一种抑尘剂的制备方法及其应用[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111073598 A(43)申请公布日 2020.04.28

(21)申请号 201911238162.8(22)申请日 2019.12.05

(71)申请人 北京南瑞怡和环保科技有限公司

地址 100094 北京市海淀区颐和园西门路

南侧1号院小白楼(72)发明人 郭王勇　鞠振福　靳昕　吴刘锁　

李鹏　徐泽强　张建成　李晓锐　杜玉剑　(74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理

有限公司 11250

代理人 李静(51)Int.Cl.

C09K 3/22(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页

(54)发明名称

一种抑尘剂的制备方法及其应用

(57)摘要

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种抑尘剂的制备方法以及水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途。采用水溶性三聚氰胺类高分子聚合物制备得到的抑尘剂，具有优良的黏结性和快速成膜性，能够固结表层的细小颗粒，增大表面强度并在道路表面快速成膜，覆盖在地表上，既不会对路面和环境造成损害，还可以减少或者避免抑尘剂对车辆的腐蚀作用，增加储存时间，保持道路无扬尘十二天以上。

CN 111073598 ACN 111073598 A

权　利　要　求　书

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1.水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途。

2.根据权利要求1所述的水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途，其特征在于，所述抑尘剂中采用的表面活性剂为含氟有机硅类表面活性剂。

3.一种抑尘剂的制备方法，包括，

制备水溶性三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液；将保湿剂、表面活性剂、粘结剂与水混合得混合水溶液；

所述三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液与所述混合水溶液混合，得所述抑尘剂。4.根据权利要求3所述抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述水溶性三聚氰胺类高分子聚合物为为三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂和六甲氧甲基三聚氰胺树脂中的至少一种。

5.根据权利要求3或4所述抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为含氟有机硅类表面活性剂；优选地，所述含氟有机硅类表面活性剂为全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷中的至少一种。

6.根据权利要求3-5任一项所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述保湿剂为多元醇，所述粘结剂为天然多糖。

7.根据权利要求6所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述多元醇为丙三醇、丁二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇和山梨糖醇中的至少一种。

8.根据权利要求6或7所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述天然多糖为海藻酸或淀粉。

9.根据权利要求3-8任一项所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述水溶性三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液的配置过程为将0.1-10份水溶性三聚氰胺类高分子聚合物加入水中溶胀，室温搅拌溶解；优选地，所述搅拌速率为500-1500rpm，时间为20-50min。

10.根据权利要求3-9任一项所述的抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述混合水溶液的配置过程为将0.1-10份保湿剂、0.1-5份表面活性剂和0.5-5份粘结剂搅拌溶解于水中，搅拌均匀，过滤；优选地，所述搅拌速率为200-1200rpm，时间为25-45min。

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CN 111073598 A

说　明　书

一种抑尘剂的制备方法及其应用

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技术领域

[0001]本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种抑尘剂的制备方法以及水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途。

背景技术

[0002]由于社会、经济、城市化和エ业化进程的快速发展，不可避免的带来了越发严重的环境问题。其中，空气中的可吸入颗粒，如粉尘等是引起环境问題的重要原因。相关研究显示，人类死亡率的増加与空气中的可吸入颗粒物有关，它会引起癌症、畸形、突变等健康方面的问題。因此，对空气中粉尘等颗粒物的排放进行严格控制和治理，对于改善空气状况，减少雾霾天气的出现以及保护人类健康都意义重大，是亟待解决的问题。[0003]传统抑尘方式主要为洒水抑尘，但是洒水抑尘不仅浪费了大量的水资源，而且夏季蒸发快(一次喷洒只保持10min左右)，冬季易结冰，因此难以长期大面积推广应用；为弥补洒水抑尘的不足，化学抑尘剂应运而生，化学抑尘剂不仅克服了传统的洒水抑尘的缺陷(冰点低且不易蒸发)，而且还具有润湿、粘结、凝并以及吸湿保水等优良的性能，因此，化学抑尘剂得到广泛的推广和应用。

[0004]虽然现有的化学抑尘剂具有很好的抑尘效果，但是，大多存在对道路车辆的腐蚀问题，于是，研究者对现有的抑尘剂进行了改进，通过添加防腐剂(大多为无机盐类)，不仅可以减少或者避免道路抑尘剂对车辆的腐蚀作用，而且还可以增加储存时间。例如，中国专利文献CN102660227A公开了一种道路抑尘剂，该道路抑尘剂包括水溶性高分子聚合物；吸湿保湿剂；防腐剂和渗透剂；其中，所述防腐剂为硼砂和亚硝酸钠。该文献公开的抑尘剂虽然可以减少或者避免道路抑尘剂对车辆的腐蚀作用，增加储存时间，还可以保持道路无扬尘十二天以上；但是，该抑尘剂中含有的无机盐类会发生盐涨现象，造成道路路基破坏；而且，如果盐分被带到到路旁绿化带的土壤里，会导致路旁的绿化植物的死亡；对环境和路面造成巨大危害。

发明内容

[0005]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的抑尘剂中添加的无机盐类存在对路面和环境损害的缺陷，从而提供一种抑尘剂的制备方法以及水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途。[0006]为此，本发明提供如下技术方案：

[0007]水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途。[0008]所述抑尘剂中采用的表面活性剂为含氟有机硅类表面活性剂。[0009]本发明还提供了一种抑尘剂的制备方法，包括，[0010]制备水溶性三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液；[0011]将保湿剂、表面活性剂、粘结剂与水混合得混合水溶液；

[0012]所述三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液与所述混合水溶液混合，得所述抑尘剂。

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所述水溶性三聚氰胺类高分子聚合物为为三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛

树脂和六甲氧甲基三聚氰胺树脂中的至少一种。

[0014]所述表面活性剂为含氟有机硅类表面活性剂；优选地，所述含氟有机硅类表面活性剂为全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷中的至少一种。[0015]所述保湿剂为多元醇，所述粘结剂为天然多糖。[0016]所述多元醇为丙三醇、丁二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇和山梨糖醇中的至少一种。[0017]所述天然多糖为海藻酸或淀粉。

[0018]所述水溶性三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液的配置过程为将0.1-10份水溶性三聚氰胺类高分子聚合物加入水中溶胀，室温搅拌溶解；优选地，所述搅拌速率为500-1500rpm，时间为20-50min。

[0019]所述混合水溶液的配置过程为将0.1-10份保湿剂、0.1-5份表面活性剂和0.5-5份粘结剂搅拌溶解于水中，搅拌均匀，过滤；优选地，所述搅拌速率为200-1200rpm，时间为25-45min。

[0020]本发明技术方案，具有如下优点：

[0021]1.本发明提供的水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途，采用的水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在水中具有良好的舒展性和络合性，三聚氰胺类高分子中的功能基团可以与其他组分通过氢键等相互作用紧密结合，形成稳定的复合结构。采用水溶性三聚氰胺类高分子聚合物制备得到的抑尘剂，具有优良的黏结性和快速成膜性，能够固结表层的细小颗粒，增大表面强度并在道路表面快速成膜，覆盖在地表上，既不会对路面和环境造成损害，还可以减少或者避免抑尘剂对车辆的腐蚀作用，增加储存时间，保持道路无扬尘十二天以上。

[0022]2.本发明提供的水溶性三聚氰胺类高分子聚合物在制备抑尘剂中的用途，所述抑尘剂中采用的表面活性剂为含氟有机硅类表面活性剂，该表面活性剂具有超低表面张力，有利于粉尘的浸润；且含氟有机硅类与三聚氰胺类具有相似的极性，因此具有很好的相容性和结合能力，通过水溶性三聚氰胺类高分子聚合物与含氟有机硅类表面活性剂的协同作用，可进一步减少或者避免抑尘剂对车辆的腐蚀作用，提高抑尘效果。[0023]3.本发明提供的抑尘剂的制备方法，通过将水溶性三聚氰胺类高分子聚合物的水溶液与剩余原料的混合水溶液混合均匀，使得三聚氰胺类高分子聚合物可以均匀地负载其它组分，并与其他组分通过氢键等相互作用紧密结合，形成稳定的复合结构，得到的抑尘剂具有优良的黏结性和快速成膜性，能够固结表层的细小颗粒，增大表面强度并在道路表面快速成膜，覆盖在地表上，既不会对路面和环境造成损害，同时还可以减少或者避免对车辆的腐蚀作用，同时具有低的表面张力、高的抑尘效率，可保持道路无扬尘十二天以上。具体实施方式

[0024]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

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实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验

步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。[0026]实施例1

[0027]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0028]0.1kg三聚氰胺甲醛树脂；0.1kg丙三醇；0.1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷；0.5kg海藻酸和99.7kg水。

[0029]上述抑尘剂的制备方法如下：

[0030]称取0.1kg三聚氰胺甲醛树脂加入49.9kg水中溶胀，室温下，于500rpm搅拌速率下搅拌30min，得三聚氰胺甲醛树脂水溶液；[0031]将0.1kg丙三醇、0.1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷和0.5kg海藻酸放于48.8kg水中，在室温下于1200rpm搅拌速率下搅拌45min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；

[0032]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0033]实施例2

[0034]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0035]10kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂，1kg丁二醇、1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，1kg淀粉和87kg水。

[0036]上述抑尘剂的制备方法如下：

[0037]称取10kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂加入80kg水中溶胀，室温下，于1500rpm搅拌速率下搅拌20min，得六甲氧甲基三聚氰胺树脂水溶液；[0038]将1kg丁二醇、1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷和1kg淀粉放于7kg水中，在室温下于1000rpm搅拌速率下搅拌35min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0039]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0040]实施例3

[0041]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0042]5kg苯代三聚氰胺甲醛树脂，10kg丙二醇、2kg三氟丙基甲基环三硅氧烷，3kg淀粉和80kg水。

[0043]上述抑尘剂的制备方法如下：

[0044]称取5kg苯代三聚氰胺甲醛树脂加入45kg水中溶胀，室温下，于1000rpm搅拌速率下搅拌45min，得苯代三聚氰胺甲醛树脂水溶液；[0045]将10kg丙二醇、2kg三氟丙基甲基环三硅氧烷和3kg淀粉放于35kg水中，在室温下于800rpm搅拌速率下搅拌40min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0046]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0047]实施例4

[0048]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0049]1.5kg苯代三聚氰胺甲醛树脂，1.5kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂，5kg已二醇、2kg丁二醇，1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，5kg淀粉和83kg水。

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上述抑尘剂的制备方法如下：

[0051]称取1.5kg苯代三聚氰胺甲醛树脂和1.5kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂加入27kg水中溶胀，室温下，于1200rpm搅拌速率下搅拌40min，得苯代三聚氰胺甲醛树脂和六甲氧甲基三聚氰胺树脂的混合水溶液；[0052]将5kg已二醇、2kg丁二醇，1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷和5kg淀粉放于56kg水中，在室温下于200rpm搅拌速率下搅拌45min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；

[0053]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0054]实施例5

[0055]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0056]7kg苯代三聚氰胺甲醛树脂，1kg三聚氰胺甲醛树脂，2kg木糖醇，1kg丙二醇，1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，1kg三氟丙基甲基环三硅氧烷，4kg淀粉和86kg水。

[0057]上述抑尘剂的制备方法如下：

[0058]称取7kg苯代三聚氰胺甲醛树脂和1kg三聚氰胺甲醛树脂加入60kg水中溶胀，室温下，于800rpm搅拌速率下搅拌50min，得苯代三聚氰胺甲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂的混合水溶液；

[0059]将2kg木糖醇，1kg丙二醇，1kg全氟己基乙基甲基二甲氧基硅烷，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，1kg三氟丙基甲基环三硅氧烷和4kg淀粉放于26kg水中，在室温下于600rpm搅拌速率下搅拌25min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0060]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0061]实施例6

[0062]本实施例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0063]1kg苯代三聚氰胺甲醛树脂，0.1kg三聚氰胺甲醛树脂，0.9kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂，1kg山梨糖醇，0.5kg丙三醇，0.5kg丁二醇，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，1kg三氟丙基甲基环三硅氧烷，5kg海藻酸和89kg水。[0064]上述抑尘剂的制备方法如下：[0065]称取1kg苯代三聚氰胺甲醛树脂，0.1kg三聚氰胺甲醛树脂和0.9kg六甲氧甲基三聚氰胺树脂加入48kg水中溶胀，室温下，于1400rpm搅拌速率下搅拌35min，得上述三种水溶性高分子聚合物的混合水溶液；[0066]将1kg山梨糖醇，0.5kg丙三醇，0.5kg丁二醇，1kg(3,3,3-三氟丙基)二氯甲基硅烷，1kg三氟丙基甲基环三硅氧烷和5kg海藻酸放于41kg水中，在室温下于1200rpm搅拌速率下搅拌35min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0067]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0068]对比例1

[0069]本对比例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0070]0.1kg羧甲基纤维素钠，0.1kg丙三醇，0.1kg十二烷基磺酸钠，0.5kg海藻酸和99.7kg水。

[0071]上述抑尘剂的制备方法如下：

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取0.1kg羧甲基纤维素钠，加入49.9kg水中溶胀约2小时，50℃下搅拌溶解20分钟，

得羧甲基纤维素钠水溶液；[0073]将0.1kg丙三醇，0.1kg十二烷基磺酸钠和0.5kg海藻酸在搅拌下溶解在48.8kg水中，然后加入15kg甘油、2.5kg亚硝酸钠、1kg十二烷基磺酸钠，在室温下于1200rpm搅拌速率下搅拌45min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0074]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0075]对比例2

[0076]本对比例提供一种抑尘剂及其制备方法，所述抑尘剂包括如下重量的原料：[0077]0.1kg三聚氰胺甲醛树脂；0.1kg丙三醇；0.1kg十二烷基苯磺酸钠；0.5kg海藻酸和99.7kg水。

[0078]上述抑尘剂的制备方法如下：

[0079]称取0.1kg三聚氰胺甲醛树脂加入49.9kg水中溶胀，室温下，于500rpm搅拌速率下搅拌30min，得三聚氰胺甲醛树脂水溶液；[0080]将0.1kg丙三醇、0.1kg十二烷基苯磺酸钠和0.5kg海藻酸放于48.8kg水中，在室温下于1200rpm搅拌速率下搅拌45min，搅拌均匀后，过滤得剩余原料的混合水溶液；[0081]将上述两种溶液于1000rpm的搅拌速率下混合均匀，得所述抑尘剂。[0082]实验例

[0083]对上述各实施例和对比例制得的抑尘剂分别与水按照质量比为1:20的比例加水稀释，混合均匀，然后进行路面摩擦衰减率、碳钢腐蚀率、皮肤刺激性、植物种子相对受害率以及可保持路面不扬尘效果的性能测试。[0084]其中，路面摩擦衰减率按照JTGE 60-2008《公路路基路面现场测试规程》中T 0964-2008摆式仪测定路面抗滑值试验方法操作；碳钢腐蚀率按照GB/T1815-2000《融雪剂》及水处理剂缓蚀性能的测定方法测定；皮肤刺激性按照GB/T21604-2008《化学品急性皮肤刺激性/腐蚀性试验方法》测定；植物种子相对受害率按照DB11/T 161-2012《动植物无伤害性》进行测试；可保持路面不扬尘效果测试是根据路面情况采用喷洒车喷洒，喷洒量为800g/m2，检测路面不扬尘的保持时间；抑尘效率的测试方法参照T/CAEPI 7-2017《水溶性道路抑尘剂》中附录A中抑尘效率的检测方法；其中，试验温度为25℃；相对湿度为45％；表面张力参照GB/T 22237-2008《表面活性剂表面张力的测定》中平板法进行测试。[0085]具体的检测结果如下表1所示。

[0086]表1各实施例和对比例制得的抑尘剂的相关性能测试结果

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[0087]

[0088]

[0089]

由上表中的数据可知，本发明提供的抑尘剂碳钢腐蚀率低，对车辆无腐蚀作用，即

使不添加无机盐类防腐剂，也可以达到与添加防腐剂相当的技术效果，且不会影响路面交通情况，对皮肤无刺激性，对动植物无伤害，安全环保，可保持道路无扬尘十二天以上。[0090]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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