一种防尘固沙剂及其制备方法

技术领域

本发明属于固沙剂技术领域，具体是一种防尘固沙剂及其制备方法。

背景技术

随着国家经济的不断发展，公路建设行业也越来越大，对于传统的公路工程建设行业，需要耗费大量碎石材料，现阶段公路工程建设中对于碎石、砂等材料的获取主要是通过炸山碎石、挖河采沙等渠道获得，公路建设中没有利用的大量土方，将会造成比较重的资源浪费，生态也遭受严重破坏，破坏了人们生活的美好环境，工程建设的快速增长，使整个社会付出了太多的代价，当前社会主要以经济发展必须和环境保护同时进行，节约资源已经越来越重要，公路建设需要消耗大量物质资源，对于资源的合理利用显得尤为重要，我国从八十年代开始就从国外引入高性能土壤固化剂，在国外土壤固化剂研究的基础上研制和开发了一系列固化剂，取得了较好的社会、经济、环境效益”，土壤固化剂目前己在全国各地的公路、铁路、水利、建筑等工程中广泛推广，“土壤固化剂就是这样一种可以快速而显著地改变土壤的物理力学性能，并使之具有工程特性的相对强度，且收缩量小、颗粒间空隙减小、压实度高，不会出现“再次泥化现象”的工程材料，固化剂通过固化土壤，取材方便，减少运输成本，合理利用土资源，加固效果也比较好，具有可行性和经济性两方面的特点，有重要的应用意义，对于国内外土壤固化剂的研究已经不断发展，针对多种土壤固化剂研究已经取得很多成果，中国地域广阔，公路建设比较大，对于土壤固化剂作为水稳层的研究在国内外研究比较少，处在起步阶段，对于土壤固化剂推广在路面基层的研究有益于积累应用经验，具有很重要的价值。

我们对于防尘固沙剂的需求还非常大，但是现有的防尘固沙剂生产成本较高，没有办法大规模的使用，同时使用范围往往很容易受到限制，不利于各种环境的使用推广。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种防尘固沙剂及其制备方法，具有使用效果好与成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防尘固沙剂及其制备方法，材料组成重量份为：醋酸乙烯10-15份、苯乙烯45-65份、聚乙烯醇2-5份、过硫酸钾0.15-0.5份、乳化剂3-7份、邻苯二甲酸三丁脂0.3-0.8份、硫酸氢钠6-9份、三聚氰胺0.5-1份、松香3-9份、水100-120份、聚羧酸减水剂10-18份、乙烯基三甲氧基硅烷8-11份。

作为本发明的一种优选技术方案，材料组成重量份为：醋酸乙烯12份、苯乙烯55份、聚乙烯醇3份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、水110份、聚羧酸减水剂14份、乙烯基三甲氧基硅烷9份。

一种防尘固沙剂制备方法，取上述材料中：醋酸乙烯12份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、乙烯基三甲氧基硅烷9份放置在耐腐蚀器皿中初步混合搅拌，搅拌速度为60-80转/秒，持续搅拌三十分钟，直至材料完全呈粘稠状；随后再将苯乙烯55份与水110份添加到初步混合好的溶液中，此时对耐腐蚀器皿表面加温至73-80度，搅拌速度为30-45转/秒，持续搅拌一百二十分钟，直至材料完全呈粘稠状；在搅拌过程中人工匀速往上一步粘稠状的材料中添加聚羧酸减水剂14份，添加速度为1.5份/分钟，此过程中上述材料持续被搅拌，速度为10-25转/秒，直至聚羧酸减水剂14份添加完毕；随后人工将混合好的材料放置在15度环境中冷却48小时即可。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚羧酸减水剂14份添加完毕后整体材料呈乳白色且能够拉出均匀的韧性丝。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚羧酸减水剂添加时采用的是圆台状金属圆盘，所述金属圆盘的内部为空腔结构，且金属圆盘的顶部开设有唯一螺纹连接口，所述金属圆盘的底部等角度均匀开设有透水孔，且金属圆盘的底部面积与耐腐蚀器皿的顶部面积值相一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明产品为纳米级防尘固沙剂，是由多重结构的新型多功能高分子纳米聚合物组合而成高新技术环保产品，该聚合物能够有效地增加细小颗粒间的粘结力，在粉细沙的表层形成连续或者非续网状结构将沙粒牢固地粘结在一起，解决防尘固沙的核心问题，它的作用机理是通过捕捉、吸附、团聚粉尘微粒，将其紧锁于网状结构之内，起到湿润、粘接、凝结、吸湿、防尘、防浸蚀和抗冲刷的作用，其优点为：防尘效果好，能去除粉尘、煤灰的细小颗粒；固化后柔韧性、弹性好；潮湿时表面不滑；不会因为渗入水而从土壤进出、开裂，固化后也不会被雨水、其他形式的降水冲走；不受温度的影响，抗冻融、抗风蚀、抗雨水冲蚀；表面形成“硬壳”保护层后，在零下10℃的环境下不会影响其效果；无腐蚀性，无毒性，水溶后呈乳白色；生态环境安全，可生物降解，可以添加保水剂以提高保水性能，以更好地促进植物的生长，不损害植被；本产品属于水性环保性材料，使用后不会产生二次污染。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种防尘固沙剂及其制备方法，材料组成重量份为：醋酸乙烯10-15份、苯乙烯45-65份、聚乙烯醇2-5份、过硫酸钾0.15-0.5份、乳化剂3-7份、邻苯二甲酸三丁脂0.3-0.8份、硫酸氢钠6-9份、三聚氰胺0.5-1份、松香3-9份、水100-120份、聚羧酸减水剂10-18份、乙烯基三甲氧基硅烷8-11份。

其中，材料组成重量份为：醋酸乙烯12份、苯乙烯55份、聚乙烯醇3份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、水110份、聚羧酸减水剂14份、乙烯基三甲氧基硅烷9份。

一种防尘固沙剂制备方法，取上述材料中：醋酸乙烯12份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、乙烯基三甲氧基硅烷9份放置在耐腐蚀器皿中初步混合搅拌，搅拌速度为60-80转/秒，持续搅拌三十分钟，直至材料完全呈粘稠状；随后再将苯乙烯55份与水110份添加到初步混合好的溶液中，此时对耐腐蚀器皿表面加温至73-80度，搅拌速度为30-45转/秒，持续搅拌一百二十分钟，直至材料完全呈粘稠状；在搅拌过程中人工匀速往上一步粘稠状的材料中添加聚羧酸减水剂14份，添加速度为1.5份/分钟，此过程中上述材料持续被搅拌，速度为10-25转/秒，直至聚羧酸减水剂14份添加完毕；随后人工将混合好的材料放置在15度环境中冷却48小时即可，本产品适用范围为：沙漠沙地的防沙固沙，煤炭及矿粉运输过程中的防飞尘扬尘，建筑物拆除后防飞尘扬尘，各类块、粉堆料场防飞尘扬尘，土建施工及周边道路现场防尘防沙，电厂、矿场、露天开采和长臂采矿作业防尘，矿物土方储存卸载场防尘，水泥厂、钢铁厂、冶金厂、粉尘车间、人工沙滩等场所或行业的防尘。

其中，聚羧酸减水剂14份添加完毕后整体材料呈乳白色且能够拉出均匀的韧性丝。

其中，聚羧酸减水剂添加时采用的是圆台状金属圆盘，金属圆盘的内部为空腔结构，且金属圆盘的顶部开设有唯一螺纹连接口，金属圆盘的底部等角度均匀开设有透水孔，且金属圆盘的底部面积与耐腐蚀器皿的顶部面积值相一致。

本产品工作设备：

本产品使用设备可采用人工、机械或专业喷淋站（设备、车）及铺设固定管道的方法进行喷洒作业：

人工喷洒适用于面积小于1000㎡的现场，利用人工压力式喷雾装置、推拉式喷洒器对物料面积进行均匀喷洒，采用推拉式喷洒器，可以由单人推行实现机械喷洒；

当处理面积在1000~5000㎡，一般采用电动喷射器，射程为15米左右，采用该设备作业便利且降尘效果好；处理面积大于5000㎡的物料表面扬尘时，一般T采用车载式或专业喷洒车进行喷淋，射程可达18~20米甚至更远，固定的料场或移动的火车、拉料车、传送带等，可铺设管道并安装喷洒器，又称为“喷淋站”，自动向物体喷洒，效率高，抑尘效果好；

本产品的稀释方法为：

进行防尘固沙作业，在稀释时可根据现场环境比例边加水边进行搅拌，搅拌速度控制在20~100r/分钟，搅拌时间为3-5分钟，时间略长效果更佳，然后将稀释后的水溶液采用喷洒设备均匀地将其喷洒在物料表面即可，铁路火车煤炭运输时，各喷淋站均具备配液和储液系统，直接将润水防尘固沙剂按照比例加入即可，稀释浓度20%，建议喷洒量0.5—1L/㎡处理一次可保持1—2个月（保持时间随浓度、喷洒量而异）；

喷洒方法：

建筑物拆除抑尘：拆除建筑物抑尘时，高压喷射扬程应超过作业高度，由上往下捕捉下压扬尘，推荐稀释倍数：1-10倍；

电厂、水泥厂抑尘：当对超过100目的粉尘对喷洒时，其表面渗水较弱，易出现“滚珠”或径流等不易浸湿现象，因此先10-20倍高倍率稀释，采用雾化效果好的设备喷洒浸湿表层，一般间隔时间为1h-3h,待表面湿润时，缩小稀释倍数至1-10倍稀释润水防尘固沙剂进行第二次喷洒，也可根据气候条件隔日喷洒2-3遍；

露天采矿：露天采矿种类很多，包括煤矿、有色金属矿、非金属矿等，除了设置进出料专用通道、防尘网外，在开采和装卸环节均应采取抑尘措施，根据扬尘程度，选择雾化效果好的喷淋设备，可采取自动或人工进行喷淋捕捉灰尘；

铁路煤炭和其他矿粉运输抑尘：联网或专用线对煤矿或其他矿粉以及容易扬尘的细小颗粒货物的运输，可安装铁路专用抑尘喷淋站，根据不同矿物材料和区域特点采用龙门式、对喷式、摇臂式或移动式自动化设备喷淋；

土方工地抑尘：车辆拉料形成大量粉尘、冬春季北方干燥多风对土堆、拉料路面扬尘比较严重，将润水防尘固沙剂稀释5-10倍用便携式或车载设备喷淋；

路面灰尘控制：将润水防尘固沙剂按照10-15倍稀释，用环卫洒水车或车载洒水设备喷洒即可；

车辆运输抑尘：通过固定或移动喷淋系统（如龙门式、对喷式、摇臂式或自动化设备）定点喷淋后方能驶出工地，稀释倍数10-20倍；

煤堆、快粉混合的粉料堆抑尘：如果属于半年内短时间的过渡性混合料堆积，一般直接用润水防尘固沙剂稀释5-10倍后，用便携式或车载设备连续喷洒2-3遍即可，最后可以达到4-8cm；

人工沙滩抑尘：背负的人工沙滩以夏季营业为主，冬春季风沙大，秋后“封沙”宜采用润水防尘固沙剂稀释1-3倍，在封冻前，间隔2-3天分2-3次喷淋，可起到抑制扬尘及防冻的作用；

粉尘车间抑尘：可以在车间顶或两侧设计固定喷淋系统，同样选择液压泵保证长距离的压力，对人工作业密集的粉尘车间抑尘，应选用雾化效果好的喷淋设备，避免影响正常作业。用纳米防尘固沙剂稀释5-10倍喷施效果更佳；

本产品注意事项：

（1）不能用强酸或强碱的水稀释本产品；

（2）随兑随用，不宜长时间留存于喷洒容器内；

（3）作业后应用水及时对喷洒容器进行彻底清洗；

（4）当降雨形成明显径流后，可等物体表面干燥后根据需要重新喷施；

（5）在实际工作中，喷洒效果依气候和喷跗面特点不同而不同，一般情况下建议3-6个月补喷一次为佳；

（6）在拆除建筑物时，高压喷射扬程应超过作业高度，由上往下捕捉和下压扬尘效果；

（7）由于粉尘堆料的表面渗水能力较弱，遇水后出现“滚珠”或径流现象，在对其进行抑尘处理时，应先采用雾化效果好的设备用水、高稀释率的润水防尘固沙剂喷洒浸湿表层；

（8）长期紫外线照射会加速表层材料分解，在光照强的区域应在2-3个月内重复喷播一次；

（9）在降雨不形成径流的情况下，对已喷的抑制剂的效果影响不大，无需重喷；在降雨形成明显径流时，需根据情况待雨干后重喷。

实施例1

醋酸乙烯11份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、乙烯基三甲氧基硅烷9份放置在耐腐蚀器皿中初步混合搅拌，搅拌速度为60-80转/秒，持续搅拌三十分钟，直至材料完全呈粘稠状；随后再将苯乙烯12份与水110份添加到初步混合好的溶液中，此时对耐腐蚀器皿表面加温至73-80度，搅拌速度为30-45转/秒，持续搅拌一百二十分钟，直至材料完全呈粘稠状；在搅拌过程中人工匀速往上一步粘稠状的材料中添加聚羧酸减水剂14份，添加速度为1.5份/分钟，此过程中上述材料持续被搅拌，速度为10-25转/秒，直至聚羧酸减水剂14份添加完毕；随后人工将混合好的材料放置在15度环境中冷却48小时即可。

实施例2

醋酸乙烯12份、过硫酸钾0.35份、乳化剂5份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠8份、三聚氰胺0.8份、松香5份、乙烯基三甲氧基硅烷9份放置在耐腐蚀器皿中初步混合搅拌，搅拌速度为60-80转/秒，持续搅拌三十分钟，直至材料完全呈粘稠状；随后再将苯乙烯12份与水110份添加到初步混合好的溶液中，此时对耐腐蚀器皿表面加温至73-80度，搅拌速度为30-45转/秒，持续搅拌一百二十分钟，直至材料完全呈粘稠状；在搅拌过程中人工匀速往上一步粘稠状的材料中添加聚羧酸减水剂14份，添加速度为1.5份/分钟，此过程中上述材料持续被搅拌，速度为10-25转/秒，直至聚羧酸减水剂14份添加完毕；随后人工将混合好的材料放置在15度环境中冷却48小时即可。

实施例3

醋酸乙烯12份、过硫酸钾0.35份、乳化剂6份、邻苯二甲酸三丁脂0.5份、硫酸氢钠7份、三聚氰胺0.8份、松香5份、乙烯基三甲氧基硅烷9份放置在耐腐蚀器皿中初步混合搅拌，搅拌速度为60-80转/秒，持续搅拌三十分钟，直至材料完全呈粘稠状；随后再将苯乙烯12份与水110份添加到初步混合好的溶液中，此时对耐腐蚀器皿表面加温至73-80度，搅拌速度为30-45转/秒，持续搅拌一百二十分钟，直至材料完全呈粘稠状；在搅拌过程中人工匀速往上一步粘稠状的材料中添加聚羧酸减水剂14份，添加速度为1.5份/分钟，此过程中上述材料持续被搅拌，速度为10-25转/秒，直至聚羧酸减水剂14份添加完毕；随后人工将混合好的材料放置在15度环境中冷却48小时即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。