含量稀释至5%测得其粘度为3.2875mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.576MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。
[0070]实施例15
[0071]在三口瓶中加入42ml质量分数为37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及17g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系pH值调为9.0，升温至70°C进行轻甲基化反应。1min后加入第二批量5g尿素继续反应。升温至90°C，pH调至11，加入1g亚硫酸氢钠进行磺化反应。反应90min后，降温至65°C，并将pH调至4.5进行缩聚，直至黏度达到所需要求，将pH值调回7，再加入5g木质素和2.4g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液。
[0072]实验合成乳液具有良好的稳定性，在35°C下，将乳液固含量稀释至5%测得其粘度为3.0062mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.031MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。随着温度降低，反应速度明显减慢，生成的高分子聚合物分子链段小，黏度低。
[0073]实施例16
[0074]在三口瓶中加入42ml质量分数为37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及17g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系pH值调为9.0，升温至70°C进行轻甲基化反应。1min后加入第二批量5g尿素继续反应。升温至90°C，pH调至11，加入1g亚硫酸氢钠进行磺化反应。反应90min后，降温至80°C，并将pH调至4.5进行缩聚，直至黏度达到所需要求，将pH值调回7，再加入3g木质素和2.4g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液。
[0075]实验合成乳液具有良好的稳定性，在35°C下，将乳液固含量稀释至5%测得其粘度为3.1873mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.391MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。
[0076]实施例17
[0077]在三口瓶中加入42ml质量分数为37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及17g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系pH值调为9.0，升温至70°C进行轻甲基化反应。1min后加入第二批量5g尿素继续反应。升温至90°C，pH调至11，加入1g亚硫酸氢钠进行磺化反应。反应90min后，降温至80°C，并将pH调至4.5进行缩聚，直至黏度达到所需要求，将pH值调回7，再加入20g木质素和2.4g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液。
[0078]实验合成乳液具有良好的稳定性，在35°C下，将乳液固含量稀释至5%测得其粘度为3.4537mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.723MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。木质素磺酸盐加入量增大会与剩余的游离甲醛反应，从而降低游离甲醛含量，黏度也会得到提升。
[0079]实施例18
[0080]在三口瓶中加入42ml37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及17g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系PH值调为9.0，升温至70°C进行羟甲基化反应。1min后加入第二批量5g尿素继续反应。升温至90°C，pH调至11，加入1g亚硫酸氢钠进行磺化反应。反应90min后，降温至80°C，并将pH调至4.5进行缩聚，直至黏度达到所需要求，将pH值调回7，再加入5g木质素和1.5g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液。
[0081]实验合成乳液具有良好的稳定性，在35°C下，将乳液固含量稀释至5%测得其粘度为3.3927mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.619MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。
[0082]实施例19
[0083]在三口瓶中加入42ml37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及17g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系PH值调为9.0，升温至70°C进行羟甲基化反应。1min后加入第二批量5g尿素继续反应。升温至90°C，pH调至11，加入1g亚硫酸氢钠进行磺化反应。反应90min后，降温至80°C，并将pH调至4.5进行缩聚，直至黏度达到所需要求，将pH值调回7，再加入5g木质素和2.4g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液。
[0084]实验合成乳液具有良好的稳定性，在35°C下，将乳液固含量稀释至5%测得其粘度为3.2719mPa.s?所制得沙柱的抗压强度为1.587MPa，国际上要求抗压强度大于IMPa，所以该固沙剂能够满足沙漠地区的风沙环境使用要求。
[0085]试验例:本发明的固沙剂的表面固沙效果
[0086]喷洒固沙剂的沙堆，干燥后在表面形成的固结层，可以对其下方的沙土起到保护作用，从而防止水土流失。图3为喷洒水和固沙剂之后沙堆表面的微观结构，从图中可以看出，喷洒固沙剂溶液的沙堆与喷洒水的沙堆相比，沙粒相互粘连，可以有效地防止风蚀。
[0087]试验例:本发明的固沙剂的抗压强度
[0088]图4为不同固含量固沙剂与沙粒制成的沙柱的压缩强度曲线图。沙柱的压缩强度随着固沙剂含量的增大而增大，呈现正比关系。主要是由于乳液粘度增加，使聚合物和沙粒之间的粘结作用加强从而提高了沙柱的抗压强度。
[0089]试验例:本发明的固沙剂的保水性
[0090]在沙粒表面喷洒新型合成固沙剂后，能够在沙粒表面形成一层固结层，不仅能够有效的防止风沙还能够保持水分，减缓蒸发。保水性曲线如图5。由图5可以看出，喷洒水的沙模在24小时以后，其水分保有率仅为20% ;喷洒固沙剂含量为5%的沙模，在24小时以后其水分保有率为45%，从这两组数据可以得出结论喷洒固沙剂之后沙模的保水性得到了明显的提升，说明固沙剂的加入有效地减少了水分的挥发。随着固沙剂含量的提高，其保水性能也相应的提升，当固沙剂的含量为35%时，24小时以后其保水率高达76%。
【主权项】
1.一种水溶性木质素磺酸盐接枝脲醛树脂固沙剂的合成方法，其特征在于: 在三口瓶中加入35-50ml质量分数为37%的甲醛溶液，5g三聚氰胺及13-20g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系pH值调为9.0，升温至70°C进行轻甲基化反应；10min后加入第二批量3-8g尿素继续反应；升温至90°C，pH调至10.5-11.5，加入8_15g亚硫酸氢钠进行磺化反应；反应90min后，降温至65-80 °C，并将pH调至4.5-5.5进行缩聚，直至黏度达到应用要求，将PH值调至7-8，再加入3-20g木质素和1.5-5.0g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液；黏度和抗压强度是相互对应的，直至黏度达到应用要求即相应抗压强度大于IMpa。
2.应用权利要求1所述方法所合成的固沙剂的应用。
【专利摘要】一种水溶性木质素磺酸盐接枝脲醛树脂固沙剂的合成及应用属于化学固沙领域，在三口瓶中加入35-50ml质量分数为37％的甲醛溶液，5g三聚氰胺及13-20g尿素，采用氢氧化钠溶液将体系pH值调为9.0，升温至70℃进行羟甲基化反应；10min后加入第二批量3-8g尿素继续反应；升温至90℃，pH调至10.5-11.5，加入8-15g亚硫酸氢钠进行磺化反应；反应90min后，降温至65-80℃，并将pH调至4.5-5.5进行缩聚，直至黏度达到应用要求，将pH值调回弱碱性，再加入3-20g木质素和1.5-5.0g尿素反应60min，自然冷却之后出料得到棕色乳液；黏度和抗压强度是相互对应的，直至黏度达到应用要求即相应抗压强度大于1Mpa。该固沙剂具有无污染，成本低廉，粘结强度大，以及良好的水溶性等优点。
【IPC分类】C08G12-38, C09K17-32, C08G12-40
【公开号】CN104817675
【申请号】CN201510185539
【发明人】张丽丹, 赵浩, 韩春英, 孔维青
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月19日