[发明专利]一种高性能环保固尘剂及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型固尘剂，其特征在于，由下述质量百分比的组分混配而成：水溶性高分子聚合物30-90％；吸湿保湿剂10-70％；

所述的水溶性高分子聚合物为可溶性阴离子聚合物、可溶性中性聚合物及可溶性阳离子聚合物的复配物，且可溶性阳离子聚合物、可溶性中性聚合物及可溶性阴离子聚合物在固尘剂中的质量百分比分别为0.5～10％、10～50％与10～40％；所述的可溶性阴离子聚合物为羧甲基纤维素及其钠盐；所述的可溶性中性聚合物为羟丙基甲基纤维素、羟丙基淀粉或羟乙基纤维素；所述的可溶性阳离子聚合物为阳离子化的纤维素衍生物；

所述的吸湿保湿剂为无机盐与阳离子化聚倍半硅氧烷的复配物，且无机盐与阳离子化聚倍半硅氧烷的质量比为1:1～9:1；所述的无机盐为氯化钙、氯化镁、硝酸钠、硅酸钠或硫酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种复合型固尘剂，其特征在于，所述的可溶性阳离子聚合物为阳离子化的纤维素衍生物的具体结构式为：

其中，n为纤维素的聚合度，R’基团其特征在于其结构为极性亲水基团修饰的单阳离子结构、多阳离子结构及极性亲水基团修饰的多阳离子结构三类中的一种，且包括但不限于下述含阳离子结构：

3.根据权利要求1或2所述的一种复合型固尘剂，其特征在于，所述的阳离子化聚倍半硅氧烷结构式为：

其中，R”基团为：

4.一种权利要求1或2或3任一所述的复合型固尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备含环氧基团离子液体：将环氧氯丙烷与含单个叔胺结构的单体按1:1～1:20的摩尔数之比于溶剂A中，60～100℃加热并搅拌12～72小时；待其冷却至室温后，于溶剂B中析出并反复洗涤、干燥后得含环氧基团离子液体；所述的含单个叔胺结构的单体包括但不限于下述结构：

所制备的含环氧基团离子液体的结构式为：其中R’基团包括但不限于：

(2)制备可溶性阳离子聚合物：将适量纤维素浸泡于质量分数为10～25％的氢氧化钠水溶液中1～24小时后干燥磨粉得到碱化纤维素；将碱化纤维素、步骤(1)制得的含环氧基团离子液体与溶剂C混合后，于30～70℃下反应1～12小时后，加入过量酸D终止反应，并用溶剂E洗涤、干燥、磨粉后得阳离子化纤维素；所述的含环氧基团离子液体与碱化纤维素上活性基团的摩尔数之比为0.1:1～20:1；

(3)制备季铵化三甲氧基硅烷：将3-氯丙基三甲氧基硅烷与含两个叔胺结构的单体按2～20:1的摩尔数之比于溶剂F中，60～150℃加热并搅拌12～72小时，经减压蒸馏除去未反应单体及溶剂后得季铵化三甲氧基硅烷；所述的含两个叔胺结构单体其结构式为：

所制备的季铵化三甲氧基硅烷的结构式为：

(4)制备阳离子化聚倍半硅氧烷：将步骤(3)制得的季铵化三甲氧基硅烷于溶剂G中分散后，将其暴露于空气中，在70～100℃下加热24～72小时得阳离子化聚倍半硅氧烷；

(5)制备固尘剂复配物：将无机盐、阳离子化聚倍半硅氧烷、可溶性阴离子聚合物、可溶性中性聚合物与可溶性阳离子化聚合物按照一定质量百分数进行混合并搅拌均匀，得到固尘剂成品；使用时，将固尘剂用100～150倍重量的水溶解或分散均匀，喷淋在粉状物料表面。

5.一种权利要求4所述的复合型固尘剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的溶剂A选自乙醇、甲醇、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜；所述的溶剂B选自乙醚或乙酸乙酯。

6.一种权利要求4所述的复合型固尘剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的溶剂C选自甲醇、乙醇、异丙醇，所述的酸D选自盐酸、醋酸，溶剂E选用乙醇、水。

7.一种权利要求4所述的复合型固尘剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的溶剂F选自乙醇、甲醇、乙腈。

8.一种权利要求4所述的复合型固尘剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的溶剂G选自甲醇、乙醇。