[发明专利]一种聚氨酯型生态固沙剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯型生态固沙剂及其制备方法。

背景技术

近年来日益猖獗的沙尘暴以及水土流失、扬尘等沙漠化问题已经引起国内外高度关注，成为危及国家生态安全的生态环境问题，沙漠化每年给国家造成的直接经济损失高达数百亿元，严重制约了社会经济的发展。因此，寻找有效的防尘固沙手段是目前面临的紧迫任务。在各种固沙手段中，化学固沙法由于具备可机械化施工、简单快速、固沙效果立竿见影的优势，尤为适合在缺乏工程固沙材料和环境恶劣、降雨稀少、不易使用生物固沙技术的地区采用，已成为目前防尘固沙领域的研究热点。目前，适用于固沙的化学材料主要有水泥浆、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物四大类。

(1)水泥浆：主要利用其喷洒在沙面上凝结固化后的覆盖作用。如中国发明专利(公开号为CN101560759)利用水泥浆或石灰浆喷洒或涂抹在沙障表面上，使其形成坚硬的混凝土表皮层，然后在沙障与沙障之间种植耐旱植被来达到固沙目的。但水泥浆喷洒在沙面上后会因水分迅速蒸发导致缺乏足够的水分而无法完全水化，只能形成薄且强度很低的固结层。同时硬化水泥浆体属于脆性材料，几乎没有柔韧性，受恶劣气候和沙丘迁移的影响，硬化水泥浆体很快就会发生干缩、龟裂、失去固沙和保水作用。

(2)水玻璃浆：由水玻璃和酸性反应剂构成的，在强碱性条件下发生凝胶固结。如中国发明专利(公开号CN1408815A)将一定比例的植物果皮胶、纤维素和水玻璃在内的混合物放入反应釜中加热搅拌，然后用纯碱调节PH值后加入防腐剂，继续加热搅拌一段时间后制得固沙剂。为增强固沙剂的强度，还可在原料中加入适量的纸浆。使用时将固沙剂用水稀释至0.5～2％后在沙尘表面喷施。但水玻璃浆液的胶凝时间短，浸透性差，固化反应不完全，固结层强度不高，易为外力所破坏，而且会受到较强的碱性影响，使生成的SiO₂胶体逐渐溶出，抗水性变差，耐久性降低，并造成环境的二次碱污染。

(3)石油产品：主要有原油、重油、渣油和沥青。中国发明专利(公开号CN1609166)提供了一种沥青浓度高、呈冻胶状半固态的乳化沥青，通过阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配，增加了乳化剂在油水界面的胶束浓度，提高了表面活性剂的乳化能力和乳液的稳定性。具有便于储存和运输，使用时可根据需要任意稀释且不破乳，可用于防风固沙、种植草坪、防治水土流失等。但石油产品在使用中也存在许多问题：抗老化性能差，其中的有机物质和树脂易被氧、光、热、水分以及微生物破坏，油分减少，这种变化逐渐加剧并导致其性能变坏，致使固结层慢慢变脆、发硬，发生老化，以至最后开裂被风淘蚀。另外，由于受沙粒强烈吸附作用和电性作用，绝大部分沥青被阻挡在沙表面，渗透深度很小，只能在沙表面层形成极弱且薄的封闭层，所以固结强度不高，稳定性也不好。