一種反相乳液抑塵劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于抑塵劑領(lǐng)域，具體涉及一種反相乳液抑塵劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉塵污染危害在很多行業(yè)非常突出，如礦藏企業(yè)因粉塵過多存在爆炸危險，施工 工地粉塵過多會引起環(huán)境污染，港口碼頭堆放的礦石物料如鐵礦石、煤炭等堆積物中含有 大量顆粒物，在空氣流動時很容易起塵揚塵。在我國多數(shù)城市，可吸入顆粒物，即空氣動力 學當量直徑小于或等于10微米的懸浮顆粒已成為主要污染物，它與城市揚塵有著直接關(guān) 系。因此對粉塵進行控制已刻不容緩。目前對這類污染的控制主要采用防風墻、灑水以及噴 灑化學抑塵劑等方法進行治理，這些方法各有優(yōu)缺點，防風墻只能用于固定較小的場所，一 次性投資較大，對于物料堆放高度有嚴格要求，對高的物料堆不起作用，但運行費用較低， 只需墻體維護。灑水防塵法能起到較好的抑制揚塵的作用，但水分流失或蒸發(fā)后立刻失去 防護作用，必須不斷補充水分進行灑水作業(yè)，其運行費用很高。噴灑化學抑塵劑的方式往往 由于產(chǎn)品里含有不易降解以及對水土有毒的物質(zhì)，而容易導(dǎo)致水土污染，即使是可以生物 降解的生態(tài)無毒化學抑塵劑，也均為水溶性物質(zhì)，噴灑后如遇到大雨，其防塵、抑塵效果也 容易降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種簡易可直接噴灑使用的抑塵劑及其 制備方法，能長時間保持濕潤，有很好的保濕保水作用，干結(jié)后可包裹住粉塵形成一層較厚 的固化膜，有效抑塵時間長，抑塵效果失效后可生物降解，成本低，性價比高，固化效果好。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種反相乳液抑塵劑的制備方法， 包括以下步驟：
[0005] 1)水相單體溶液的配制：冰水浴下，緩慢將35wt%的氫氧化鈉溶液滴入丙烯酸水 溶液中，控制溫度不高于20°C，調(diào)節(jié)pH至6. 5~7. 5,得到水相單體溶液；
[0006] 2)反相乳液的配制：將不易揮發(fā)連續(xù)相、復(fù)配乳化劑混合均勻配制成油相溶液， 將油相溶液與步驟1)中的水相單體溶液混合后經(jīng)高剪切力均質(zhì)栗循環(huán)均質(zhì)，乳化得均一 穩(wěn)定的乳液；
[0007] 3)反相乳液聚合：將乳化后的乳液倒入反應(yīng)容器中，通氮除氧，分別緩慢滴加質(zhì) 量濃度均為5 %的過氧化苯甲酰與尿素兩種引發(fā)劑，控制流速調(diào)節(jié)溫度，進行聚合反應(yīng)。
[0008] 具體地，所述步驟1)中丙烯酸水溶液中丙烯酸和蒸餾水的質(zhì)量配比為1:14。
[0009] 具體地，所述步驟2)中不易揮發(fā)連續(xù)相為脂肪族類溶劑油，具體為10#白油、15# 白油、260#溶劑油、280#溶劑油、液體石蠟中的一種。
[0010] 具體地，所述步驟2)中反相乳液的油水配比為1:5. 7~6. 5,其中復(fù)配乳化劑占溶 劑總重量的5%~6. 5%。
[0011] 具體地，所述步驟2)中復(fù)配乳化劑由油酸聚氧乙烯酯與二乙二醇單月桂酸酯組 成，油酸聚氧乙烯酯與二乙二醇單月桂酸酯的重量配比為3~5:6。
[0012] 具體地，所述步驟3)中過氧化苯甲酰與尿素的質(zhì)量比為1:1。
[0013] 具體地，所述步驟3)中過氧化苯甲酰和尿素的用量占溶劑總重量的1%~1. 5%。
[0014] 具體地，所述步驟3)中通氮貫穿反相乳液聚合全程，引發(fā)劑流速大小根據(jù)溫度及 時調(diào)節(jié)，聚合反應(yīng)初期，溫度控制在每5min升高1°C，反應(yīng)初始溫度控制在15-23°C之間，聚 合終溫控制在38-65Γ范圍內(nèi)，待溫度不再上升后，停止滴加引發(fā)劑，繼續(xù)通氮反應(yīng)4h后， 停止通氮結(jié)束反應(yīng)。
[0015] 反相乳液聚合中，過氧化苯甲酰-尿素氧化還原引發(fā)劑的滴加速度，在聚合反應(yīng) 中可控制聚合溫度升高的快慢，并且防止鏈轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致分子量不高的產(chǎn)生，使反相乳液的 成月旲能力及穩(wěn)定性共同提尚。
[0016] 聚合后獲得的反相乳液中，有毒物質(zhì)的含量低于飲用水中含量標準，符合國家環(huán) 保有關(guān)規(guī)定。
[0017] 本工藝針對反相乳液抑塵劑制備技術(shù)，通過改變油水比、尋找優(yōu)異的復(fù)配乳化劑、 流加引發(fā)劑，合成了低固含量且穩(wěn)定性優(yōu)異的反相乳液抑塵劑。該反相乳液抑塵劑屬于直 鏈聚合物，有很好的延展性，乳狀液滴噴灑后，被粉塵顆粒所吸引，乳化液滴表面張力發(fā)生 改變而破裂，破裂后油膜、表面活性劑與聚丙烯酸鈉依然相連，重新排列。其中油膜的親油 端與粉塵連接，將粉塵顆粒包裹并相互連接成一個整體，與粉塵顆粒共同構(gòu)成一層固化膜， 起到抑制揚塵的功能。同時聚丙烯酸鈉中的羧基與水分子之間形成共價鍵，將水分子保留 下來，起到保濕功能，進一步抑制揚沙。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] 1、本發(fā)明的反相乳液抑塵劑能長時間保持濕潤，有較好的保濕保水作用，等干結(jié) 后可包裹住粉塵形成一層較厚的固化膜，將各種顆粒粘結(jié)在一起，并具有一定的韌性，該膜 粘度高，風蝕率低，將凝并、吸濕和保水有效結(jié)合。
[0020] 2、該抑塵劑經(jīng)過多次噴灑后，抑塵效果將會越來越佳，碎石路面將會逐漸形成類 瀝青的路面，所以灑液間隔時間將會不斷延長；不被車輪輪胎碾壓的公路兩側(cè)因有一層固 化膜會粘附落塵，當刮風時，粉塵也不會揚起，從而抑制粉塵的飛揚擴散。
[0021] 3、該抑塵劑不溶于水，抗流失性能強。被水沖刷后，會重新變得濕潤和黏稠，更加 有利于防塵。
[0022] 4、該抑塵劑不需調(diào)配，可直接裝車噴灑于路面或煤炭表面，技術(shù)工藝及操作簡單。
[0023] 5、該抑塵劑無毒，無污染，抑塵作用期過后能在自然界很快生物降解，無任何二次 污染。
【具體實施方式】
[0024] 以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步描述，但是本發(fā)明的 保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
[0025] 實施例1
[0026] -種反相乳液抑塵劑的制備方法，包括以下步驟：
[0027]1)向反應(yīng)釜1中加入700份去離子水，加入50份精純丙烯酸（AA)，用質(zhì)量濃度為 35%氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH= 6. 5。期間用冰水浴控制水溫不超過20°C，得到水相單體溶液。
[0028] 2)向反應(yīng)釜2中加入83. 5份10#白油，20. 5份油酸聚氧乙烯酯與41. 5份二乙二 醇單月桂酸酯復(fù)配作乳化劑（乳化劑的加入總量占溶劑總重量的6. 5 % )，溶解配制成油 相。將油相溶液與步驟1)中的水相溶液混合后經(jīng)高剪切力均質(zhì)栗循環(huán)均質(zhì)，乳化30min，得 到油水比為1 :5. 7的均一穩(wěn)定的單體乳狀液。
[0029] 3)將單體乳狀液置于反應(yīng)釜3中，通入氮氣除氧，在聚合反應(yīng)過程中通氮貫穿全 程，30min后，分別緩慢滴加質(zhì)量濃度均為5%的過氧化苯甲酰與尿素兩種引發(fā)劑（質(zhì)量比 為1:1)，共9. 75份，引發(fā)劑流速大小要根據(jù)溫度及時調(diào)節(jié)，聚合反應(yīng)初期，溫度盡量控制每 5min升高1°C，反應(yīng)后期可加大流速。反應(yīng)初始溫度控制在15-23Γ之間，聚合終溫控制在 38-65Γ范圍內(nèi)，待溫度不再上升后，停止滴加引發(fā)劑，繼續(xù)通氮反應(yīng)4h后，停止通氮結(jié)束 反應(yīng)。
[0030] 4)將聚合后的乳液過80目篩，即獲得反相乳液抑塵劑，按噴灑的抑塵面積，選擇 合適的量灌裝于灑水車或其他噴灑設(shè)備，噴灑于粉塵擴散嚴重的場所。每噴灑一次，可達到 抑塵15天以上。
[0031] 實施例2
[0032] -種反相乳液抑塵劑的制備方法，包括以下步驟：
[0033] 1)向反應(yīng)釜1中加入700份去離子水，加入50份精純丙烯酸（AA)，用質(zhì)量濃度為 35%氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH= 6. 65。期間用冰水浴控制水溫不超過20°C，得到水相單體溶液。
[0034] 2)向反應(yīng)釜2中加入80份260#溶劑油，23份油酸聚氧乙烯酯與25份二乙二醇 單月桂酸酯復(fù)配作乳化劑（乳化劑的加入總量占溶劑總重量的6%)，溶解配制成油相。將 油相溶液與步驟1)中的水相溶液混合后經(jīng)高剪切力均質(zhì)栗循環(huán)均質(zhì)，乳化30min，得到油 水比為1 :6的均一穩(wěn)定的單體乳狀液。
[0035] 3)將單體乳狀液置于反應(yīng)釜3中，通入氮氣除氧，在聚合反應(yīng)過程中通氮貫穿全 程，30min后，分別緩慢滴加質(zhì)量濃度均為5%的過氧化苯甲酰與尿素兩種引發(fā)劑（質(zhì)量比 為1:1)，共11. 5份，引發(fā)劑流速大小要根據(jù)溫度及時調(diào)節(jié)，聚合反應(yīng)初期，溫度盡量控制每 5min升高1°C，反應(yīng)后期可加大流速。反應(yīng)初始溫度控制在15-23Γ之間，聚合終溫控制在 38-65Γ范圍內(nèi)，待溫度不再上升后，停止滴加引發(fā)劑，繼續(xù)通氮反應(yīng)4h后，停止通氮結(jié)束 反應(yīng)。
[0036] 4)將聚合后的乳液過80目篩，即獲得反相乳液抑塵劑，按噴灑的抑塵面積，選擇 合適的量灌裝于灑水車或其他噴灑設(shè)備，噴灑于粉塵擴散嚴重的場所。每噴灑一次，可達到 抑塵15天以上。
[0037] 實施例3
[0038] -種反相乳液抑塵劑的制備方法，包括以下步驟：
[0039]1)向反應(yīng)釜1中加入700份去離子水，加入50份精純丙烯酸（AA)，用質(zhì)量濃度為 35%氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH= 7。期間用冰水浴控制水溫不超過20°C，得到水相單體溶液。
[0040] 2)向反應(yīng)釜2中加入81份280#溶劑油，24份油酸聚氧乙烯酯與29份二乙二醇 單月桂酸酯復(fù)配作乳化劑（乳化劑的