一种高效城市道路抑尘剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，本发明专利技术采用原位聚合的方式进行丙烯酰胺的聚合反应，聚合反应中，丙烯酰胺的加入量为5‑20质量份，离子型单体的加入量为5‑20质量份，第一批无机盐的加入量为2‑12质量份，第二批无机盐的加入量为2‑16质量份，润湿剂的加入量为0.1‑1.0质量份，水的加入量为60‑80质量份。本发明专利技术在聚合反应的同时添加其它有效物质，使得其它有效物质可以与聚丙烯酰胺产生协同效应，更加均匀地分散在体系内部。

【技术实现步骤摘要】
一种高效城市道路抑尘剂的制备方法
本专利技术涉及抑尘剂领域，尤其涉及一种通过原位聚合添加其它有效物质合成高效城市道路抑尘剂的制备方法。
技术介绍
近些年来，环境污染治理问题饱受关注，与人们日常生活最密切相关的是大气质量，我国大部分城市大气质量受燃煤排烟、机动车排气和地面扬尘三大因素影响，其中扬尘是导致全年大气质量不佳又难以控制的污染源。扬尘是雾霾的主要来源，雾霾天气严重影响人们日常生活，特别是在北方地区，雾霾天气已经成为一种常态，每天出行都需要格外谨慎，雾霾中的可吸入颗粒物中有大量有毒有害物质，十分容易通过人类呼吸道进入人体，对人类的肺部产生危害，而路面粉尘浓度高，能见度下降，使行车速度受到限制，严重时需要封锁交通，影响出行，而且可能导致多种恶性撞车事故。聚丙烯酰胺的主链上带有大量的酰胺基,化学活性很高，可以改性制取许多聚丙烯酰胺的衍生物，产品已广泛应用于造纸、选矿、采油、冶金、建材、污水处理等行业。利用活性位点高的特点，将其作为粘结剂引进到抑尘剂领域，将粉尘颗粒之间进行黏结，但是单独使用聚丙烯酰胺作为抑尘剂效果有限，且高分子量聚丙烯酰胺溶解度较差，与其它物质复配较困难。CN106947432A设计了一种道路抑尘剂，以聚丙烯酰胺为主要有效物质，与其它物质的配伍只是通过简单的混合，由于各物质的粘度较大，混合较为困难，效果较差。CN106634843A、CN105907372描述的制备方法中，将多种物质进行搅拌、加热混合，可以得到均匀的产品，但是物质之间并没有反应过程，实际操作对于产品的附加值较小，经济效益较差。CN105694815A利用丙烯酸乳液的反应产物作为抑尘材料，需要较高频率的搅拌，而且与丙烯酰胺体系比较来看，经济性与抑尘效果都有所差距。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效城市道路抑尘剂的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：(1)单体溶液配制：将5-20质量份丙烯酰胺、5-20质量份离子型单体、2-12质量份第一无机盐、0.1-1.0质量份润湿剂、60-80质量份水加入到反应容器中，得单体溶液，通氮除氧30-60min；(2)聚合反应：将0.00005-0.005质量份引发剂加入到单体溶液中，在聚合温度40-95℃下反应4-8小时后自然冷却至30℃；(4)将2-16质量份第二无机盐加入到步骤(2)的反应产物中，得到高效城市道路抑尘剂。进一步地，所述第一无机盐和第二无机盐分别独立地由醋酸钙、氯化钠、醋酸铵、氯化钙、氯化镁、碳酸钠、硫酸镁、硫酸钠、硫酸铵、碳酸氢钠中的一种或者多种按任意配比混合组成。进一步地，所述润湿剂由月桂酰胺丙基甜菜碱、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、十六烷基三甲基氯化铵、羧甲基淀粉、十二烷基苯磺酸钠中的一种或者多种按任意配比混合组成。进一步地，所述离子型单体选自丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-(2-羟丙基)丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。进一步地，所述引发剂选自过氧类引发剂、偶氮类引发剂、氧化-还原引发剂，所述过氧类引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉，所述氧化-还原引发剂为过氧化物与还原剂的复合体系，所述过氧化物为过硫酸钾或过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠。本专利技术的有益效果是，本专利技术采用原位聚合的方式进行丙烯酰胺的聚合反应，在聚合反应的同时添加其它有效物质，使得其它有效物质可以与聚丙烯酰胺产生协同效应，更加均匀地分散在体系内部，同时通过调控聚丙烯酰胺的不同结构与分子构成，以满足不同地区对于抑尘剂的需求。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。实施例1本专利技术实例中，一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，包含以下按质量份数计的原料：丙烯酰胺6质量份，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵20质量份，氯化钙总加入量7质量份，十二烷基硫酸钠0.1质量份，水66.9质量份。上述抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：将原料，丙烯酰胺10质量份，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵20质量份，氯化钙第一批加入量2质量份，十二烷基硫酸钠0.1质量份，水66.9质量份加入到三口烧瓶中，通氮除氧30min，将容器保温在60℃。加入过硫酸铵0.003质量份，引发反应，持续反应4个小时，等待反应结束后，将反应温度降至30℃。将剩余5质量份氯化钙加入反应体系中，将所有物质稀释至原来的1/10.制得实际喷洒使用的抑尘剂溶液。本实施例的聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，其分子量为20万，其离子度为38％。本实施例所制得的抑尘剂产品与粉尘混合之后的抗压缩强度为1.7MPa。实施例2本专利技术实例中，一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，包含以下按质量份数计的原料：丙烯酰胺15质量份，丙烯酸钠20质量份，硫酸铵总加入量28质量份，月桂酰胺丙基甜菜碱0.5质量份，水36.5质量份。上述抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：将原料，丙烯酰胺10质量份，丙烯酸钠40质量份，硫酸铵第一批加入量12质量份，月桂酰胺丙基甜菜碱0.5质量份，水36.5质量份加入到三口烧瓶中，通氮除氧50min，将容器保温在70℃。加入过硫酸钾0.003质量份，引发反应，持续反应4个小时，等待反应结束后，将反应温度降至30℃。将剩余16质量份硫酸铵加入反应体系中，将所有物质稀释至原来的1/10.制得实际喷洒使用的抑尘剂溶液。本实施例的聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺，其分子量为50万，其离子度为80％。本实施例所制得的抑尘剂产品与粉尘混合之后的抗压缩强度为1.9MPa。实施例3本专利技术实例中，一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，包含以下按质量份数计的原料：丙烯酰胺10质量份，甲基丙烯酰胺30质量份，醋酸钙5质量份，醋酸镁5质量份，木质素磺酸钠0.9质量份，水49.1质量份。上述抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：将原料，丙烯酰胺10质量份，甲基丙烯酰胺30质量份，氯化钙第一批加入量5质量份，木质素磺酸钠0.9质量份，水49.1质量份加入到三口烧瓶中，通氮除氧30min，将容器保温在80℃。加入偶氮二异丁基脒盐酸盐0.001质量份，引发反应，持续反应4个小时，等待反应结束后，将反应温度降至30℃。将剩余5质量份醋酸镁加入反应体系中，将所有物质稀释至原来的1/10.制得实际喷洒使用的抑尘剂溶液。本实施例的聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，其分子量为100万.本实施例所制得的抑尘剂产品与粉尘混合之后的抗压缩强度为2.1MPa。实施例4本专利技术实例中，一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，包含以下按质量份数计的原料：丙烯酰胺15质量份，N-(2-羟丙基)丙烯酰胺18质量份，氯化钠总加入量18质量份，羧甲基淀粉0.25质量份，水48.75质量份。上述抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：将原料，丙烯酰胺15质量份，N-(2-羟丙基)丙烯酰胺20质量份，氯化钠第一批加入量10质量份，羧甲基淀粉0.25质量份，水48.75质量份加入到三口烧瓶中，通氮除氧30min，将容器保温在60℃。加入过硫酸钾-亚硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)单体溶液配制：将5‑20质量份丙烯酰胺、5‑20质量份离子型单体、2‑12质量份第一无机盐、0.1‑1.0质量份润湿剂、60‑80质量份水等加入到反应容器中，得单体溶液，通氮除氧30‑60min左右。(2)聚合反应：将0.00005‑0.005质量份引发剂加入到单体溶液中，在聚合温度40‑95℃下反应约4‑8小时后自然冷却至30℃。(3)将2‑16质量份第二无机盐加入到步骤(2)的反应产物中，得到高效城市道路抑尘剂。

【技术特征摘要】
1.一种高效城市道路抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)单体溶液配制：将5-20质量份丙烯酰胺、5-20质量份离子型单体、2-12质量份第一无机盐、0.1-1.0质量份润湿剂、60-80质量份水等加入到反应容器中，得单体溶液，通氮除氧30-60min左右。(2)聚合反应：将0.00005-0.005质量份引发剂加入到单体溶液中，在聚合温度40-95℃下反应约4-8小时后自然冷却至30℃。(3)将2-16质量份第二无机盐加入到步骤(2)的反应产物中，得到高效城市道路抑尘剂。2.根据权利要求1所述的高效城市道路抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述第一无机盐和第二无机盐分别独立地由醋酸钙、氯化钠、醋酸铵、氯化钙、氯化镁、碳酸钠、硫酸镁、硫酸钠、硫酸铵、碳酸氢钠中的一种或者多种按任意配比混合组成。3.根据权利要求1所述的高效城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文俊，康牧天，黄博，李伯耿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33