[发明专利]一种矿粉抑尘剂及其制备方法

说明书

本发明为一种矿粉抑尘剂及其制备方法。该抑尘剂是以离子性单体和非离子性单体为原料，通过共聚合技术制备聚合物水溶胶，然后与硅溶胶共混得到的。聚合物水溶胶的粒径低，对矿粉有更好的粘接能力。硅溶胶提高了有机聚合物的内聚力，参与形成的壳层有更好的耐风蚀性。

技术领域

本发明涉及矿粉扬尘治理领域的矿粉抑尘剂，特别是一种共聚共混聚合物水溶胶抑尘剂及其制备方法。

背景技术

矿石粉碎以及矿粉堆场引起的各种污染严重威胁大气、水体和人体安全，矿粉扬尘中的可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5容易富集重金属离子、有机氧化物、细菌和病毒,对人体危害极大。因此，抑制矿石粉碎加工、运输和堆放过程中的矿粉扬尘，提高作业环境的空气质量。

淀粉、纤维素及其深加工产物属于天然高分子化合物，安全性好，但耐水性能有待提高。EVA、PVA属于合成高分子化合物，成膜能力良好，抑尘效率高，但对不同尘源的适应性不足。CN102703031公开了一种复合型抑尘剂，主要组分为氯化钙、硅酸钠、聚乙烯醇和甘油，将其喷洒在矿物散料表面，能在矿物散料表面形成一层固化层，能将矿物散料表面的颗粒粘结在一起。CN103289647涉及一种复合型化学抑尘剂，配方组分为聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素、聚乙二醇、甘油和水，适宜在矿山尾矿库区及其道路运输的干滩区防尘。CN103305187公开了一种水性丙烯酸酯乳液其制备方法，具有润湿、粘结、凝并功能。使用时将此抑尘剂水溶液向煤堆表面均匀喷洒，能长时间且有效抑制煤堆粉尘飞扬。CN104693345公开了一种适于城市道路抑尘的聚合物分散体，虽然通过无皂乳液共聚技术制备，产品的安全性得到提高，但仍属于聚合物乳液范畴，抑尘效率有待提高。

本专利发明了一种矿粉抑尘剂及其制备方法。该抑尘剂是采用离子性单体和非离子性单体共聚合、与硅溶胶共混的水溶胶，粒径低于传统的聚合物乳液。相比于水溶性聚合物抑尘剂，硅溶胶参与形成的壳层有更好的耐风蚀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿粉抑尘剂及其制备方法。该抑尘剂以离子性单体和非离子性单体为原料，通过共聚合技术制备聚合物水溶胶，然后与硅溶胶共混得到的。聚合物水溶胶的粒径低于100nm，几乎兼备了乳液聚合物和水溶性聚合物的性能优点，对矿粉有更好的粘接能力。硅溶胶提高了有机聚合物的内聚力，参与形成的壳层有更好的耐风蚀性。

本发明的技术方案为：

一种矿粉抑尘剂，其特征为该抑尘剂是通过共聚合技术和共混技术制备的聚合物水溶胶，原料包括离子性单体、非离子性单体、pH缓冲剂、引发剂和水，其原料配比为：

组成 质量份数

离子性单体 12-28，

非离子性单体 3-7，

引发剂 0.3-2，

硅溶胶 1-5，

水 100；

所述的原料还包括中和剂，中和剂的量为调节反应体系的pH值至6.5-7.5。

所述的离子性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和其钠盐中的一种或两种。

所述的非离子性单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和苯乙烯中的一种或多种。

所述的硅溶胶是偶联剂处理之后的改性硅溶胶。