一种可生物降解抑尘剂及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解抑尘剂，主要由以下重量份原料制备而成：聚碳酸亚丙酯多元醇32

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解抑尘剂及其制备方法和使用方法


[0001]本专利技术涉及降尘领域，具体涉及一种可生物降解抑尘剂及其制备方法和使用方法。

技术介绍

[0002]煤炭及各类金属、非金属采矿区、矿物粉渣堆料场、煤炭及矿粉运输、矿物土方储存卸载场、建筑物拆除、在建道路沿线、火电厂、水泥厂、钢铁厂、冶金厂、粉尘车间、人工沙滩和沙漠化地区等场所每天都会产生大量的尘土，随着社会发展不断加快和经济规模持续增加，环境空气质量问题日益突出。扬尘污染危害周边环境，严重影响正常的生产秩序和生活质量。可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5容易富集重金属离子、有机氧化物、细菌和病毒，对人体危害极大。
[0003]洒水抑尘是最常用的抑尘方法，简单易行，但因水的表面张力高，细颗粒物不易润湿，降尘效率不足30％，资源利用率低下。例如在干旱或夏季炎热季节，由于水的蒸发性较强，一般喷洒一次只能保持半小时左右，频繁地洒水耗费大量的工业用水，抑尘效果持续时间短，且造成水资源浪费。对于交通量较大的路面，路面又常因得不到及时养护而易遭损坏，造成表面积尘不均，洒水降尘，还可能使路况进一步恶化。另外，在冬季零下气温条件下，洒水方法因能造成路面冰冻而不能使用。而每天撒防冻液，进一步增加成本。
[0004]中国专利CN111690091A公开了一种环保型抑尘剂的配方、制备方法及其应用方法，其中配方组分按照质量百分比包括：6％～12％的淀粉、5％～10％的丙烯酸、1％～3％的碱性物质、1％～2％的尿素、0.04％～0.10％的引发剂和0.04％～0.07％的交联剂，余量为水。虽然本专利技术在效果、性能稳定上有一定的提高，但是，喷洒后所形成结皮吸水性和保水性欠缺，随水份挥发会变得比较脆硬，干燥后形成结皮由于自身张力产生反卷，开裂，当风大时造成二次扬尘，失去抑尘作用。喷洒量越多，现象越明显。
[0005]中国专利CN201911225611.5提供了一种复合抑尘剂，配方包括一定比例的高吸水性树脂、聚乙烯醇水溶液、羧甲基纤维素钠、表面活性剂、助剂和水。该复合抑尘剂虽然对粉尘的润湿性好，无冒泡，且成膜性好，无裂缝，抑尘效果好，且成本较低，所采用吸水性树脂很难被微生物所降解，必然会造成二次污染。所选助剂含有对生物，动植物有害的化学品，如乙二醇，氯仿，甲酰胺，三聚氰胺磷酸盐，磷酸胍，聚磷酸铵、多聚磷酸铵等，对作业人员的健康也会带来潜在的危害。不符合科技环保，环境友好的可持续发展大趋势。
[0006]因此，现有技术亟待改进。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的技术问题，提出一种可生物降解抑尘剂，这种抑尘剂可以对干燥尘土进行浸润，捕获，使之团聚沉降，而且灰尘沉降后，形成具有高韧性的封土膜，在道路表面形成具有一定强度和韧性的能抵抗车辆轮胎碾压的牢固结皮，不易产生二度扬尘。
[0008]本专利技术提供的技术方案为：
[0009]一种可生物降解抑尘剂，主要由以下重量份原料制备而成：聚碳酸亚丙酯多元醇32
‑
40份，光引发剂0.3
‑
0.5份，衣康酸1
‑
3份，去离子水53
‑
57份，分散剂1
‑
3份，中和剂0.6
‑
1.4份，润湿剂0.5
‑
1.5份，吸湿剂1
‑
3份。
[0010]具体的，本专利技术的可生物降解抑尘剂含有分散剂，润湿剂和吸湿剂等成份，通过喷洒方式形成大量具有低表面能液滴，与空气中尘土颗粒通过布朗运动的无规则碰撞，对干燥尘土进行浸润，捕获，团聚，降低其运动熵，加快其沉降速度。由于聚碳酸亚丙酯接枝衣康酸盐对无机颗粒具有非常强的吸附能力，灰尘表面具有极性，或带有静电，聚碳酸亚丙酯接枝衣康酸盐为双羧酸盐，对极性表面具有很强吸附性，对无机颗粒具有非常强的吸附能力。能够提高诱发尘土团聚，灰尘的密度，降低表面能，提高尘土沉降速度。灰尘沉降后，形成具有高韧性的封土膜，在道路表面形成具有一定强度和韧性的能抵抗车辆轮胎碾压的牢固结皮。吸湿剂在一定的时间内吸收空气中的水份，与润湿剂协同作用，使降落的尘土所形成的结皮表面具有高于周围环境的湿度，有利于吸附降落稍慢的细小扬尘，不易产生二度扬尘。聚碳酸亚丙酯多元醇接枝衣康酸在环境酸碱度和微生物作用下逐渐发生部分分解，形成同样具有吸湿性的丙二醇，对经过一定使用时间逐渐损失的吸湿剂进行补充，发挥长效抑尘作用。
[0011]在上述技术方案基础上，所述聚碳酸亚丙酯多元醇购自宜兴市兴宁化工科技有限公司，是以二氧化碳、环氧丙烷作为原料，通过共聚制备而成；所述聚碳酸亚丙酯多元醇的分子量为2000
‑
4000，羟值30
‑
60mg KOH/g，水份质量含量<0.5％，pH值为6
‑
7，粘度在40℃下为2500
‑
3500mPa.s。在此分子量和粘度下，容易进行接枝化反应。
[0012]在上述技术方案基础上，所述光引发剂为二苯甲酮、硫杂蒽酮、2
‑
乙基蒽醌中的一种或多种。
[0013]在上述技术方案基础上，所述衣康酸为通过发酵法主要以淀粉、蔗糖、糖蜜、木屑、稻草等天然生物质为原料，用糖类做培养基，以天然菌种发酵而得的生物基来源衣康酸，纯度≧99.6％，熔点166
‑
168℃。在此条件下，所得产物水溶性好。
[0014]在上述技术方案基础上，所述分散剂为木质素磺酸钠、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
[0015]在上述技术方案基础上，所述中和剂为碳酸氢钠、碳酸氢镁、碳酸氢钙、碳酸氢钾、碳酸氢锶、碳酸氢铯、碳酸氢钡中的一种或者任意两种组合。
[0016]在上述技术方案基础上，所述润湿剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或两种。
[0017]在上述技术方案基础上，所述吸湿剂为甘油、二乙二醇、二乙醇胺中的一种或多种。
[0018]在上述技术方案基础上，所述去离子水电导率<0.5us/cm。
[0019]基于同一个专利技术构思，本专利技术提供了一种可生物降解抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一，将相应份数的分散剂以及去离子水混合，用玻璃棒搅拌溶解制得分散剂溶液；
[0021]步骤二，将聚碳酸亚丙酯多元醇，光引发剂，衣康素酸加入带搅拌的光反应器，氮气置换空气后，在LED灯365nm紫外光下，在70
‑
80℃下搅拌反应25
‑
35分钟进行接枝化，形成聚碳酸亚丙酯接枝衣康酸；
[0022]步骤三，将步骤二所得接枝化化后聚合物转入反应釜中，控制温度20
‑
30℃，在200
‑
300rpm高速搅拌下加入步骤一所得分散剂溶液，分散均匀；缓慢加入中和剂，制得聚碳酸亚丙酯多元醇接枝衣康酸盐水溶液；
[0023]步骤四，依次加入润湿剂和吸湿剂，室温搅拌24小时混合均匀即制得可生物降解抑尘剂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解抑尘剂，其特征在于，主要由以下重量份原料制备而成：聚碳酸亚丙酯多元醇32
‑
40份，光引发剂0.3
‑
0.5份，衣康酸1
‑
3份，去离子水53
‑
57份，分散剂1
‑
3份，中和剂0.6
‑
1.4份，润湿剂0.5
‑
1.5份，吸湿剂1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解抑尘剂，其特征在于，所述聚碳酸亚丙酯多元醇的分子量为2000
‑
4000，羟值30
‑
60mg KOH/g，水份质量含量<0.5％，pH值为6
‑
7，粘度在40℃下为2500
‑
3500mPa.s。3.根据权利要求1所述的一种可生物降解抑尘剂，其特征在于，所述光引发剂为二苯甲酮、硫杂蒽酮、2
‑
乙基蒽醌中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种可生物降解抑尘剂，其特征在于，所述衣康酸为通过发酵法以天然生物质为原料，用糖类做培养基，以天然菌种发酵而得的生物基来源衣康酸，所述衣康酸纯度≧99.6％，熔点166
‑
168℃。5.根据权利要求1所述的一种可生物降解抑尘剂，其特征在于，所述分散剂为木质素磺酸钠、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲，闫华，郑君，韩立斌，青光焱，张驰，耿立涛，任瑞波，刘士伟，刁云峰，徐茜，王兆勇，
申请(专利权)人：青岛科凯达橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：