一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑及其制備方法，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(huán)氧樹脂，0.2～0.5%的乙酰胺，0.05～0.1%的硬脂酸鈉，97.4～98.75%的水。本發(fā)明的抑塵劑在常溫狀態(tài)下即可配比完成，無(wú)需增加其他加溫設(shè)備。在常溫下將其配比完成后噴灑或涂敷于車廂礦粉表面，能使礦粉在表面形成一保護(hù)層，避免礦粉在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和礦粉的揚(yáng)塵損失，并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，對(duì)鐵路運(yùn)輸和礦粉客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑及其制備方法，該抑塵劑主要用于防止煤炭等礦物粉料在運(yùn)輸和堆放過(guò)程中的礦粉損失和對(duì)環(huán)境的污染。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，中國(guó)煤炭和普通礦粉在鐵路運(yùn)輸中一般都采用敞車運(yùn)輸。運(yùn)輸過(guò)程中，由于路基、道岔和路軌設(shè)施造成的顛簸，再加上風(fēng)力作用，特別是當(dāng)列車進(jìn)入隧道時(shí)，由于“活塞風(fēng)”的作用，會(huì)形成瞬間強(qiáng)大的擾動(dòng)氣流，表面細(xì)小的礦粉粒被吹離車體，落灑到路面，再經(jīng)過(guò)后續(xù)車輛的碾壓，形成粒徑更小、濃度更高的二次揚(yáng)塵。結(jié)果使車輛中煤層表面的礦粉散落，導(dǎo)致礦粉的損失和沿線的粉塵污染。為此進(jìn)行鐵路礦粉運(yùn)輸過(guò)程中礦粉表面固化的研究，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，這對(duì)防止建筑工地上所用的砂土、土方等粉料隨風(fēng)而起所產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染，以及用于植被沙漠膜，代替農(nóng)用地膜，也有一定的參考價(jià)值。
[0003]針對(duì)鐵路運(yùn)輸煤炭、焦炭、礦物質(zhì)、精煤等環(huán)保抑塵的特殊要求，研制出具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(qiáng)斷裂強(qiáng)度、提高拉伸回彈性能和潤(rùn)濕保水性能等特性。因此，提供一種無(wú)毒、無(wú)味，成本低廉，方便生產(chǎn)，有效期長(zhǎng)，便于作業(yè)實(shí)施并且符合環(huán)保要求的煤炭抑塵劑就成為本【技術(shù)領(lǐng)域】急需要解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之 一是提供一種安全高效、低碳環(huán)保，使用后不影響堆積物質(zhì)量，有效期長(zhǎng)；不損害植被、不污染土壤和地下水，使用后不會(huì)形成二次污染；無(wú)毒無(wú)害、無(wú)異味、無(wú)刺激性，便于作業(yè)實(shí)施并且符合環(huán)保要求的抑塵劑，為此，本發(fā)明研制了具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂和水凝膠型高分子聚合物，復(fù)合制備了具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)生物降解型高分子薄膜抑塵劑。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，采用以下的技術(shù)方案:
[0006]一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(huán)氧樹脂0.5~1.0%
乙酰胺0.2~0.5%
[0008]
硬脂酸鈉0.05~0.1%
水97.4 ~98.75%
[0009]一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于:所述的水凝膠型高分子聚合物為能形成水凝膠態(tài)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)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚N2異丙基丙烯酰胺(polyNI2PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)。
[0010]一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于:所述的環(huán)氧樹脂為水性環(huán)氧樹脂；水性環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于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]所述乙酰胺和硬脂酸鈉均為市售工業(yè)產(chǎn)品；所述的水為自來(lái)水。
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑的制備方法。
[0013]本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0014]一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑的制備方法，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(huán)氧樹脂0.5~1.0%
乙酰胺0.2~0.5%
硬脂酸鈉0.05~0.1%
水97.4 ~98.75%
[0017](2)將環(huán)氧樹脂溶于水中，攪拌均勻，得到環(huán)氧樹脂水溶液；
[0018](3)將乙酰胺溶于環(huán)氧樹脂水溶液；
[0019](4)將水凝膠型高分子聚合物溶于乙酰胺和環(huán)氧樹脂的溶液中；
[0020](5)將硬脂酸鈉分散于上述混合溶液中即得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(tài)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)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚N2異丙基丙烯酰胺(polyNI2PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸輕乙酯(PHEMA);所述的環(huán)氧樹脂為市售水性環(huán)氧樹脂，固含量為30%~100% ;所述乙酰胺和硬脂酸鈉均為市售工業(yè)產(chǎn)品；所述的水為自來(lái)水。
[0022]有益效果
[0023]本發(fā)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(diǎn)，又具有水凝膠物質(zhì)的保水性能。聚合物分子間的交聯(lián)度會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)分子間存在各種離子基團(tuán)，能產(chǎn)生較強(qiáng)的親合力，具有良好的成膜特性，可以有效的固定塵埃并在物料表面形成防護(hù)膜。它的作用機(jī)理是通過(guò)捕捉、吸附、團(tuán)聚粉塵微粒，將其緊鎖于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之內(nèi)；水凝膠型聚合物在濃度增加到一定程度之后會(huì)形成水凝膠，牢牢的鎖住剩余水分，起到長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)和保濕的作用；在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后，水凝膠型聚合物中的水分被蒸發(fā)后，環(huán)氧樹脂在乙酰胺的作用下，開始固化，形成與具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠型聚合物一起形成一層保護(hù)薄膜，起到防止細(xì)小顆粒和粉塵隨風(fēng)而起。硬脂酸鈉的作用是使環(huán)氧樹脂、乙酰胺和水凝膠型聚合物均勻分散于水溶液中。
[0024]本發(fā)明的抑塵劑在常溫狀態(tài)下即可配比完成，無(wú)需增加其他加溫設(shè)備。在常溫下將其配比完成后噴灑或涂敷于煤炭、沙土的表面，能在表面形成一固化層，避免煤炭和沙土的揚(yáng)塵污染，并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。[0025]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1-1和圖1-2為本發(fā)明抑塵劑的使用效果圖，其中，圖1-1是形成水凝膠后，圖1-2是干燥10天以上。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
[0028]取0.6g水性環(huán)氧樹脂(固含量49~51%)(市售)溶于98.33g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.2g乙酰胺溶于上述溶液中，再將0.Sg聚乙烯醇溶于上述溶液中，再將0.07g硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0029]實(shí)施例2
[0030]取0.9g水性環(huán)氧樹脂(固含量55~56%)(市售)溶于97.71g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.3g乙酰胺溶于上述溶液中，再將1.0g聚丙烯酸溶于上述溶液中，再將0.09g硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0031]實(shí)施例3
[0032]取1.0g水性環(huán)氧樹脂(固含量50%)(市售)溶于97.9g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.5g乙酰胺溶于上述溶液中，再將0.5g聚乙烯基吡咯烷酮溶于上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0033]實(shí)施例4
[0034]取0.5g水溶性環(huán)氧樹脂(固含量100%)(市售)溶于98.2g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.2g乙酰胺溶于上述溶液中，再將1.0g聚N2異丙基丙烯酰胺溶于上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0035]實(shí)施例5
[0036]取0.8g水性環(huán)氧樹脂(固含量59~61%)(市售)溶于98.02g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.4g乙酰胺溶于上述溶液中，再將0.7g聚甲基丙烯酸羥乙酯溶于上述溶液中，再將0.0Sg硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纯傻玫骄W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0037]實(shí)施例6
[0038]取0.6g水性環(huán)氧樹脂(固含量98~100%)(市售)溶于98.52g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.3g乙酰胺溶于上述溶液中，再將0.5g聚丙烯酰胺溶于上述溶液中，再將0.0Sg硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0039]實(shí)施例7
[0040]取1.0g水性環(huán)氧樹脂(固含量30~40%)(市售)溶于97.4g自來(lái)水中，充分溶解之后再取0.5g乙酰胺溶于上述溶液中，再將1.0g聚氧乙烯溶于上述溶液中，再將0.1g硬脂酸鈉溶于上述溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即可得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
[0041]在常溫下實(shí)施例1-7中制備的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑的使用量為1.5~2kg/平方米，將實(shí)施例中所制備的抑塵劑噴灑或涂敷于煤炭、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(fā)明實(shí)施例抑塵劑的使用效果圖，其中，圖1-1是形成水凝膠后，圖1-2是干燥10天以上，環(huán)氧樹脂固化后。本發(fā)明的抑塵劑可以避免煤炭和沙土的揚(yáng)塵污染，并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。 [0042]本發(fā)明的抑塵劑在常溫狀態(tài)下即可配比完成，無(wú)需增加其他加溫設(shè)備。在常溫下將其配比完成后噴灑或涂敷于車廂礦粉表面，能使礦粉在表面形成一保護(hù)層，避免礦粉在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和礦粉的揚(yáng)塵損失，并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，對(duì)鐵路運(yùn)輸和礦粉客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(huán)氧樹脂0.5~1.0% 乙酰胺0.2~0.5%硬脂酸鈉0.05~0.1%水97.4 ~98.75%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑，其特征在于: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、聚丙烯酰胺、聚N2異丙基丙烯酰胺、聚氧乙烯或聚甲基丙烯酸羥乙酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑，其特征在于:所述的環(huán)氧樹脂為水性環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑，其特征在于:所述的水性環(huán)氧樹脂的固含量為30%~100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑，其特征在于:所述的水為自來(lái)水。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑的制備方法，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(huán)氧樹脂0.5~1.0% 乙酰胺0,2~0.5% 硬脂酸鈉0.05~0.1% 水97.4 ~98.75% (2)將環(huán)氧樹脂溶于水中，攪拌均勻，得到環(huán)氧樹脂水溶液； (3)將乙酰胺溶于環(huán)氧樹脂水溶液； (4)將水凝膠型高分子聚合物溶于乙酰胺和環(huán)氧樹脂的溶液中； (5)將硬脂酸鈉分散于上述混合溶液中即得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜抑塵劑。
【文檔編號(hào)】C08L71/02GK103555275SQ201310534785
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】朱紅, 申閆春 申請(qǐng)人:朱紅, 申閆春