一种反相乳液抑尘剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于抑尘剂领域，具体涉及一种反相乳液抑尘剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 粉尘污染危害在很多行业非常突出，如矿藏企业因粉尘过多存在爆炸危险，施工 工地粉尘过多会引起环境污染，港口码头堆放的矿石物料如铁矿石、煤炭等堆积物中含有 大量颗粒物，在空气流动时很容易起尘扬尘。在我国多数城市，可吸入颗粒物，即空气动力 学当量直径小于或等于10微米的悬浮颗粒已成为主要污染物，它与城市扬尘有着直接关 系。因此对粉尘进行控制已刻不容缓。目前对这类污染的控制主要采用防风墙、洒水以及喷 洒化学抑尘剂等方法进行治理，这些方法各有优缺点，防风墙只能用于固定较小的场所，一 次性投资较大，对于物料堆放高度有严格要求，对高的物料堆不起作用，但运行费用较低， 只需墙体维护。洒水防尘法能起到较好的抑制扬尘的作用，但水分流失或蒸发后立刻失去 防护作用，必须不断补充水分进行洒水作业，其运行费用很高。喷洒化学抑尘剂的方式往往 由于产品里含有不易降解以及对水土有毒的物质，而容易导致水土污染，即使是可以生物 降解的生态无毒化学抑尘剂，也均为水溶性物质，喷洒后如遇到大雨，其防尘、抑尘效果也 容易降低。
【发明内容】
[0003] 为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种简易可直接喷洒使用的抑尘剂及其 制备方法，能长时间保持湿润，有很好的保湿保水作用，干结后可包裹住粉尘形成一层较厚 的固化膜，有效抑尘时间长，抑尘效果失效后可生物降解，成本低，性价比高，固化效果好。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种反相乳液抑尘剂的制备方法， 包括以下步骤：
[0005] 1)水相单体溶液的配制：冰水浴下，缓慢将35wt%的氢氧化钠溶液滴入丙烯酸水 溶液中，控制温度不高于20°C，调节pH至6. 5~7. 5,得到水相单体溶液；
[0006] 2)反相乳液的配制：将不易挥发连续相、复配乳化剂混合均匀配制成油相溶液， 将油相溶液与步骤1)中的水相单体溶液混合后经高剪切力均质栗循环均质，乳化得均一 稳定的乳液；
[0007] 3)反相乳液聚合：将乳化后的乳液倒入反应容器中，通氮除氧，分别缓慢滴加质 量浓度均为5 %的过氧化苯甲酰与尿素两种引发剂，控制流速调节温度，进行聚合反应。
[0008] 具体地，所述步骤1)中丙烯酸水溶液中丙烯酸和蒸馏水的质量配比为1:14。
[0009] 具体地，所述步骤2)中不易挥发连续相为脂肪族类溶剂油，具体为10#白油、15# 白油、260#溶剂油、280#溶剂油、液体石蜡中的一种。
[0010] 具体地，所述步骤2)中反相乳液的油水配比为1:5. 7~6. 5,其中复配乳化剂占溶 剂总重量的5%~6. 5%。
[0011] 具体地，所述步骤2)中复配乳化剂由油酸聚氧乙烯酯与二乙二醇单月桂酸酯组 成，油酸聚氧乙烯酯与二乙二醇单月桂酸酯的重量配比为3~5:6。
[0012] 具体地，所述步骤3)中过氧化苯甲酰与尿素的质量比为1:1。
[0013] 具体地，所述步骤3)中过氧化苯甲酰和尿素的用量占溶剂总重量的1%~1. 5%。
[0014] 具体地，所述步骤3)中通氮贯穿反相乳液聚合全程，引发剂流速大小根据温度及 时调节，聚合反应初期，温度控制在每5min升高1°C，反应初始温度控制在15-23°C之间，聚 合终温控制在38-65Γ范围内，待温度不再上升后，停止滴加引发剂，继续通氮反应4h后， 停止通氮结束反应。
[0015] 反相乳液聚合中，过氧化苯甲酰-尿素氧化还原引发剂的滴加速度，在聚合反应 中可控制聚合温度升高的快慢，并且防止链转移而导致分子量不高的产生，使反相乳液的 成月旲能力及稳定性共同提尚。
[0016] 聚合后获得的反相乳液中，有毒物质的含量低于饮用水中含量标准，符合国家环 保有关规定。
[0017] 本工艺针对反相乳液抑尘剂制备技术，通过改变油水比、寻找优异的复配乳化剂、 流加引发剂，合成了低固含量且稳定性优异的反相乳液抑尘剂。该反相乳液抑尘剂属于直 链聚合物，有很好的延展性，乳状液滴喷洒后，被粉尘颗粒所吸引，乳化液滴表面张力发生 改变而破裂，破裂后油膜、表面活性剂与聚丙烯酸钠依然相连，重新排列。其中油膜的亲油 端与粉尘连接，将粉尘颗粒包裹并相互连接成一个整体，与粉尘颗粒共同构成一层固化膜， 起到抑制扬尘的功能。同时聚丙烯酸钠中的羧基与水分子之间形成共价键，将水分子保留 下来，起到保湿功能，进一步抑制扬沙。
[0018] 本发明具有以下有益效果：
[0019] 1、本发明的反相乳液抑尘剂能长时间保持湿润，有较好的保湿保水作用，等干结 后可包裹住粉尘形成一层较厚的固化膜，将各种颗粒粘结在一起，并具有一定的韧性，该膜 粘度高，风蚀率低，将凝并、吸湿和保水有效结合。
[0020] 2、该抑尘剂经过多次喷洒后，抑尘效果将会越来越佳，碎石路面将会逐渐形成类 沥青的路面，所以洒液间隔时间将会不断延长；不被车轮轮胎碾压的公路两侧因有一层固 化膜会粘附落尘，当刮风时，粉尘也不会扬起，从而抑制粉尘的飞扬扩散。
[0021] 3、该抑尘剂不溶于水，抗流失性能强。被水冲刷后，会重新变得湿润和黏稠，更加 有利于防尘。
[0022] 4、该抑尘剂不需调配，可直接装车喷洒于路面或煤炭表面，技术工艺及操作简单。
[0023] 5、该抑尘剂无毒，无污染，抑尘作用期过后能在自然界很快生物降解，无任何二次 污染。
【具体实施方式】
[0024] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的 保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明 的保护范围之内。
[0025] 实施例1
[0026] -种反相乳液抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027]1)向反应釜1中加入700份去离子水，加入50份精纯丙烯酸（AA)，用质量浓度为 35%氢氧化钠调节PH= 6. 5。期间用冰水浴控制水温不超过20°C，得到水相单体溶液。
[0028] 2)向反应釜2中加入83. 5份10#白油，20. 5份油酸聚氧乙烯酯与41. 5份二乙二 醇单月桂酸酯复配作乳化剂（乳化剂的加入总量占溶剂总重量的6. 5 % )，溶解配制成油 相。将油相溶液与步骤1)中的水相溶液混合后经高剪切力均质栗循环均质，乳化30min，得 到油水比为1 :5. 7的均一稳定的单体乳状液。
[0029] 3)将单体乳状液置于反应釜3中，通入氮气除氧，在聚合反应过程中通氮贯穿全 程，30min后，分别缓慢滴加质量浓度均为5%的过氧化苯甲酰与尿素两种引发剂（质量比 为1:1)，共9. 75份，引发剂流速大小要根据温度及时调节，聚合反应初期，温度尽量控制每 5min升高1°C，反应后期可加大流速。反应初始温度控制在15-23Γ之间，聚合终温控制在 38-65Γ范围内，待温度不再上升后，停止滴加引发剂，继续通氮反应4h后，停止通氮结束 反应。
[0030] 4)将聚合后的乳液过80目筛，即获得反相乳液抑尘剂，按喷洒的抑尘面积，选择 合适的量灌装于洒水车或其他喷洒设备，喷洒于粉尘扩散严重的场所。每喷洒一次，可达到 抑尘15天以上。
[0031] 实施例2
[0032] -种反相乳液抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033] 1)向反应釜1中加入700份去离子水，加入50份精纯丙烯酸（AA)，用质量浓度为 35%氢氧化钠调节PH= 6. 65。期间用冰水浴控制水温不超过20°C，得到水相单体溶液。
[0034] 2)向反应釜2中加入80份260#溶剂油，23份油酸聚氧乙烯酯与25份二乙二醇 单月桂酸酯复配作乳化剂（乳化剂的加入总量占溶剂总重量的6%)，溶解配制成油相。将 油相溶液与步骤1)中的水相溶液混合后经高剪切力均质栗循环均质，乳化30min，得到油 水比为1 :6的均一稳定的单体乳状液。
[0035] 3)将单体乳状液置于反应釜3中，通入氮气除氧，在聚合反应过程中通氮贯穿全 程，30min后，分别缓慢滴加质量浓度均为5%的过氧化苯甲酰与尿素两种引发剂（质量比 为1:1)，共11. 5份，引发剂流速大小要根据温度及时调节，聚合反应初期，温度尽量控制每 5min升高1°C，反应后期可加大流速。反应初始温度控制在15-23Γ之间，聚合终温控制在 38-65Γ范围内，待温度不再上升后，停止滴加引发剂，继续通氮反应4h后，停止通氮结束 反应。
[0036] 4)将聚合后的乳液过80目筛，即获得反相乳液抑尘剂，按喷洒的抑尘面积，选择 合适的量灌装于洒水车或其他喷洒设备，喷洒于粉尘扩散严重的场所。每喷洒一次，可达到 抑尘15天以上。
[0037] 实施例3
[0038] -种反相乳液抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0039]1)向反应釜1中加入700份去离子水，加入50份精纯丙烯酸（AA)，用质量浓度为 35%氢氧化钠调节PH= 7。期间用冰水浴控制水温不超过20°C，得到水相单体溶液。
[0040] 2)向反应釜2中加入81份280#溶剂油，24份油酸聚氧乙烯酯与29份二乙二醇 单月桂酸酯复配作乳化剂（乳化剂的