木質(zhì)素磺酸鈉接枝脲醛樹脂新型固沙抑塵劑的合成及其性能研究.pdf

1、本論文通過接枝共聚的方法，合成了一種水溶性良好的木質(zhì)素磺酸鈉接枝磺化脲醛樹脂類新型固沙抑塵劑。實驗以尿素、甲醛、木質(zhì)素磺酸鈉為原料，亞硫酸氫鈉為磺化劑，三聚氰胺為改性劑，通過控制反應(yīng)溫度、pH合成新型固沙抑塵劑。該固沙抑塵劑以水作為溶劑，稀釋成稀溶液后可用于未植被的裸露土壤、建筑工地、礦山、碼頭的料堆及煤炭的鐵路運輸?shù)确矫嬉种茡P塵，防止給空氣帶來的揚塵污染。還可以與固沙生物技術(shù)相結(jié)合，用于表層土壤的固土，以達(dá)到固定植被抑制揚塵的目的。該

2、固沙抑塵劑的研制及抑塵技術(shù)在環(huán)境保護(hù)和防沙抑塵方面具有很好的應(yīng)用前景。
　　本論文完成了以下研究工作:
　　1.論文以尿素為主要原料，通過與甲醛縮聚接枝木質(zhì)素磺酸鈉合成了低成本的固沙抑塵劑。論文探究最佳的合成條件，分別改變尿素、甲醛的投料摩爾比，尿素分批投料次數(shù)，縮聚反應(yīng)pH，縮聚反應(yīng)溫度以及木質(zhì)素磺酸鈉加入量，最終結(jié)合產(chǎn)物的黏度、游離甲醛的含量、產(chǎn)物的放置穩(wěn)定性和乳液的流動性等性質(zhì)確定了最佳的合成條件。實驗結(jié)果表明當(dāng)甲醛與

3、尿素的投入摩爾比為1.3，尿素分三次投料，投料比為7∶2∶1，縮聚反應(yīng)pH為4.5，縮聚反應(yīng)溫度為80℃時，合成的乳液具有較好的性質(zhì)和應(yīng)用性能，能夠滿足實際固沙需要。
　　2.本論文對這種新型固沙抑塵劑進(jìn)行了性質(zhì)測試，主要包括固沙抑塵劑固含量的測定、游離甲醛含量的測定、磺化率的測定、紅外光譜分析、掃描電鏡測試。測試結(jié)果表明:固沙抑塵劑的固含量為3％-10％，可以滿足抑制揚塵的應(yīng)用，此條件下的固沙抑塵劑的游離甲醛的含量符合國家標(biāo)準(zhǔn);

4、溫度降低，固含量增加，乳液的黏度會隨著增加;放置時間變長，乳液的黏度會下降;產(chǎn)物的磺化率為84％;紅外光譜圖中新型聚合物的特征基團(tuán)變化說明木質(zhì)素磺酸鈉與脲醛樹脂成功接枝;掃描電鏡可以看出，反應(yīng)后木質(zhì)素磺酸鈉、磺化脲醛樹脂、新型固沙抑塵劑的顆粒形貌發(fā)生了變化。
　　3.本論文還對這種新型固沙抑塵劑進(jìn)行了一系列的應(yīng)用測試，包括沙堆表面固結(jié)層的形貌觀察，沙柱的抗壓強度測試、沙柱的保水性能測試、沙堆的抗風(fēng)蝕能力測試、沙柱的抗凍融性能測試、

5、固沙抑塵劑高聚物的降解性能測試和熱穩(wěn)定性測試。實驗結(jié)果表明:①固化后形成的固結(jié)層，具有很好的抑塵效果;②新型的固沙抑塵劑的固含量為5％時，制得的沙柱抗壓強度達(dá)到1.182Mpa;③模擬沙漠經(jīng)歷大風(fēng)量的風(fēng)蝕實驗，幾乎沒有質(zhì)量損失;④沙柱的凍融實驗表明，經(jīng)歷了7次凍融實驗，抗壓強度沒有降低;⑤熱穩(wěn)定性表明，在160℃溫度以下，固沙抑塵劑保持穩(wěn)定;⑥該固沙抑塵劑在固化一個月后，會逐漸發(fā)生降解。從經(jīng)濟(jì)及適用性綜合分析，該固沙抑塵劑用于建筑工地、