一種有機-無機復合化學固沙劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種有機?無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得：聚醋酸乙烯酯4～6份、陰離子聚丙烯酰胺1～3份、硅溶膠4～6份、氯化鈣1～3份、碳酸鈉1～3份、苯丙乳液1～3份和水15～81份。還公開了其制備方法。本發明提供的一種有機?無機復合化學固沙劑，具有優良的固沙效果，噴涂在沙子表面易形成網狀包覆膜，包覆于沙粒上，形成較為穩定、結實的沙結皮。形成的沙結皮不易碎，具有一定韌性，易于滲水，在遇水后能夠保持穩定性，增強固沙效果。本發明的制備方法簡單，可控性強，制備條件溫和，制備時間短，得率高，原料易得且用量少降低了成本，降低其對環境的污染。
【專利說明】
一種有機-無機復合化學固沙劑及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種有機-無機復合化學固沙劑及其制備方法，具體屬于固沙劑技術領域。
【背景技術】
[0002]自1949年以來，我國研究人員經過不斷摸索，已研制出了以較成熟的工程固沙和生物固沙為代表的100多種沙漠化治理技術和防治模式。但是這些固沙方式存在人力耗費大、施工緩慢、成本高、效益低等問題，以至于無法廣泛推廣及實施。而化學固沙技術和新型化學固沙材料因其耗資少、方便快速、效率高而在固沙市場中日益受到關注。我國在20世紀60年代出現了化學固沙的研究與試驗，并取得了一定的效果。
[0003]國外化學固沙的研究始于20世紀30年代，并且在50年代得到較大發展。迄今為止，世界上已有40多個國家研制出了 150多種化學固沙材料，部分材料已投入到沙漠化治理實踐當中，用于改善沙地，防風固沙。傳統的化學固沙材料可分為:水玻璃類、高分子聚合物高吸水樹脂類、水泥漿類和石油產品類。與傳統的化學固沙劑相比，新型化學固沙材料因其不僅使用性能好，而且減少了資源與能源的消耗，重視到了生態環境協調性與相容性，所以具有更大的實用性與發展推廣潛力。新型化學固沙材料包括:有機-無機合成的復合固沙材料、微生物固沙材料和生態環境固沙材料等幾大類。
[0004]目前市場上的有機-無機合成的復合固沙材料大多保水性能欠佳，抗老化性較弱，且形成沙結皮穩定性低，極易破碎且成本較高，實際上不適合大規模使用。因此，研究一種能夠解決上述問題的有機-無機復合化學固沙劑，顯得尤為必要。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種有機-無機復合化學固沙劑及其制備方法，該固沙劑能夠形成較為穩定、結實的沙結皮，具有優良的固沙效果，其制備方法簡單，制備時間短。
[0006]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
[0007]—種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯4?6份、陰離子聚丙烯酰胺I?3份、硅溶膠4?6份、氯化鈣I?3份、碳酸鈉I?3份、苯丙乳液I?3份和水15?81份。
[0008]優選地，一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯5份、陰離子聚丙烯酰胺2份、硅溶膠5份、氯化鈣2份、碳酸鈉2份、苯丙乳液2份和水45份。
[0009]—種有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:S1、聚醋酸乙烯酯的預處理;S2、制備有機-無機復合化學固沙劑。
[0010]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，具體包括以下步驟:
[0011]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用；
[0012]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0013]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，隨后取硅溶膠緩慢滴入，攪拌得到溶液A備用；
[0014]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，攪拌得到溶液B備用；
[0015]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，攪拌得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0016]進一步地，前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0017]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至70°C?90°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌25?35min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用；
[0018]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0019]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在38°C?42°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在70°C?80°C下攪拌20?25min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在70 0C?80 °C下攪拌20?25min，得到溶液A備用；
[0020]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在70°C?80°C下攪拌20?25min得到溶液B備用；
[0021 ] S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，在70°C?80°C下攪拌20?30min，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0022]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，步驟S2.2中，氯化鈣水溶液為質量分數為20 %?25 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為20 %?25 %的碳酸鈉水溶液；
[0023]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，步驟S2.2中，氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液通過以下步驟配制:取去離子水加熱到30°C?40°C，分別加入氯化鈣、碳酸鈉，攪拌溶解得到。加熱到30°C?40°C，一方面可以加速溶解；另一方面在此溫度范圍內，在保障溶解的情況下，不會由于溫度過高而使原料發生不必要的反應。
[0024]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，步驟S2中，滴入速度為每分鐘10?13_升。
[0025]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，步驟SI和S2中，攪拌速度為400?500r/s ο可以使原料快速分散，不發生團聚。
[0026]前述有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，步驟S2.1中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=5?10:90?95，將陰離子聚丙烯酰胺分散于去離子水。
[0027]本發明中選用聚醋酸乙烯酯，一方面由于其成膜條件簡單，可以防止水分蒸發，保鮮作用更加明顯，另一方面可以減少成本。聚丙烯酰胺極易呈網狀結構，采用陰離子聚丙烯酰胺易使分子結構緊密結合，使網狀結構更加牢固、密集。與現有技術相比，本發明的原料中未采用四硼酸鈉，避免了四硼酸鈉的劇毒性產生的影響。本發明中采用苯丙乳液，由于其極易成膜，且耐水和耐堿性能優良。加入苯丙乳液后所得固沙劑的抗老化性增強。
[0028]發明人對制備得到的有機-無機復合化學固沙劑，進行了一系列性能測試。采用本發明的有機-無機復合化學固沙劑對沙堆噴涂后，對形成的沙結皮進行了以下性能測試:
[0029]1、抗壓強度:抗壓強度在很大程度上決定了沙結皮的穩定性，以及被破壞的難易程度。抗壓強度越高，沙結皮越不易被破壞，對植物保護能力提高的同時節約成本。首先將固沙劑加水稀釋至5倍，加入實驗土壤，放入標準模具制成的試件，模具<i)100mm，24h后脫模;然后在室溫下(20?25°C)養護一周，室內模擬用材料壓力試驗機測試。模擬試驗結果表明，當基體原料用量不變時，沙結皮厚度隨苯丙乳液用量增加而增加，在2.0?2.2cm較佳，同時抗壓強度增強，且基本都超過國際標準(IMPa)，最大值能夠達到1.30MPa。
[0030]2、滲水性:沙結皮在沙粒之上，其滲水程度決定了植物是否能正常成活，因此，沙結皮必須具有良好的滲水性。自然降水時，小雨與中雨的降水量分界是10mm，S卩10L/V。按10L/m2的用量噴淋固沙劑所形成的沙結皮的表面，觀察其滲水情況。在1cm厚度的試模中進行噴淋滲透測試，通過測量滲透深度，發現30s滲水最大深度4.5cm，Imin最大深度為9.5(^，此時沙結皮的滲水性最好。而若使用在先專利21^201410595231中的方案，使用分析純的聚丙烯酰胺30s滲水最大深度2cm，lmin最大深度為4cm。可見將聚丙烯酰胺限定為陰離子型聚丙烯酰胺后滲水性能有明顯提高。
[0031]3、保水性:沙結皮不僅應有良好滲水性，還要具有良好的保水性，即保持土壤中的水分。在防沙固沙的同時也保持了土壤中的水分，更加利于植物的生長。首先將定量實驗沙土均分為四份，分別裝入玻璃槽中，然后將其表面壓實，其空隙大小在8μπι以上，再噴灑固沙劑。靜置足夠長的時間，以確保沙結皮表面足夠干燥且內部含水量近似相等。之后倒入適量的蒸餾水，通過稱重法測量此時的沙結皮含水率，再定時測量含水率。隨時間的變化，沙結皮的含水率會一直減少，直至接近一個定值做微小變化。實驗發現沙結皮約140小時后其含水率為39.7%，相比于在先專利ZL201410595231得到的固沙劑形成的沙結皮，約140小時后其含水率為35.7%，保水性能有所提升。
[0032]4、抗風蝕性能:自然界中有風力、風速不同的風，而自然界中土壤表面的沙塵極易隨風而起，隨之產生揚塵、揚沙甚至沙塵暴。在使用固沙劑形成沙結皮后可有效抵抗風蝕，達到防沙固沙作用。為了驗證沙結皮的抗風蝕性，首先將固沙劑用水稀釋5倍，噴灑于沙盤表面;然后加入0.40g母液，放入標準模具制成的試件;接著在風速45m/min連續吹30min，再在風速70m/min情況下吹5min，均未見起塵及風蝕現象。
[0033]5、抗凍融性:為了驗證沙結皮的抗凍融性，首先將沙結皮放入冰柜，在-10 °C?-5°C的冷凍條件下進行冷凍觀察實驗，24小時之后取出再放入55?65°C烘箱中進行高溫實驗，24小時后取出觀察，沙結皮均未出現破碎情況。
[0034]本發明的有益之處在于:本發明提供的一種有機-無機復合化學固沙劑，是由有機高分子與無機納米粒子均勻復合得到，具有優良的固沙效果。本發明的固沙劑由于具有苯環結構和陰離子，噴涂在沙子表面易形成網狀包覆膜，包覆于沙粒上，形成較為穩定、結實的沙結皮。形成的沙結皮不易碎，具有一定韌性，易于滲水，在遇水后能夠保持穩定性，更適合植物生長，一定程度上增強固沙效果。保水性能好，抗老化性強。通過氯化鈣和碳酸鈉形成的納米級碳酸鈣，有效的克服了碳酸鈣納米粒子的團聚，增加了有機-無機組分的均勻復合，不僅使各個化學鍵間鏈結更加緊密，而且有效地減少了固沙劑的沉降，增強固沙效果。本發明的制備方法簡單，可控性強，制備條件溫和，制備時間短，得率高，原料易得且用量少降低了成本，降低其對環境的污染。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發明的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法流程圖。
【具體實施方式】
[0036]以下結合具體實施例對本發明作進一步的介紹。
[0037]實施例1
[0038]一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯4份、陰離子聚丙烯酰胺I份、硅溶膠4份、氯化鈣I份、碳酸鈉I份、苯丙乳液I份和水15份。
[0039]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0040]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至70°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌35min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為400r/s;[0041 ] S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0042]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在38°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在700C下攪拌20min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在80 V下攪拌25min，得到溶液A備用；其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水= 10: 90，攪拌速度為500r/s，滴入速度為每分鐘1毫升；
[0043]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在700C下攪拌20min，攪拌速度為500r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘10毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為25 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為25 %的碳酸鈉水溶液；
[0044]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘10毫升，在70 °C下攪拌30min，攪拌速度為400r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0045]實施例2
[0046]—種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯6份、陰離子聚丙烯酰胺3份、硅溶膠6份、氯化鈣3份、碳酸鈉3份、苯丙乳液3份和水81份。
[0047]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0048]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至90°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌25min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為500r/s;
[0049]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0050]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在42°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在800C下攪拌25min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在70 V下攪拌20min，得到溶液A備用;其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=5:95，攪拌速度為400r/s，滴入速度為每分鐘13暈升；
[0051 ] S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在800C下攪拌25min，攪拌速度為400r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘13毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為20 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為20 %的碳酸鈉水溶液；
[0052]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘13毫升，在80 °C下攪拌20min，攪拌速度為500r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0053]實施例3
[0054]一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯5份、陰離子聚丙烯酰胺2份、硅溶膠5份、氯化鈣2份、碳酸鈉2份、苯丙乳液2份和水45份。
[0055]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0056]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至80°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌30min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為450r/s;
[0057]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0058]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在40°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在75°C下攪拌22min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在75°C下攪拌23min，得到溶液A備用；其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=6:93，攪拌速度為400r/s，滴入速度為每分鐘12暈升；
[0059]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在75°C下攪拌23min，攪拌速度為450r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘12毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為22 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為23%的碳酸鈉水溶液;氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液通過以下步驟配制:取去離子水加熱到30°C，分別加入氯化鈣、碳酸鈉，攪拌溶解得到；
[0060]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘12毫升，在75 °C下攪拌25min，攪拌速度為500r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0061 ] 實施例4
[0062]一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯4.5份、陰離子聚丙烯酰胺1.5份、硅溶膠5.5份、氯化鈣1.2份、碳酸鈉1.1份、苯丙乳液2.5份和水24份。
[0063]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0064]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至75°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌33min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為450r/s;
[0065]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0066]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在40°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在800C下攪拌23min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在80 V下攪拌24min，得到溶液A備用；其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=9:92，攪拌速度為500r/s，滴入速度為每分鐘11 _升；
[0067]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在780C下攪拌24min，攪拌速度為500r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘11毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為21 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為24%的碳酸鈉水溶液；
[0068]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘11毫升，在77 °C下攪拌2 Imin，攪拌速度為500r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0069]實施例5
[0070]一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯5.5份、陰離子聚丙烯酰胺2.9份、硅溶膠4.5份、氯化鈣2.8份、碳酸鈉2.9份、苯丙乳液1.8份和水61份。
[0071]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0072]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至85°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌28min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為500r/s;
[0073]S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0074]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在39°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在75°C下攪拌24min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在75°C下攪拌2Imin，得到溶液A備用；其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=7:94，攪拌速度為400r/s，滴入速度為每分鐘10_升；
[0075]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在72°C下攪拌22min，攪拌速度為400r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘13毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為21 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為21%的碳酸鈉水溶液;氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液通過以下步驟配制:取去離子水加熱到40°C，分別加入氯化鈣、碳酸鈉，攪拌溶解得到；
[0076]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘13毫升，在75 °C下攪拌27min，攪拌速度為450r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
[0077]實施例6
[0078]一種有機-無機復合化學固沙劑，按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯5.3份、陰離子聚丙烯酰胺2.5份、硅溶膠4.8份、氯化鈣1.9份、碳酸鈉1.9份、苯丙乳液2份和水41份。
[0079]有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，包括以下步驟:
[0080]S1、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至80°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌26min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用;其中，攪拌速度為450r/s;[0081 ] S2、制備有機-無機復合化學固沙劑:
[0082]S2.1、取陰離子聚丙烯酰胺在40°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在70°C下攪拌2Imin，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在70°C下攪拌22min，得到溶液A備用；其中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=8:91，攪拌速度為450r/s，滴入速度為每分鐘13暈升；
[0083]S2.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在800C下攪拌21min，攪拌速度為450r/s，得到溶液B備用；其中，滴入速度為每分鐘10毫升;氯化鈣水溶液為質量分數為23 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為24%的碳酸鈉水溶液;氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液通過以下步驟配制:取去離子水加熱到35°C，分別加入氯化鈣、碳酸鈉，攪拌溶解得到；
[0084]S2.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，滴入速度為每分鐘10毫升，在72 °C下攪拌24min，攪拌速度為450r/s，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。
【主權項】
1.一種有機-無機復合化學固沙劑，其特征在于:按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯4?6份、陰離子聚丙烯酰胺I?3份、硅溶膠4?6份、氯化鈣I?3份、碳酸鈉I?3份、苯丙乳液I?3份和水15?81份。2.根據權利要求1所述的有機-無機復合化學固沙劑，其特征在于:按照重量份數計，由以下組分制得:聚醋酸乙烯酯5份、陰離子聚丙烯酰胺2份、硅溶膠5份、氯化鈣2份、碳酸鈉2份、苯丙乳液2份和水45份。3.如權利要求1或2所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:S1、聚醋酸乙烯酯的預處理;S2、制備有機-無機復合化學固沙劑。4.根據權利要求3所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 51、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用； 52、制備有機-無機復合化學固沙劑: 52.1、取陰離子聚丙烯酰胺分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，隨后取硅溶膠緩慢滴入，攪拌得到溶液A備用； 52.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，攪拌得到溶液B備用； 52.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，攪拌得到有機-無機復合化學固沙劑。5.根據權利要求4所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 51、聚醋酸乙烯酯的預處理:取聚醋酸乙烯酯邊攪拌邊升溫至70°C?90°C，升溫結束后繼續恒溫加熱攪拌25?35min，得到預處理后的聚醋酸乙烯酯，備用； 52、制備有機-無機復合化學固沙劑: 52.1、取陰離子聚丙烯酰胺在38°C?42°C下分散于去離子水中，緩慢滴入經SI預處理后的聚醋酸乙烯酯中，在70°C?80°C下攪拌20?25min，隨后取硅溶膠緩慢滴入，再在70°C?80°C下攪拌20?25min，得到溶液A備用； 52.2、取配制好的氯化鈣水溶液和碳酸鈉水溶液，混合后得到納米碳酸鈣分散液，滴入溶液A中，在70°C?80°C下攪拌20?25min得到溶液B備用； 52.3、取苯丙乳液滴入溶液B中，在700C?80 °C下攪拌20?30min，隨后邊攪拌邊降至室溫得到有機-無機復合化學固沙劑。6.根據權利要求4或5所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:所述步驟S2.2中，氯化鈣水溶液為質量分數為20 %?25 %的氯化鈣水溶液，碳酸鈉水溶液為質量分數為20%?25%的碳酸鈉水溶液。7.根據權利要求4或5所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:所述步驟S2.2中，氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液通過以下步驟配制:取去離子水加熱到30°C?400C，分別加入氯化鈣、碳酸鈉，攪拌溶解得到。8.根據權利要求4或5所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:所述步驟S2中，滴入速度為每分鐘10?13毫升。9.根據權利要求4或5所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:所述步驟SI和S2中，攪拌速度為400?500r/s。10.根據權利要求4或5所述的有機-無機復合化學固沙劑的制備方法，其特征在于:步驟S2.1中，按照質量比，陰離子聚丙烯酰胺:去離子水=5?10:90?95，將陰離子聚丙烯酰胺分散于去離子水。
【文檔編號】C09K105/00GK106010569SQ201610453775
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】高彤宇, 王海旺, 金晨, 栗蓉蓉, 劉美慧, 劉鎧誠, 貢海超, 韋志毅, 齊佳悅
【申請人】東北大學秦皇島分校