木質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相結合，用于表層土壤的固土，以達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在環(huán)境保護和防沙抑塵方面具有很好的應用前景。
　　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pH，縮聚反應溫度以及木質素磺酸鈉加入量，最終結合產物的黏度、游離甲醛的含量、產物的放置穩(wěn)定性和乳液的流動性等性質確定了最佳的合成條件。實驗結果表明當甲醛與

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pH為4.5，縮聚反應溫度為80℃時，合成的乳液具有較好的性質和應用性能，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行了性質測試，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用，此條件下的固沙抑塵劑的游離甲醛的含量符合國家標準;

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;產物的磺化率為84％;紅外光譜圖中新型聚合物的特征基團變化說明木質素磺酸鈉與脲醛樹脂成功接枝;掃描電鏡可以看出，反應后木質素磺酸鈉、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行了一系列的應用測試，包括沙堆表面固結層的形貌觀察，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。實驗結果表明:①固化后形成的固結層，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到1.182Mpa;③模擬沙漠經(jīng)歷大風量的風蝕實驗，幾乎沒有質量損失;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)濟及適用性綜合分析，該固沙抑塵劑用于建筑工地、