本发明公开了一种抗风蚀型路面抑尘剂，属于环保材料
技术领域：
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背景技术：
：通常情况下，露天矿山采用洒水车在路面洒水来控制运输路面扬尘，洒水抑尘虽操作简单，但其有效抑尘时间较短。在炎热的夏季，水分蒸发较快，必须频繁洒水，因此抑尘成本会增加。在寒冷季节，很多地区最低气温达到0℃以下，有些严寒地区甚至低于-30℃，洒水抑尘会使露天矿运输路面结冰，不利于行车安全。解决开放性尘源污染最有效的方法是采用化学抑尘技术，该技术得到了散料堆料场、火电厂、铁路运输部门等高强度产尘企业的认可，同时化学抑尘剂因其具体经济性、实用性特点有着极其广阔的发展前景。近年来，化学抑尘剂的研究向经济、环保和高效的方向发展，并取得了丰硕的成果。比如使用可溶性淀粉、硅酸钠和丙三醇复配出具有较强粘结、凝并、吸湿、保水、抗高温和固结路面等性能的抑尘剂；对生产生物柴油的副产品丙三醇进行了抑尘性能研究，通过其单独使用或与其他物质配合使用，开发出了一些抑尘效果良好的产品。抑尘剂性能与所处自然环境息息相关，目前缺乏对抑尘剂表面固化效果、抗水冲蚀性、抗风蚀性、流动性等综合性能指标的实验验证，而且缺乏最佳浓度配比与气候条件关系方面的性能试验。针对目前传统抑尘剂还存在的保水性能和抗风蚀性能不佳的问题，还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统抑尘剂保水性能和抗风蚀性能不佳的问题，提供了一种抗风蚀型路面抑尘剂。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抗风蚀型路面抑尘剂，是由以下重量份数的原料组成：活化壳聚糖液60～80份改性填料20～30份乳化剂8～10份卡波姆8～10份胶粉10～20份纳米粉体10～20份水30～40份焦油8～10份所述抗风蚀型路面抑尘剂的制备过程为：按原料组成称量各原料，将活化壳聚糖液，改性填料，乳化剂，卡波姆，胶粉，纳米粉体，水和焦油搅拌混合，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述活化壳聚糖液的制备过程为：将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌混合，接着加入壳聚糖质量0.01～0.02倍的壳聚糖酶，恒温搅拌混合，即得活化壳聚糖液。所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将1～2份纤维素酶，1～2份果胶酶，10～20份水恒温搅拌混合，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：10～1：20混合浸泡，灭酶，过滤，洗涤，干燥，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与高碘酸钠溶液按质量比1：10～1：20恒温搅拌反应，过滤，洗涤，得二次处理软木粉，按重量份数计，将20～30份二次处理软木粉，20～30份氧化石墨烯，10～20份氢氧化钠溶液，80～100份水加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得改性填料。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠，十二烷基硫酸铵，十二烷基硫酸铵，椰子酰甲基牛磺酸钠，月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠或十二烷基磷酸酯中的任意一种。所述卡波姆为卡波姆934P，卡波姆910P或卡波姆940P中的任意一种。所述胶粉为桃胶粉，明胶粉或阿拉伯胶粉中的任意一种。所述纳米粉体为纳米二氧化硅，纳米二氧化钛或纳米铜粉中的任意一种。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。本发明的有益效果是：本发明通过添加改性填料和焦油，在改性填料制备过程中，软木粉经过混合酶液的浸泡，使得软木粉的通透性得到改善，同时，使得软木粉中的活性基团得以暴露，接着，将一次处理软木粉经过与高碘酸钠混合反应，使得一次处理软木粉表面的羟基被氧化成醛基，随后将二次处理软木粉，氧化石墨烯和氢氧化钠溶液混合反应，一方面，氧化石墨烯表面的羧基离子化，使其良好的分散在体系中，另一方面，在碱性和加热条件下，氧化石墨烯表面的羟基与木粉表面的醛基发生发生羟醛缩合反应，使得氧化石墨烯片层结构附着在木粉表面，在使用过程中，首先，水分易通过改性填料表面氧化石墨烯片层间分隔形成的孔隙，并进入改性填料中，由于氧化石墨烯表面含有亲水基团，能够平衡进入改性填料中的水分，从而使得体系的保水性能得到提升，其次，焦油具有较高的粘度，同时，由于氧化石墨烯表面含有疏水基团，使得改性填料能够良好的分散在焦油中，改性填料对焦油体系具有良好的加固作用，从而使得体系的抗风蚀性能得到进一步的提升。具体实施方式将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌20～30min，静置溶胀3～5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为70～85℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌混合40～60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.01～0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合40～60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将1～2份纤维素酶，1～2份果胶酶，10～20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合40～60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：10～1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为30～35℃，转速为300～500r/min条件下，混合浸泡30～50min，接着升温至80～90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤5～8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为3～5%的高碘酸钠溶液按质量比1：10～1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌反应1～2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤5～8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将20～30份二次处理软木粉，20～30份氧化石墨烯，10～20份质量分数为8～10%的氢氧化钠溶液，80～100份水置于反应釜中，于温度为80～95℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌反应1～2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将60～80份活化壳聚糖液，20～30份改性填料，8～10份乳化剂，8～10份卡波姆，10～20份胶粉，10～20份纳米粉体，30～40份水和8～10份焦油置于混料机中，于转速为1100～1200r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠，十二烷基硫酸铵，十二烷基硫酸铵，椰子酰甲基牛磺酸钠，月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠或十二烷基磷酸酯中的任意一种。所述卡波姆为卡波姆934P，卡波姆910P或卡波姆940P中的任意一种。所述胶粉为桃胶粉，明胶粉或阿拉伯胶粉中的任意一种。所述纳米粉体为纳米二氧化硅，纳米二氧化钛或纳米铜粉中的任意一种。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。实例1将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合浸泡50min，接着升温至90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为5%的高碘酸钠溶液按质量比1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将30份二次处理软木粉，30份氧化石墨烯，20份质量分数为10%的氢氧化钠溶液，100份水置于反应釜中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，30份改性填料，10份乳化剂，10份卡波姆，20份胶粉，20份纳米粉体，40份水和10份焦油置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述卡波姆为卡波姆934P。所述胶粉为桃胶粉。所述纳米粉体为纳米二氧化硅。所述焦油为低温煤焦油。实例2将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，10份乳化剂，10份卡波姆，20份胶粉，20份纳米粉体，40份水和10份焦油置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述卡波姆为卡波姆934P。所述胶粉为桃胶粉。所述纳米粉体为纳米二氧化硅。所述焦油为低温煤焦油。实例3将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合浸泡50min，接着升温至90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为5%的高碘酸钠溶液按质量比1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将30份二次处理软木粉，30份氧化石墨烯，20份质量分数为10%的氢氧化钠溶液，100份水置于反应釜中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，30份改性填料，10份乳化剂，20份胶粉，20份纳米粉体，40份水和10份焦油置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述胶粉为桃胶粉。所述纳米粉体为纳米二氧化硅。所述焦油为低温煤焦油。实例4将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合浸泡50min，接着升温至90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为5%的高碘酸钠溶液按质量比1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将30份二次处理软木粉，30份氧化石墨烯，20份质量分数为10%的氢氧化钠溶液，100份水置于反应釜中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，30份改性填料，10份乳化剂，10份卡波姆，20份纳米粉体，40份水和10份焦油置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述卡波姆为卡波姆934P。所述纳米粉体为纳米二氧化硅。所述焦油为低温煤焦油。实例5将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合浸泡50min，接着升温至90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为5%的高碘酸钠溶液按质量比1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将30份二次处理软木粉，30份氧化石墨烯，20份质量分数为10%的氢氧化钠溶液，100份水置于反应釜中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，30份改性填料，10份乳化剂，10份卡波姆，20份胶粉，40份水和10份焦油置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述卡波姆为卡波姆934P。所述胶粉为桃胶粉。所述焦油为低温煤焦油。实例6将壳聚糖与水按质量比1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入壳聚糖质量0.02倍的壳聚糖酶，于温度为32℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，即得活化壳聚糖液；按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份水置于2号烧杯中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得混合酶液，将软木粉与混合酶液按质量比1：20置于3号烧杯，并将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合浸泡50min，接着升温至90℃灭酶，得浸泡液，再将浸泡液过滤，得滤饼，接着用去离子水将滤饼洗涤8次，随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理软木粉，将一次处理软木粉与质量分数为5%的高碘酸钠溶液按质量比1：20置于4号烧杯中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应2h，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得1号滤渣，接着用去离子水将1号滤渣洗涤8次，得二次处理软木粉，按重量份数计，将30份二次处理软木粉，30份氧化石墨烯，20份质量分数为10%的氢氧化钠溶液，100份水置于反应釜中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，得混合料液，再将混合料液过滤，得2号滤渣，接着用冰醋酸将2号滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的2号滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将80份活化壳聚糖液，30份改性填料，10份乳化剂，10份卡波姆，20份胶粉，20份纳米粉体，40份水置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，即得抗风蚀型路面抑尘剂。所述乳化剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠。所述卡波姆为卡波姆934P。所述胶粉为桃胶粉。所述纳米粉体为纳米二氧化硅。对比例：山东某环保科技有限公司生产的抑尘剂。将实例1至6所得抑尘剂和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：保水性能：取25g过60目筛的土样置于Φ90mm的玻璃培养皿中，按照2L/m2的量分别将上述抑尘剂喷洒在样品表面，25℃下蒸散，30小时后称一次质量，计算固结层含水率。抗风蚀性能：根据TBT-3210.1进行检测，使用DF-4型离心式鼓风机模拟风吹，用衡欣AZ9671数字风速仪测定风速，在尘样表面风速为30m/s的条件下进行5min的吹蚀，喷洒上述抑尘剂，按下式计算尘样风蚀率，E=（w1-w2）/w1×100%式中：E—尘样风蚀率，%；w1—吹蚀前的尘样质量，g；w2—吹蚀后的尘样质量，g。具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4实例5实例6对比例含水率/%38262730272920风蚀率/%0.37.16.85.36.55.812.4由表1检测结果可知，本发明所得抗风蚀型路面抑尘剂具有优异的保水性能和抗风蚀性能。当前第1页1 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