比由5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯 酰胺高吸水型树脂、〇%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、1. 5%?4%羧甲基纤维素钠、 0. 1%?0. 3%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁 醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为去离子水制成；所述新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂 的 pH 为 7. 5,密度为 lg/cm3 ?1. 2g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，其特征在于所述复合 聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按质量百分比由8%?10%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、 3%?5%聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、2%?3%羧甲基纤维素钠、0. 15%?0. 2% 十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 2%?0. 3%苯甲酸钠、12%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%? 1 %硬酯酸钠和余量为去离子水制成。
3. 根据权利要求1所述的一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，其特征在于所述复 合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂，按质量百分比由5%?7%淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树 脂、2%?3%聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、8%?10%聚丙烯酸酯高吸水型树脂、 1. 5%?2%羧甲基纤维素钠、0. 1%?0. 15%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?0. 15% 苯甲酸钠、8%?10%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和余量为去离子水制成。
4. 如权利要求1所述的一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的制备方法，其特征在于复 合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的制备方法，按以下步骤进行： 一、 按质量百分比称取5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树脂、2%?5%为聚 丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、〇%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型树脂、1.5%?4%羧 甲基纤维素钠、〇. 1%?〇. 3%十二烷基二甲基苄基氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%? 15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1 %硬酯酸钠和余量为去离子水； 二、 先将步骤一称取的去离子水分成两份，得到去离子水A和去离子水B ;将去离子水 A加入到第一混合容器中，再将步骤一称取的5%?10%为淀粉接枝聚丙烯酸高吸水型树 脂、2%?5%为聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水型树脂、0%?10%为聚丙烯酸酯高吸水型树脂 加入到第一混合容器中，以1200转/min的速度搅拌30min?60min，混合均勻，得到混合物 A ;所述去离子水A与去离子水B的体积比为3:2 ; 三、 将步骤一称取的1. 5%?4%羧甲基纤维素钠、0. 1 %?0. 3%十二烷基二甲基苄基 氯化铵、0. 1%?10%苯甲酸钠、8%?15%二丙二醇丁醚、0. 5%?1%硬酯酸钠和步骤二 得到的去离子水B加入到第二混合容器中，以1200转/min的速度搅拌1. 5h?3h，混合均 匀，得到混合物B; 四、 将步骤二得到的混合物A和步骤三得到的混合物B以800转/min的速度搅拌混合 15min?30min后，静置30min?60min，得到微乳白色液体，即为复合聚丙烯酸类水溶性抑 尘剂；所述复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的pH为7. 5,密度为lg/cm3?1. 2g/cm3。
5. 如权利要求2所述的一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的应用，其特征在于复合聚 丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘； 使用方法如下：将新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释40?50倍，然后 用喷洒装置喷洒至物料表面，喷洒用量2kg/m2,干燥后在物料表面形成聚合物固结层，即完 成煤炭、土料的堆放和土料的运输防尘。
6.如权利要求3所述的一种复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂的应用，其特征在于复合聚 丙烯酸类水溶性抑尘剂作为抑尘剂用于道路防尘； 使用方法如下：将新型复合聚丙烯酸类水溶性抑尘剂采用自来水稀释80?100倍，然 后采用雾状洒水车对道路及绿化带进行喷洒，即完成道路防尘。
【文档编号】C09K3/22GK104403636SQ201410624572
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】谢洋, 李鹏, 宫禹, 付东, 隋新, 杨帆, 张宏伟, 张晓臣, 苏桂明 申请人:黑龙江省科学院高技术研究院