羟甲基脲-PTGE-羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种羟甲基脲

【技术实现步骤摘要】
羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种固沙剂，具体涉及一种羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)防冻耐水固沙材料及其制备方法与用途，属于生物高分子及固沙


技术介绍

[0002]荒漠化严重威胁着全球生态安全与人类经济社会的可持续发展，影响着25％的全球陆地总面积，威胁着100多个国家的10多亿人口的生活，是全球面临的重大环境问题和发展瓶颈。风沙活动是荒漠地区的典型地表过程。因此，采取必要的措施防风固沙、阻沙意义重大。
[0003]青藏高原半湿润气候地区，如青藏高原东南缘的日干乔生态保护区的年平均气温约为2.55℃，年最低气温约为
‑
23℃，年降水量约为801.76mm，比青藏高原半干旱气候地区，如青藏高原东北缘的青海湖湖东生态保护区的年降水量440.86mm多，因此，青藏高原半湿润气候地区的高寒沙地雨后的环境气温低，湿度大，适用于该地区的固沙剂需要具有较好的防冻耐水性能。
[0004]羧甲基纤维素(CMC)的长链结构使其具备良好的粘结性和成膜性能，然而其极易分解，固结强度低，防冻性能与耐水性能亟待提高。现有技术常用丙烯酰胺常用来增强纤维素及其衍生物之间的作用，但丙烯酰胺具有毒性，对人体健康及生态环境存在风险不确定性。因此，找到一种新型无毒的物质代替丙烯酰胺增强羧甲基纤维素意义重大。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于利用羟甲基脲提高其固结强度，用丙三醇三缩水甘油醚提高其耐寒性能与耐水性能，提供一种适用于雨后湿润的低温的青藏高原高寒沙地的羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)固沙材料及其制备方法，以改善现有技术中羧甲基纤维极易分解、固结强度低、热稳定性低的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例提供了一种羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料的制备方法，其包括：使包含羧甲基纤维素盐、羟甲基脲、PTGE的混合反应体系在引发剂的作用下进行自由基聚合反应，制得羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料。
[0008]在一些实施例中，所述制备方法包括：在温度为65～100℃之间，向所述混合反应体系中通入保护性气体，之后加入引发剂，充分反应3～6h后，制得羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料。
[0009]本专利技术实施例还提供了由前述制备方法制得的羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料。
[0010]进一步地，本专利技术实施例还提供了前述的羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料于固沙领域中的用途。
[0011]较之现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0012]本专利技术利用羟甲基脲提高其固结强度，用丙三醇三缩水甘油醚提高其耐寒性能与耐水性能，制备适用于雨后湿润的低温的青藏高原高寒沙地的羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)固沙材料，使其具备耐低温、强粘结强度和耐水性能。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本专利技术一典型实施方案中羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)防冻耐水固沙材料的制备示意图。
具体实施方式
[0015]针对现有技术的不足，本专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，主要是利用羟甲基脲增强羧甲基纤维素的机械强度，用PTGE增强HDM
‑
CMC固沙剂的防冻性能以及耐水性能，制备可用于雨后湿润的青藏高原高寒沙地的防冻耐水羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)固沙材料。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本专利技术范围内，本专利技术的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0016]作为本专利技术技术方案的另一个方面，其提供的一种羟甲基脲
‑
丙三醇三缩水甘油醚
‑
羧甲基纤维素(HDM
‑
PTGE
‑
CMC)防冻耐水固沙材料的制备方法包括：使包含羧甲基纤维素盐、羟甲基脲、PTGE的混合反应体系在引发剂的作用下进行自由基聚合反应，制得羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料。
[0017]在一些实施方案中，所述制备方法包括：将羧甲基纤维素盐与水混合，形成羧甲基纤维素盐水溶液，并以碱性物质调节羧甲基纤维素盐水溶液的pH值为6～9，之后加入羟甲基脲、PTGE，形成所述混合反应体系。
[0018]进一步地，初始pH值可以分别为6、7、8、9等，但不限于此。
[0019]进一步地，所述混合反应体系中，羧甲基纤维素盐、羟甲基脲与PTGE的摩尔比为1∶1∶1～1∶2∶2。
[0020]本专利技术采用的羟甲基脲(Hydroxymethyl urea，HDM)是一种含氮有机物，分子式为C2H6N2O2，含有酰胺、氨基、羟基和羧基基团，主要由用非蛋白氮(NPN)为主要原料生成。NPN是指非蛋白质状态的含氮化合物，包括氨基酸、小肤、氨及其衍生物、尿素及其衍生物、胺类、酞胺、嘿吟、喀咙、硝酸盐和生物碱等，广泛存在于动植物的机体内，是一种无毒可自然降解的材料，其氨基、羟基，以及酰胺基团可以代替丙烯酰胺与纤维素及其衍生物之间的氢键结合，形成稳定的交联网络，增强纤维素及其衍生物的力学性能。
[0021]进一步地，所述羧甲基纤维素盐包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素铵等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
[0022]丙三醇三缩水甘油醚(PTGE)不仅有良好的耐水性，也由于具有大量的醚键而常用来改善刚性结构的低温韧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料的制备方法，其特征在于，包括：使包含羧甲基纤维素盐、羟甲基脲、PTGE的混合反应体系在引发剂的作用下进行自由基聚合反应，制得羟甲基脲
‑
PTGE
‑
羧甲基纤维素防冻耐水固沙材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：将羧甲基纤维素盐与水混合，形成羧甲基纤维素盐水溶液，并以碱性物质调节羧甲基纤维素盐水溶液的pH值为6～9，之后加入羟甲基脲、PTGE，形成所述混合反应体系。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述混合反应体系中羧甲基纤维素盐、羟甲基脲、PTGE的摩尔比为1∶1∶1～1∶2∶2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述羧甲基纤维素盐包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钙和羧甲基纤维素铵中的任意一种或两种以上的组合。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：在温度为65～100℃之间，向所述混合反应体系中通入保护性气体，之后加入引发剂，充分反应3～6h后，制得羟甲基脲
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳本立，杨婉佳，彭怀午，屈建军，俎瑞平，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：