[发明专利]一种用作土壤外加剂的乳液聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用作土壤外加剂的乳液聚合物及其制备方法和应用，所述乳液聚合物主要是由如下四种乙烯基单体制成：一种含有苯环的单体，三种含有羰基的单体，以及在含羰基的单体中，至少一种单体含有多元醇。所得共聚高分子乳液与普通的土壤和少量的无机材料相拌和，可制得各组分结合性能好、抗压强度高、施工简便、养护期短的新型稳定土路基材料。与传统的路基材料相比，使用本发明聚合物乳液可使道路建设工期大幅缩短，道路建设成本明显降低，同时具有施工时减少扬尘、保护环境的良好生态效果。

技术领域

本发明属于土壤外加剂技术领域，具体涉及一种用作土壤外加剂的乳液聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济建设的快速稳步发展，高速公路、省级公路、县乡公路等各种等级的道路建设正处于不断地规划、设计和施工中，作为道路建设必需品的路基材料的需求量也越来越大。至今为止，传统的道路建设仍然是采用不同规格的碎石和石灰作为路基材料进行多层反复压实处理。碎石来自于矿山的采石和破碎，石灰来自于石灰矿的开采和烧制。但随着矿山禁采和关闭使得碎石和石灰的供应量锐减，市场上碎石和石灰的价格也大幅上扬，供需矛盾突出，甚至有的道路建设因无碎石和石灰可用而处于停建、缓建状态。此外，传统的路基材料多使用灰渣和砂石，这些材料在路基建设施工中会产生大量粉尘，易造成施工现场严重的大气污染。另外，道路建设中还常常会遇到施工中产生的泥土转移运输问题，大量的泥土需要合适的场地堆放，泥土的转移过程轻则造成道路建设成本增加，重则导致环境负面影响和大气扬尘污染。为缓解道路建设中碎石的供需矛盾，减轻对传统路基材料石灰、灰渣、砂石的依赖，尽量减少施工过程中泥土堆放和转移问题，已有人开始研究将建设工程现场及附近的土壤与某些外加剂相组合，制得满足所需功能要求的稳定土，代替碎石、石灰和砂石直接作为路基材料使用，但直到目前，在此领域内既具有技术可行性又具有经济适用性的相关新产品、新技术、新工艺鲜有报道。

发明内容

发明目的：针对目前矿山禁采、碎石价格居高不下、碎石产品供不应求的状况，为在道路建设中减轻或取消对碎石的依赖，减少石灰、灰渣、砂石等粉体材料的使用以减轻粉尘污染，同时为解决道路建设过程中可能产生的大量泥土堆放和转移所带来的泥土污染和建设成本增加的问题，本发明公开了一种可用作道路建设土壤固化外加剂的新型聚合物乳液及其制备方法和应用，将该聚合物乳液与施工现场或附近的土壤以合适的工艺相组合，制得的路基材料可全部取代或大部分部分取代碎石、石灰、砂石等传统建材，可满足道路施工技术规范指标要求并大幅缩短道路施工周期。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用作土壤外加剂的乳液聚合物，其主要是由如下四种乙烯基单体制成：

一种含有苯环的单体，三种含有羰基的单体，以及在含羰基的单体中，至少一种单体含有多元醇。

优选的，所述含有苯环的单体为苯乙烯；所述三种含有羰基的单体中，两种含有羰基的单体为丙烯酸乙酯和丙烯酰胺，同时含羰基和多元醇的单体为丙三醇三丙烯酸酯。

优选的，所述三种含有羰基的单体的总质量与含有苯环的单体的质量比为1.0:0.1～1.0:0.3；所述三种含有羰基的单体中，同时含羰基和多元醇的单体质量与另外两种单体总质量之比为1.0:8.0～1.0:15.0。

优选的，在室温下，所述乳液聚合物的粘度范围为800～2000mPa.s，更优选为1100～1400mPa.s。

所述的用作土壤外加剂的乳液聚合物的制备方法，包括以下步骤：

取所述四种乙烯基单体，在惰性气体保护条件下，在边滴加边搅拌的状态下，进行乳液共聚合反应。

优选的，所述四种乙烯基单体总质量在所述乳液聚合物中的质量分数为40～65％，更优选为45～50％。