专利名称：一种新型高分子固沙剂的制作方法
技术领域：
本发明属于化学固沙领域，具体涉及到一种新型高分子固沙剂及 其合成方法。
背景技术：
当今世界面临的最大环境——社会经济问题之一是土地沙漠化。 沙漠化土地面积的迅速扩张，造成环境恶化和巨大的经济损失，甚至 引发某些地区的社会问题,这逐渐成为全球广泛关注的热点。沙漠化 每年给我国造成的直接经济损失高达几百亿元，严重制约了社会经济 的发展，成为全国性甚至国际性重大生态环境问题。要遏止日益猖獗 的沙漠化势头，就必须进行固沙，而目前研究最多的就是化学固沙。 化学固沙，是利用化学材料与工艺,对易发生沙害的沙丘或沙质地表 建造能够防止风力吹蚀又具有保持水分和改良沙地性质的固结层，以 达到控制和改善沙害环境，提高沙地生产力的目的。
发明内容
为了解决现有固沙剂成本高的问题，本发明提供了一种新型高分 子固沙剂的合成方法，该固沙剂具有放置稳定性好、无毒、粘结性好、 吸湿保水性好、耐高温等特点，制备工艺简单，生产成本低。
一种新型高分子固沙剂，它是在去离子水、聚乙烯醇与混合乳化 剂的混合液中加入醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯及过硫酸钾引发剂，经种 子乳液聚合法共聚反应制得。
本发明的优点1、 固沙剂能使松散的沙粒表面相互连接，将表层沙粒粘结起不，
由于固沙剂具有良好的渗透性，使流沙表面形成2-6mm厚的固结层， 隔绝了气流对松散流沙的直接作用，起到固沙作用，大大提高流沙的 抗压力、抗风蚀力，达到防治沙害的目的。
2、 由于荒漠化地区，地表温度较高，所以固沙剂在高温条件下的 稳定性尤为重要。实验表明，该固沙剂可在高温条件下使用。
3、 固沙剂喷洒后，能形成一定厚度的固结层。该固结层能有效阻 碍下部水分的蒸发，使沙层保水性能增强，可与植被绿化相结合来治 理沙害，并提高植被的存活率。
4、 固沙剂为水乳液，放置稳定性好，运输方便，机械操作性强， 具有很好的应用价值和推广前景。
1、图1喷洒水的沙堆表层沙粒SEM照片 图2喷洒固沙剂的沙堆表层沙粒SEM照片 化学固沙是在流沙表面喷洒化学胶结物质即固沙剂来固定流沙， 其固沙性能在于能影响相邻表面颗粒之间的"吸引-排斥"力，化学物 质充满沙粒空隙后，能加强颗粒间的相互作用，有助于其从游离态向 结合态转化。由喷洒水和固沙剂的沙堆表层SEM照片(分别如图l、 2所示)可以看出，喷洒水的沙堆表层，水分蒸发之后，沙子颗粒呈分 散排列；而喷洒了固沙剂的沙堆表层，待试样干后，表层沙子相互粘连 在一起，阻碍了沙子的随风任意运动，起到了很好的固沙抑尘的效果。固沙剂保水性是用称重法测定，测定结果如图3所示。首先向l 号沙模(在表面皿上用粒度在65-75目之间沙土堆成的圆锥体状小沙 堆，下同)按1L/m2量喷洒自来水，向2 6号沙模按同样量喷洒不同 固含量的固沙剂，待沙模干至恒重后，记录沙模质量，然后再向6个沙 模试样分别按1L/m2量喷洒自来水，将试样置于室外相同的环境条件 下日晒，间隔一定的时间称重，通过计算试样含水量，分析其保水能力， 以首次喷水沙面为对照。
固沙剂的吸湿保水能力强，可与植被绿化相结合来治理沙害，并 可供给植被水分，保证植被存活。从固沙剂的含水量与时间曲线(见 图3)可知，随着固沙剂用量的增加，其保水能力增强，可与植被绿 化相结合治理沙害。
具体实施例方式
本发明具体实施方式
不限于下述实施例。 实施例l
a、 溶解、混合
取去离子水40份、聚乙烯醇0.9份放入反应器内加热搅拌溶解， 待温度降至50°C时，加入十二烷基苯磺酸钠0.3份和Tween-60 0.9份， 搅拌使其充分混合；
b、 预乳化
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搅 拌20min;
c、 艰口将上述混合液升温至60-70°C，加入1. 5%过硫酸钾溶液5份， 引发反应30-40min,再升温至75-85°C，分别滴加15份1. 5%过硫酸 钾溶液和7. 5份丙烯酸丁酯与15份醋酸乙烯酯的混合单体，保持引 发剂与单体混合物同步滴完，反应4小时后升温至85-95'C保温1小 时，自然冷却至4(TC以下出料，得固沙剂乳液。
权利要求
1、一种新型高分子固沙剂，其特征在于以去离子水为溶剂，聚乙烯醇为保护胶体，十二烷基苯磺酸钠、Tween-60为复合乳化剂，在过硫酸钾引发下，醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯经共聚反应制得。
2、 制备权利要求1所述新型高分子固沙剂，合成路线及方法如下(所述物质按质量份计)a、 溶解、混合取去离子水40-50份、聚乙烯醇0.5-1.0份放入反应器内加热至80-90'C搅拌溶解，待温度降至50-6(TC时，加入十二烷基苯磺酸钠和Tween-60混合物1. 0-1. 4份，搅拌使其充分混合；b、 预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搅拌10-20min;c、 聚合将上述混合液升温至60-70°C，直接加入1-2%过硫酸钾溶液4-6份，引发反应30-40min，再升温至75-85。C，分别滴加13-17份1-2%过硫酸钾溶液和5-9份丙烯酸丁酯与16-20份醋酸乙烯酯混合单体，保持同步滴完，反应4-5小时后升温至85-95。C保温l小时，自然冷却至4(TC以下出料，得固沙剂乳液。
3、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于制备方法中两种乳化剂十二烷基苯磺酸钠和Tween-60质量比为1: 3。
4、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于制备方法中预乳化的优选温度为50-60°C。
5、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于制备方法中预乳化的单体量分别占单体总质量的20-25%。
6、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于制备方法中丙烯酸丁酯与醋酸乙烯酯质量比为1:2。
7、 根据权利要求2所难的制备方法，其特征在于制备方法中后期引发剂与单体混合物保持同时滴加、同步滴完。
8、 根据权利要求1所述的丙烯酸丁酯改性聚醋酸乙烯酯固沙剂乳液，其特征在于其粘度、保水性和固化强度适合作固沙使用。
全文摘要
本发明涉及固沙剂制备方法领域和环境保护领域。主要是采用种子乳液聚合的工艺合成了丙烯酸丁酯改性的聚醋酸乙烯酯乳液固沙剂并用于固沙。
文档编号C09K17/20GK101486915SQ200810056148
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者张丽丹, 雷 彭, 赵开径, 韩春英 申请人:北京化工大学