System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生态环保型降尘剂及其制备方法技术_技高网
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一种生态环保型降尘剂及其制备方法技术

技术编号:41126109 阅读:24 留言:0更新日期:2024-04-30 17:53
本发明专利技术公开了降尘剂制备技术领域的一种生态环保型降尘剂及其制备方法。本发明专利技术首先制备了一种非对称的Gemini表面活性剂,使降尘剂均匀分散于水中,有助于降尘剂在在煤尘表面形成均匀的涂层,减少尘埃的扬起,长链烷烃可以更好的覆盖煤尘表面,促进表面润湿,金刚烷烃基团进一步增加了表面活性剂的分散效果;离子液体提高降尘剂的吸附性和润湿性,使降尘剂具有抗硬水功能,增加了煤与表面活性剂之间的π‑π相互作用,促进润湿。将Gemini表面活性剂与生物基表面活性剂进行复配,相互嵌套形成混合胶团,表面张力有效降低;水分蒸发后,表面活性剂自组装形成胶束,降尘剂粘度增加,对煤尘进行更紧密的吸附;制备过程对环境污染小,符合生态环保的理念。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于降尘剂制备,尤其涉及一种生态环保型降尘剂及其制备方法


技术介绍

1、降尘剂是一种用来降低和控制工业和建筑作业中扬起尘埃的化学制剂。它的作用是增强尘埃颗粒的湿润度和附着性,减少尘埃在空气中的分散,从而提高作业环境的空气质量,保障作业人员的呼吸健康,以及减少对周围环境的污染。降尘剂主要应用范围包括建筑工程和矿井等领域。在建筑工地,降尘剂可以减少施工过程中产生的粉尘;而在矿井中,尤其是煤矿,降尘剂能有效控制岩石和煤的破碎作业过程中产生的粉尘,降低矿工的健康危害以及爆炸的风险。

2、尽管降尘剂的使用非常普遍,但现有的降尘剂往往存在多个缺点。首先,一些传统的降尘剂成分可能对环境和人体健康不够友好,这与生态环保意识形成了对立。此外,由于矿井作业的特殊性,常常需要利用井下地下水调配降尘剂,降尘剂可能会受到硬水影响而减弱功效,难以在煤尘表面形成均匀的涂层,从而降低其效果。它们也缺乏足够的滞留性能,从而在水分蒸发后无法有效防止二次扬尘。这些降尘剂的制造过程可能还产生环境污染。为提高抑尘效果,降尘剂逐渐由单一型向复合型和专用型方向发展。因此,开发出功效多样、降尘高效、绿色环保的态环保型降尘剂可以有效缓解当前建筑领域和煤矿领域的尘污染问题。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种功效多样、降尘高效、绿色环保、耐硬水的生态环保型降尘剂及其制备方法。

2、为了实现上述目的,采用了如下技术方案:本专利技术提供了一种生态环保型降尘剂及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

3、s1、将氯化铵单体溶解在甲醇中,缓慢滴加氯化亚砜,滴加完成后加热至回流,反应1-2h至无气体产生,减压除去甲醇,用正己烷洗涤三次后得到中间体,将所述中间体溶解在乙醇中,加入4-氨基-1-羟基金刚烷盐酸盐,反应6-12h,减压除去乙醇,经过重结晶,得到gemini表面活性剂;

4、s2、将所述gemini表面活性剂、生物基表面活性剂、离子液体加入水中搅拌至完全溶解,得到所述降尘剂。

5、进一步地,所述降尘剂包括如下重量份的组分:gemini表面活性剂10-12份、生物基表面活性剂6-8份、离子液体2-4份、水92-102份。

6、进一步地,所述gemini表面活性剂包括如下重量份的组分:氯化铵单体10-15份、氯化亚砜15-18份、4-氨基-1-羟基金刚烷盐酸盐10-15份。

7、进一步地,所述氯化铵单体为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵中的一种。

8、进一步地,所述离子液体为n-丁基-n-甲基哌啶溴盐、n-甲基-n-丙基哌啶溴盐、1-甲基-1-丙基哌啶溴盐、1-己基-3-甲基咪唑溴盐、1-辛基-3-甲基咪唑溴盐、1-癸基-3-甲基咪唑溴盐中的一种。

9、进一步地,所述生物基表面活性剂为鼠李糖脂、槐糖酯、海藻糖酯、纤维二糖酯、甘露糖赤藓糖醇酯、表面活性肽中的一种。

10、进一步地,所述s1中按每克氯化铵单体加入20-30ml甲醇。

11、进一步地,所述s1中按每克氯化铵单体加入40-50ml乙醇。

12、进一步地,所述s2中的水总硬度<200ppm。

13、本专利技术的有益效果是:

14、(1)本专利技术首先制备了一种非对称的gemini表面活性剂,其中的疏水基团为金刚烷烃和长链烷烃,表面活性剂的不对称结构使乳化效果增强,使降尘剂均匀分散于水中,有助于降尘剂在喷洒时在煤尘表面形成均匀的涂层,从而减少尘埃的扬起和散布,长链烷烃可以更好的覆盖煤尘表面,促进煤尘表面的润湿,金刚烷烃基团为具有大空间位阻的三桥环刚性结构,进一步增加了表面活性剂的分散效果;

15、(2)煤尘表面的脂肪烃基团具有疏水性,能降低煤尘表面能,使煤尘难以被降尘剂吸附和润湿,而离子液体对脂肪烃基团具有溶解破坏作用,能够抑制煤尘表面的脂肪烃基团,增强含氧类基团,提高降尘剂的吸附性和润湿性,且离子液体与煤样的接触角较小,表面张力小,蒸发速率慢,对煤样具有更好的润湿效果和保水性能;离子液体在水中形成一种双层结构,该结构可以有效地阻碍表面活性剂分子与钙、镁等离子的结合,因此使降尘剂具有抗硬水功能,增加了降尘剂的适用范围;离子液体还增加了煤与表面活性剂之间的π-π相互作用,促进煤尘的润湿;

16、(3)本专利技术将gemini表面活性剂与生物基表面活性剂进行复配,可以相互嵌套,形成了混合胶团,gemini表面活性剂的电荷排斥力被降低,减小其与亲水基之间的静电斥力,嵌套后表面活性剂排列更加紧凑,形成致密结构将试剂的表面张力有效降低;

17、(4)本专利技术制备的降尘剂在水分蒸发后,由于离子液体的盐诱导效应使表面活性剂自组装形成胶束,降尘剂粘度增加,对煤尘进行更紧密的吸附,防止二次扬尘的产生;

18、(5)本专利技术的制备过程对环境污染小,采用生物基表面活性剂,符合生态环保的理念。

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【技术保护点】

1.一种生态环保型降尘剂的制备方法,特征在于:所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述降尘剂包括如下重量份的组分:Gemini表面活性剂10-12份、生物基表面活性剂6-8份、离子液体2-4份、水92-102份。

3.根据权利要求2所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述Gemini表面活性剂包括如下重量份的组分:氯化铵单体10-15份、氯化亚砜15-18份、4-氨基-1-羟基金刚烷盐酸盐10-15份。

4.根据权利要求3所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述氯化铵单体为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述离子液体为N-丁基-N-甲基哌啶溴盐、N-甲基-N-丙基哌啶溴盐、1-甲基-1-丙基哌啶溴盐、1-己基-3-甲基咪唑溴盐、1-辛基-3-甲基咪唑溴盐、1-癸基-3-甲基咪唑溴盐中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述生物基表面活性剂为鼠李糖脂、槐糖酯、海藻糖酯、纤维二糖酯、甘露糖赤藓糖醇酯、表面活性肽中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述S1中按每克氯化铵单体加入20-30mL甲醇。

8.根据权利要求7所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述S1中按每克氯化铵单体加入40-50mL乙醇。

9.根据权利要求8所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述S2中的水总硬度<200ppm。

10.一种生态环保型降尘剂,其特征在于:根据权利要求1-9中任一条制备得到。

...

【技术特征摘要】

1.一种生态环保型降尘剂的制备方法,特征在于:所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述降尘剂包括如下重量份的组分:gemini表面活性剂10-12份、生物基表面活性剂6-8份、离子液体2-4份、水92-102份。

3.根据权利要求2所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述gemini表面活性剂包括如下重量份的组分:氯化铵单体10-15份、氯化亚砜15-18份、4-氨基-1-羟基金刚烷盐酸盐10-15份。

4.根据权利要求3所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述氯化铵单体为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种生态环保型降尘剂的制备方法,其特征在于:所述离子液体...

【专利技术属性】
技术研发人员:全黎芳王猛
申请(专利权)人:王猛
类型:发明
国别省市:

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