一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑及其製備方法

2023-12-09 07:51:51

一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑及其製備方法，其重量百分比組成為：0.5～1.0%的水凝膠型高分子聚合物，0.5～1.0%的環氧樹脂，0.2～0.5%的乙醯胺，0.05～0.1%的硬脂酸鈉，97.4～98.75%的水。本發明的抑塵劑在常溫狀態下即可配比完成，無需增加其他加溫設備。在常溫下將其配比完成後噴灑或塗敷於車廂礦粉表面，能使礦粉在表面形成一保護層，避免礦粉在鐵路運輸過程中對沿線的揚塵汙染和礦粉的揚塵損失，並且不會導致環境汙染，對鐵路運輸和礦粉客戶既有巨大的經濟效益也有環境保護的社會效益。
【專利說明】一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑及其製備方法，該抑塵劑主要用於防止煤炭等礦物粉料在運輸和堆放過程中的礦粉損失和對環境的汙染。
【背景技術】
[0002]現階段，中國煤炭和普通礦粉在鐵路運輸中一般都採用敞車運輸。運輸過程中，由於路基、道岔和路軌設施造成的顛簸，再加上風力作用，特別是當列車進入隧道時，由於「活塞風」的作用，會形成瞬間強大的擾動氣流，表面細小的礦粉粒被吹離車體，落灑到路面，再經過後續車輛的碾壓，形成粒徑更小、濃度更高的二次揚塵。結果使車輛中煤層表面的礦粉散落，導致礦粉的損失和沿線的粉塵汙染。為此進行鐵路礦粉運輸過程中礦粉表面固化的研究，有重要的現實意義。同時，這對防止建築工地上所用的砂土、土方等粉料隨風而起所產生的揚塵汙染，以及用於植被沙漠膜，代替農用地膜，也有一定的參考價值。
[0003]針對鐵路運輸煤炭、焦炭、礦物質、精煤等環保抑塵的特殊要求，研製出具有網狀結構抑塵高分子薄膜，該薄膜就像「保鮮膜」一樣，覆蓋在粉塵表面形成抑塵高分子薄膜，以提高抑塵薄膜的斷裂拉伸率、增強斷裂強度、提高拉伸回彈性能和潤溼保水性能等特性。因此，提供一種無毒、無味，成本低廉，方便生產，有效期長，便於作業實施並且符合環保要求的煤炭抑塵劑就成為本【技術領域】急需要解決的技術難題。

【發明內容】

[0004]本發明的目的之 一是提供一種安全高效、低碳環保，使用後不影響堆積物質量，有效期長；不損害植被、不汙染土壤和地下水，使用後不會形成二次汙染；無毒無害、無異味、無刺激性，便於作業實施並且符合環保要求的抑塵劑，為此，本發明研製了具有網狀結構的環氧樹脂和水凝膠型高分子聚合物，複合製備了具有網狀結構生物降解型高分子薄膜抑塵劑。
[0005]為了實現本發明的上述目的，採用以下的技術方案:
[0006]一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其原料組成為(重量百分比):
[0007]
水凝膠型高分子聚合物0.5~1.0%
環氧樹脂0.5~1.0%
乙醯胺0.2~0.5%
[0008]
硬脂酸鈉0.05~0.1%
水97.4 ~98.75%
[0009]一種優選的技術方案，其特徵在於:所述的水凝膠型高分子聚合物為能形成水凝膠態的高分子聚合物，包括:聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙烯醯胺(PAAm)、聚N2異丙基丙烯醯胺(polyNI2PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)。
[0010]一種優選的技術方案，其特徵在於:所述的環氧樹脂為水性環氧樹脂；水性環氧樹脂是環氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散於水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液，固含量為30%~100%，包括雙酚a型液體樹脂。
[0011]所述乙醯胺和硬脂酸鈉均為市售工業產品；所述的水為自來水。
[0012]本發明的另一目的是提供一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑的製備方法。
[0013]本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的:
[0014]一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑的製備方法，包括如下步驟:
[0015](I)按照下列組成(重量百分比)備料:
[0016]
水凝膠型高分子聚合物0.5~1.0%
環氧樹脂0.5~1.0%
乙醯胺0.2~0.5%
硬脂酸鈉0.05~0.1%
水97.4 ~98.75%
[0017](2)將環氧樹脂溶於水中，攪拌均勻，得到環氧樹脂水溶液；
[0018](3)將乙醯胺溶於環氧樹脂水溶液；
[0019](4)將水凝膠型高分子聚合物溶於乙醯胺和環氧樹脂的溶液中；
[0020](5)將硬脂酸鈉分散於上述混合溶液中即得網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0021]該方法中，所述的水凝膠型高分子聚合物為能形成水凝膠態的高分子聚合物，包括:聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙烯醯胺(PAAm)、聚N2異丙基丙烯醯胺(polyNI2PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸輕乙酯(PHEMA);所述的環氧樹脂為市售水性環氧樹脂，固含量為30%~100% ;所述乙醯胺和硬脂酸鈉均為市售工業產品；所述的水為自來水。
[0022]有益效果
[0023]本發明將水凝膠型聚合物引入抑塵劑中，它既具有一般聚合物所具有的特點，又具有水凝膠物質的保水性能。聚合物分子間的交聯度會形成網狀結構，同時分子間存在各種離子基團，能產生較強的親合力，具有良好的成膜特性，可以有效的固定塵埃並在物料表面形成防護膜。它的作用機理是通過捕捉、吸附、團聚粉塵微粒，將其緊鎖於網狀結構之內；水凝膠型聚合物在濃度增加到一定程度之後會形成水凝膠，牢牢的鎖住剩餘水分，起到長期保持溼潤和保溼的作用；在經過較長一段時間後，水凝膠型聚合物中的水分被蒸發後，環氧樹脂在乙醯胺的作用下，開始固化，形成與具有網狀結構的水凝膠型聚合物一起形成一層保護薄膜，起到防止細小顆粒和粉塵隨風而起。硬脂酸鈉的作用是使環氧樹脂、乙醯胺和水凝膠型聚合物均勻分散於水溶液中。
[0024]本發明的抑塵劑在常溫狀態下即可配比完成，無需增加其他加溫設備。在常溫下將其配比完成後噴灑或塗敷於煤炭、沙土的表面，能在表面形成一固化層，避免煤炭和沙土的揚塵汙染，並且不會導致環境汙染，具有巨大的經濟效益和環境保護的社會效益。[0025]下面通過具體實施例對本發明做進一步說明，但並不意味著對本發明保護範圍的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1-1和圖1-2為本發明抑塵劑的使用效果圖，其中，圖1-1是形成水凝膠後，圖1-2是乾燥10天以上。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]取0.6g水性環氧樹脂(固含量49~51%)(市售)溶於98.33g自來水中，充分溶解之後再取0.2g乙醯胺溶於上述溶液中，再將0.Sg聚乙烯醇溶於上述溶液中，再將0.07g硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0029]實施例2
[0030]取0.9g水性環氧樹脂(固含量55~56%)(市售)溶於97.71g自來水中，充分溶解之後再取0.3g乙醯胺溶於上述溶液中，再將1.0g聚丙烯酸溶於上述溶液中，再將0.09g硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0031]實施例3
[0032]取1.0g水性環氧樹脂(固含量50%)(市售)溶於97.9g自來水中，充分溶解之後再取0.5g乙醯胺溶於上述溶液中，再將0.5g聚乙烯基吡咯烷酮溶於上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0033]實施例4
[0034]取0.5g水溶性環氧樹脂(固含量100%)(市售)溶於98.2g自來水中，充分溶解之後再取0.2g乙醯胺溶於上述溶液中，再將1.0g聚N2異丙基丙烯醯胺溶於上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0035]實施例5
[0036]取0.8g水性環氧樹脂(固含量59~61%)(市售)溶於98.02g自來水中，充分溶解之後再取0.4g乙醯胺溶於上述溶液中，再將0.7g聚甲基丙烯酸羥乙酯溶於上述溶液中，再將0.0Sg硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0037]實施例6
[0038]取0.6g水性環氧樹脂(固含量98~100%)(市售)溶於98.52g自來水中，充分溶解之後再取0.3g乙醯胺溶於上述溶液中，再將0.5g聚丙烯醯胺溶於上述溶液中，再將0.0Sg硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0039]實施例7
[0040]取1.0g水性環氧樹脂(固含量30~40%)(市售)溶於97.4g自來水中，充分溶解之後再取0.5g乙醯胺溶於上述溶液中，再將1.0g聚氧乙烯溶於上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶於上述溶液中，充分攪拌均勻，即可得到網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
[0041]在常溫下實施例1-7中製備的網狀結構高分子薄膜抑塵劑的使用量為1.5~2kg/平方米，將實施例中所製備的抑塵劑噴灑或塗敷於煤炭、沙土的表面，能在表面形成一固化層；如圖1-1和圖1-2所示，為本發明實施例抑塵劑的使用效果圖，其中，圖1-1是形成水凝膠後，圖1-2是乾燥10天以上，環氧樹脂固化後。本發明的抑塵劑可以避免煤炭和沙土的揚塵汙染，並且不會導致環境汙染，具有巨大的經濟效益和環境保護的社會效益。 [0042]本發明的抑塵劑在常溫狀態下即可配比完成，無需增加其他加溫設備。在常溫下將其配比完成後噴灑或塗敷於車廂礦粉表面，能使礦粉在表面形成一保護層，避免礦粉在鐵路運輸過程中對沿線的揚塵汙染和礦粉的揚塵損失，並且不會導致環境汙染，對鐵路運輸和礦粉客戶既有巨大的經濟效益也有環境保護的社會效益。
【權利要求】
1.一種網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其重量百分比組成為:
水凝膠型高分子聚合物0.5~1.0%
環氧樹脂0.5~1.0% 乙醯胺0.2~0.5%硬脂酸鈉0.05~0.1%水97.4 ~98.75%。
2.根據權利要求1所述的網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其特徵在於:所述的水凝膠型高分子聚合物為聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚N2異丙基丙烯醯胺、聚氧乙烯或聚甲基丙烯酸羥乙酯。
3.根據權利要求1所述的網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其特徵在於:所述的環氧樹脂為水性環氧樹脂。
4.根據權利要求3所述的網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其特徵在於:所述的水性環氧樹脂的固含量為30%~100%。
5.根據權利要求1所述的網狀結構高分子薄膜抑塵劑，其特徵在於:所述的水為自來水。
6.權利要求1-5中任一項所述的網狀結構高分子薄膜抑塵劑的製備方法，包括如下步驟: (1)按照下列重量百分比備料: 水凝膠型高分子聚合物0.5~1.0%
環氧樹脂0.5~1.0% 乙醯胺0,2~0.5% 硬脂酸鈉0.05~0.1% 水97.4 ~98.75% (2)將環氧樹脂溶於水中，攪拌均勻，得到環氧樹脂水溶液； (3)將乙醯胺溶於環氧樹脂水溶液； (4)將水凝膠型高分子聚合物溶於乙醯胺和環氧樹脂的溶液中； (5)將硬脂酸鈉分散於上述混合溶液中即得網狀結構高分子薄膜抑塵劑。
【文檔編號】C08L71/02GK103555275SQ201310534785
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】朱紅, 申閆春 申請人:朱紅, 申閆春