本發(fā)明屬于精細(xì)化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種水性土壤粘結(jié)劑的制備方法。
背景技術(shù)：
土壤粘結(jié)技術(shù)一直是粘結(jié)劑方向的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。由于施工時(shí)的裸露土壤在風(fēng)吹的影響下會(huì)揚(yáng)起浮塵，而傳統(tǒng)的氈布覆蓋法施工復(fù)雜，且在大風(fēng)天氣性能不穩(wěn)定，因此土壤粘結(jié)劑成為重要選擇。而一般的粘結(jié)劑容易污染土壤，污染地下水，生物難降解。造成土壤的退化。對(duì)于中國這個(gè)農(nóng)業(yè)大國而言，是難以接受的。而由于施工時(shí)，裸土面積廣大，這使得實(shí)際施工時(shí)，粘結(jié)劑使用量是很大的，如果成本過高，客戶仍然會(huì)無法接受。
聚乙酸乙烯酯乳液，又稱白乳膠，1929年問世，1937年工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)我國的聚乙酸乙烯酯乳液產(chǎn)量已達(dá)世界先進(jìn)水平。該材料有使用方便，用途廣泛，安全環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于木材加工，織物粘結(jié)，包裝材料等領(lǐng)域。由于每年中國的消費(fèi)量很大，生產(chǎn)量也十分巨大。成本相對(duì)非常低廉。雖然聚乙酸乙烯酯乳液具有耐水性差的特點(diǎn)但在防揚(yáng)塵土壤粘結(jié)劑領(lǐng)域，這反而成為確保其在自然界能夠安全降解的保證。由于其十分親水，因此可以大比例用水稀釋，降低施工方的成本和施工難度。
然而，聚乙酸乙烯酯乳液不耐低溫，保質(zhì)期短暫，特別影響其保質(zhì)期和施工、存儲(chǔ)條件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種水性土壤粘結(jié)劑及其制備方法，以避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無毒無污染，粘結(jié)強(qiáng)度適中，易于自然界降解，可以被水大量稀釋，可噴灑使用的土壤粘結(jié)劑。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種水性土壤粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟，
1)在反應(yīng)釜內(nèi)添加水和聚乙烯醇，加熱溶解；
2)冷卻，加入乳化劑、消泡劑攪勻，體系升溫；
3)滴加部分乙酸乙烯酯單體和引發(fā)劑，攪拌，體系升溫；
4)進(jìn)一步均勻滴加剩余的乙酸乙烯酯單體和引發(fā)劑，以及乙烯-乙酸乙烯酯乳液，滴完，保溫一段時(shí)間，再升溫，反應(yīng)一段時(shí)間；
5)降至室溫，加入鄰苯二甲酸二丁酯，苯甲酸鈉，碳酸氫鈉、乙醇升溫至85-95℃，加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至6～8；優(yōu)選的，升溫至90-92℃，加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至6。
優(yōu)選的，步驟1)中，加熱到80～100℃溶解，優(yōu)選的，95℃；步驟2)中，冷卻至45～75℃，再加入乳化劑、消泡劑，優(yōu)選的，60℃；然后體系升溫至60～90℃，優(yōu)選的，72～78℃。
優(yōu)選的，步驟4)加入的乙酸乙烯酯單體與步驟3)加入的乙酸乙烯酯單體的質(zhì)量比為1.4～2。
優(yōu)選的，步驟3)中，滴加部分乙酸乙烯酯單體和引發(fā)劑后，攪拌1.5～4小時(shí)，優(yōu)選的，2.5小時(shí)；體系升溫至70～90℃，優(yōu)選的，80℃；步驟4)中，進(jìn)一步均勻滴加剩余的乙酸乙烯酯單體和引發(fā)劑，以及乙烯-乙酸乙烯酯乳液，4-8小時(shí)滴完，保溫0.5～1.5小時(shí)，再升溫至75-100℃，反應(yīng)0.5～1.5小時(shí)；優(yōu)選的，5-7小時(shí)滴完，保溫1小時(shí)，再升溫至85-90℃，反應(yīng)1小時(shí)。
優(yōu)選的，所述水性土壤粘結(jié)劑，包括以下重量份數(shù)的原料，聚乙烯醇1～5份；乳化劑0.2～0.8份；消泡劑0.2～0.8份；乙酸乙烯酯單體20-35份；引發(fā)劑0.2～0.8份；乙烯-乙酸乙烯酯0.2～4份；鄰苯二甲酸二丁酯0.2～0.8份；苯甲酸鈉0.05～0.4份；碳酸氫鈉0.1～0.5份；乙醇0.5～4份；水50～75份。
優(yōu)選的，所述水性土壤粘結(jié)劑，包括以下重量份數(shù)的原料，聚乙烯醇2～4份；乳化劑0.4～0.6份；消泡劑0.4～0.6份；乙酸乙烯酯單體23-32份；引發(fā)劑0.4～0.6份；乙烯-乙酸乙烯酯0.5～3份；鄰苯二甲酸二丁酯0.4～0.6份；苯甲酸鈉0.1～0.3份；碳酸氫鈉0.2～0.4份；乙醇1～3份；水55～70份。
優(yōu)選的，所述水性土壤粘結(jié)劑，包括以下重量份數(shù)的原料，聚乙烯醇3份；乳化劑0.5份；消泡劑0.5份；乙酸乙烯酯單體25-30份；引發(fā)劑0.5份；乙烯-乙酸乙烯酯1～2.5份；鄰苯二甲酸二丁酯0.5份；苯甲酸鈉0.2份；碳酸氫鈉0.3份；乙醇2份；水60～65份。
本發(fā)明還提供了如上的制備方法制備的水性土壤粘結(jié)劑在土壤固定中的應(yīng)用。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的水性土壤粘結(jié)劑的制備方法，具有以下優(yōu)勢：
(1)本發(fā)明所述方法制備的水性土壤粘結(jié)劑具有安全環(huán)保，可降解，成本低廉，施工簡易。
(2)本發(fā)明所述方法制備的水性土壤粘結(jié)劑無毒無污染，粘結(jié)強(qiáng)度適中，易于自然界降解，可以被水大量稀釋，可噴灑使用；
(3)本發(fā)明所述方法制備水性土壤粘結(jié)劑在一定程度上提高乳液穩(wěn)定性，延長保質(zhì)期；并在一定程度上提高其耐低溫性能。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
原料：聚乙烯醇：中石化PVA088-20；乳化劑：Tego CARE 450；消泡劑：Borchers AF 0670；乙酸乙烯酯單體：上海石化乙酸乙烯酯；過硫酸銨：亞泰電化98.5；乙烯-乙酸乙烯酯乳液：大連化學(xué)DA-102H；鄰苯二甲酸二丁酯：齊魯石化DBP；苯甲酸鈉：滕寶化工；碳酸氫鈉：馬蘭化工；乙醇：友來興業(yè)工業(yè)乙醇；鹽酸：凱信化學(xué)工業(yè)濃鹽酸。
實(shí)施例一
一種水性土壤粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟，
1、在反應(yīng)釜內(nèi)添加60份的水，3份的聚乙烯醇，加熱至95℃溶解。
2、冷卻至60℃，加入0.5份乳化劑、0.5份消泡劑攪勻，體系升溫至75±3℃。
3、滴加乙酸乙烯酯單體9.5份和過硫酸銨0.3份，攪拌2.5小時(shí)，體系升溫至80℃。
4、均勻滴加22份的乙酸乙烯酯單體，1份乙烯-乙酸乙烯酯乳液，0.2份過硫酸銨，5-7小時(shí)滴完，保溫1小時(shí)，再升溫至85-90℃，反應(yīng)1小時(shí)。
5、降至室溫，加入鄰苯二甲酸二丁酯0.5份，苯甲酸鈉0.2份，碳酸氫鈉0.3份、乙醇2份升溫至90-92℃，加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.5.。
將實(shí)施例一制備的產(chǎn)品進(jìn)行測試，結(jié)果為：外觀，白色乳膠狀液體；pH值，6；不揮發(fā)物含量，50％；最低成膜溫度，5℃。
將實(shí)施例一制備的產(chǎn)品，用水緩慢稀釋30倍后涂布在沙土上，干燥后，可以形成一層脆性硬殼，可以有效防止沙土表面揚(yáng)塵。經(jīng)雨水沖刷后，硬殼消失。
實(shí)施例二
一種水性土壤粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟，
1、在反應(yīng)釜內(nèi)添加65份的水，3份的聚乙烯醇，加熱至95℃溶解。
2、冷卻至60℃，加入0.5份乳化劑、0.5份消泡劑攪勻，體系升溫至75±3℃。
3、滴加乙酸乙烯酯單體11份和過硫酸銨0.3份，攪拌2.5小時(shí)，體系升溫至80℃。
4、均勻滴加15.5份的乙酸乙烯酯單體，1份乙烯-乙酸乙烯酯乳液，0.2份過硫酸銨，5-7小時(shí)滴完，保溫1小時(shí)，再升溫至85-90℃，反應(yīng)1小時(shí)。
5、降至室溫，加入鄰苯二甲酸二丁酯0.5份，苯甲酸鈉0.2份，碳酸氫鈉0.3份、乙醇2份升溫至90-92℃，加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.5.。
將實(shí)施例一制備的產(chǎn)品進(jìn)行測試，結(jié)果為：外觀：白色乳膠狀液體；pH值：6；不揮發(fā)物含量：45％；最低成膜溫度：5℃。
將實(shí)施例二制備的產(chǎn)品，用水稀釋30倍后涂布在沙土上，干燥后，可以形成一層脆性硬殼，可以有效防止沙土表面揚(yáng)塵。經(jīng)雨水沖刷后，硬殼消失。與實(shí)施例1不同的是，用水稀釋30倍時(shí)，可以直接加水之后再攪拌，可以攪拌均勻。而實(shí)施例1的配方，必須緩慢加水稀釋，才能均勻分散。
以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。