本发明属于精细化学品技术领域，尤其是涉及一种水性土壤粘结剂的制备方法。
背景技术：
土壤粘结技术一直是粘结剂方向的一个重点发展方向。由于施工时的裸露土壤在风吹的影响下会扬起浮尘，而传统的毡布覆盖法施工复杂，且在大风天气性能不稳定，因此土壤粘结剂成为重要选择。而一般的粘结剂容易污染土壤，污染地下水，生物难降解。造成土壤的退化。对于中国这个农业大国而言，是难以接受的。而由于施工时，裸土面积广大，这使得实际施工时，粘结剂使用量是很大的，如果成本过高，客户仍然会无法接受。
聚乙酸乙烯酯乳液，又称白乳胶，1929年问世，1937年工业化生产，现我国的聚乙酸乙烯酯乳液产量已达世界先进水平。该材料有使用方便，用途广泛，安全环保等一系列优点，可广泛用于木材加工，织物粘结，包装材料等领域。由于每年中国的消费量很大，生产量也十分巨大。成本相对非常低廉。虽然聚乙酸乙烯酯乳液具有耐水性差的特点但在防扬尘土壤粘结剂领域，这反而成为确保其在自然界能够安全降解的保证。由于其十分亲水，因此可以大比例用水稀释，降低施工方的成本和施工难度。
然而，聚乙酸乙烯酯乳液不耐低温，保质期短暂，特别影响其保质期和施工、存储条件。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种水性土壤粘结剂及其制备方法，以避免现有技术中的不足，提供一种无毒无污染，粘结强度适中，易于自然界降解，可以被水大量稀释，可喷洒使用的土壤粘结剂。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种水性土壤粘结剂的制备方法，包括以下步骤，
1)在反应釜内添加水和聚乙烯醇，加热溶解；
2)冷却，加入乳化剂、消泡剂搅匀，体系升温；
3)滴加部分乙酸乙烯酯单体和引发剂，搅拌，体系升温；
4)进一步均匀滴加剩余的乙酸乙烯酯单体和引发剂，以及乙烯-乙酸乙烯酯乳液，滴完，保温一段时间，再升温，反应一段时间；
5)降至室温，加入邻苯二甲酸二丁酯，苯甲酸钠，碳酸氢钠、乙醇升温至85-95℃，加入稀盐酸调节pH至6～8；优选的，升温至90-92℃，加入稀盐酸调节pH至6。
优选的，步骤1)中，加热到80～100℃溶解，优选的，95℃；步骤2)中，冷却至45～75℃，再加入乳化剂、消泡剂，优选的，60℃；然后体系升温至60～90℃，优选的，72～78℃。
优选的，步骤4)加入的乙酸乙烯酯单体与步骤3)加入的乙酸乙烯酯单体的质量比为1.4～2。
优选的，步骤3)中，滴加部分乙酸乙烯酯单体和引发剂后，搅拌1.5～4小时，优选的，2.5小时；体系升温至70～90℃，优选的，80℃；步骤4)中，进一步均匀滴加剩余的乙酸乙烯酯单体和引发剂，以及乙烯-乙酸乙烯酯乳液，4-8小时滴完，保温0.5～1.5小时，再升温至75-100℃，反应0.5～1.5小时；优选的，5-7小时滴完，保温1小时，再升温至85-90℃，反应1小时。
优选的，所述水性土壤粘结剂，包括以下重量份数的原料，聚乙烯醇1～5份；乳化剂0.2～0.8份；消泡剂0.2～0.8份；乙酸乙烯酯单体20-35份；引发剂0.2～0.8份；乙烯-乙酸乙烯酯0.2～4份；邻苯二甲酸二丁酯0.2～0.8份；苯甲酸钠0.05～0.4份；碳酸氢钠0.1～0.5份；乙醇0.5～4份；水50～75份。
优选的，所述水性土壤粘结剂，包括以下重量份数的原料，聚乙烯醇2～4份；乳化剂0.4～0.6份；消泡剂0.4～0.6份；乙酸乙烯酯单体23-32份；引发剂0.4～0.6份；乙烯-乙酸乙烯酯0.5～3份；邻苯二甲酸二丁酯0.4～0.6份；苯甲酸钠0.1～0.3份；碳酸氢钠0.2～0.4份；乙醇1～3份；水55～70份。
优选的，所述水性土壤粘结剂，包括以下重量份数的原料，聚乙烯醇3份；乳化剂0.5份；消泡剂0.5份；乙酸乙烯酯单体25-30份；引发剂0.5份；乙烯-乙酸乙烯酯1～2.5份；邻苯二甲酸二丁酯0.5份；苯甲酸钠0.2份；碳酸氢钠0.3份；乙醇2份；水60～65份。
本发明还提供了如上的制备方法制备的水性土壤粘结剂在土壤固定中的应用。
相对于现有技术，本发明所述的水性土壤粘结剂的制备方法，具有以下优势：
(1)本发明所述方法制备的水性土壤粘结剂具有安全环保，可降解，成本低廉，施工简易。
(2)本发明所述方法制备的水性土壤粘结剂无毒无污染，粘结强度适中，易于自然界降解，可以被水大量稀释，可喷洒使用；
(3)本发明所述方法制备水性土壤粘结剂在一定程度上提高乳液稳定性，延长保质期；并在一定程度上提高其耐低温性能。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
原料：聚乙烯醇：中石化PVA088-20；乳化剂：Tego CARE 450；消泡剂：Borchers AF 0670；乙酸乙烯酯单体：上海石化乙酸乙烯酯；过硫酸铵：亚泰电化98.5；乙烯-乙酸乙烯酯乳液：大连化学DA-102H；邻苯二甲酸二丁酯：齐鲁石化DBP；苯甲酸钠：滕宝化工；碳酸氢钠：马兰化工；乙醇：友来兴业工业乙醇；盐酸：凯信化学工业浓盐酸。
实施例一
一种水性土壤粘结剂的制备方法，包括以下步骤，
1、在反应釜内添加60份的水，3份的聚乙烯醇，加热至95℃溶解。
2、冷却至60℃，加入0.5份乳化剂、0.5份消泡剂搅匀，体系升温至75±3℃。
3、滴加乙酸乙烯酯单体9.5份和过硫酸铵0.3份，搅拌2.5小时，体系升温至80℃。
4、均匀滴加22份的乙酸乙烯酯单体，1份乙烯-乙酸乙烯酯乳液，0.2份过硫酸铵，5-7小时滴完，保温1小时，再升温至85-90℃，反应1小时。
5、降至室温，加入邻苯二甲酸二丁酯0.5份，苯甲酸钠0.2份，碳酸氢钠0.3份、乙醇2份升温至90-92℃，加入稀盐酸调节pH至2.5.。
将实施例一制备的产品进行测试，结果为：外观，白色乳胶状液体；pH值，6；不挥发物含量，50％；最低成膜温度，5℃。
将实施例一制备的产品，用水缓慢稀释30倍后涂布在沙土上，干燥后，可以形成一层脆性硬壳，可以有效防止沙土表面扬尘。经雨水冲刷后，硬壳消失。
实施例二
一种水性土壤粘结剂的制备方法，包括以下步骤，
1、在反应釜内添加65份的水，3份的聚乙烯醇，加热至95℃溶解。
2、冷却至60℃，加入0.5份乳化剂、0.5份消泡剂搅匀，体系升温至75±3℃。
3、滴加乙酸乙烯酯单体11份和过硫酸铵0.3份，搅拌2.5小时，体系升温至80℃。
4、均匀滴加15.5份的乙酸乙烯酯单体，1份乙烯-乙酸乙烯酯乳液，0.2份过硫酸铵，5-7小时滴完，保温1小时，再升温至85-90℃，反应1小时。
5、降至室温，加入邻苯二甲酸二丁酯0.5份，苯甲酸钠0.2份，碳酸氢钠0.3份、乙醇2份升温至90-92℃，加入稀盐酸调节pH至2.5.。
将实施例一制备的产品进行测试，结果为：外观：白色乳胶状液体；pH值：6；不挥发物含量：45％；最低成膜温度：5℃。
将实施例二制备的产品，用水稀释30倍后涂布在沙土上，干燥后，可以形成一层脆性硬壳，可以有效防止沙土表面扬尘。经雨水冲刷后，硬壳消失。与实施例1不同的是，用水稀释30倍时，可以直接加水之后再搅拌，可以搅拌均匀。而实施例1的配方，必须缓慢加水稀释，才能均匀分散。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。