一种铁路煤炭运输抑尘剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种铁路煤炭运输抑尘剂的制备方法，具体涉及铁路运输技术领域，包括以下成分及其重量份：水性环氧树脂120‑180份、低聚异麦芽糖18‑22份、去离子水100‑150份、羟甲基纤维素10‑20份、交联剂5‑8份、增稠剂4‑7份、防冻剂6‑8份、润湿剂4‑6份和分散剂7‑11份。本发明以水性环氧树脂和低聚异麦芽糖作为高分子混合物的基料，使醛基与水性环氧树脂表面的游离集团进行反应，充分发挥有机基团的作用，使煤炭颗粒可以被抑制剂粘结在一起，以羟甲基纤维素和交联剂的综合作用，使抑制剂中存在的改性水溶性高分子物质在粘附煤炭颗粒的前提下，可以另外生成一层具有一定保护作用的保护层，进一步实现抑制煤炭颗粒的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，更具体地说，本发明涉及一种铁路煤炭运输抑尘剂的制备方法。

背景技术

煤炭运输，是指煤炭经开采出来后依靠铁路、公路、沿海和内河水运等方式将合格煤炭输送至目的地，包括港口、发电厂及锅炉房等，运输过程中，由于路基、道岔和路轨设施造成的颠簸，列车快速加上风吹,特别是当列车进入有一定长度的隧道时,由于“活塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，结果使车辆中煤层表面的煤粉散落地面,不仅造成能源的浪费而且还造成严重的环境煤尘污染。

现有的铁路煤炭运输抑尘剂，单一的依赖聚乙烯醇的固结作用，受到聚乙烯醇分子结构和分子量的影响，无法得到粘接强度高的涂层导致固化时间长，固化效果差。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种铁路煤炭运输抑尘剂的制备方法，一方面使粘接煤炭颗粒粘接在一起，形成大颗粒，另一方面，在煤炭颗粒表面形成较为致密的保护层，使煤炭颗粒的洒落减少，并且大颗粒的煤炭颗粒逸散程度更小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

在一个优选地实施方式中，包括以下成分及其重量份：水性环氧树脂140-160份、低聚异麦芽糖19-21份、去离子水110-140份、羟甲基纤维素12-18份、交联剂6-8份、增稠剂5-7份、防冻剂6-7份、润湿剂4-5份和分散剂8-10份。

在一个优选地实施方式中，包括以下成分及其重量份：水性环氧树脂150份、低聚异麦芽糖20份、去离子水120份、羟甲基纤维素15份、交联剂7份、增稠剂6份、防冻剂7份、润湿剂5份和分散剂9份。

在一个优选地实施方式中，交联剂选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硼砂和硼酸中的一种或多种的组合，增稠剂为聚乙烯醇。

在一个优选地实施方式中，防冻剂选自氯化钙、氯化镁、氯化钠中的一种或多种的组合，润湿剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种的组合，分散剂选自T154或十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的组合。

一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加120-180份水性环氧树脂，18-22份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌25-35分钟，控制搅拌速率为40-55r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足100-150份去离子水，升温至35-45摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入10-20份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应30-50分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入5-8份交联剂，4-7份增稠剂，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入6-8份防冻剂、4-6份润湿剂和7-11份分散剂，升温至32-36摄氏度后，搅拌充分，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

在一个优选地实施方式中，所述步骤4中反应釜内温度升高至36-42摄氏度，并在该温度条件下充分混合22-24分钟。

在一个优选地实施方式中，所述步骤5中搅拌釜内搅拌速率控制为840-970r/min，搅拌44-48分钟。

本发明的技术效果和优点：

本发明以水性环氧树脂和低聚异麦芽糖作为高分子混合物的基料，使醛基与水性环氧树脂表面的游离集团进行反应，充分发挥有机基团的作用，在绿色环保的基础上，增强物质的粘附性，使煤炭颗粒可以被抑制剂粘结在一起，以羟甲基纤维素和交联剂的综合作用，使抑制剂中存在的改性水溶性高分子物质在粘附煤炭颗粒的前提下，可以另外生成一层具有一定保护作用的保护层，煤炭颗粒被粘接的前提下，进一步实现抑制煤炭颗粒的效果，双管齐下，一方面使粘接煤炭颗粒粘接在一起，形成大颗粒，另一方面，在煤炭颗粒表面形成较为致密的保护层，使煤炭颗粒的洒落减少，并且大颗粒的煤炭颗粒逸散程度更小。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

而具体到本实施例中，具体为：水性环氧树脂120份、低聚异麦芽糖18份、去离子水100份、羟甲基纤维素10份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份；

进一步的，上述的成分中，交联剂为硼酸，增稠剂为聚乙烯醇；

进一步的，上述的成分中，防冻剂为氯化钠中，润湿剂为十二烷基磺酸钠，分散剂为十二烷基苯磺酸钠；

在上述的基础上，还一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂120份、低聚异麦芽糖18份、去离子水100份、羟甲基纤维素10份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加120份水性环氧树脂，18份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌25分钟，控制搅拌速率为40r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足100份去离子水，升温至35摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入10份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应30分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入5份交联剂，4份增稠剂，升高反应釜内温度至36摄氏度，并在该温度条件下充分混合22分钟，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入6份防冻剂、4份润湿剂和7份分散剂，升温至32摄氏度后，控制搅拌釜内搅拌速率为840r/min，搅拌44分钟，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

实施例2：

一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

而具体到本实施例中，具体为：水性环氧树脂140份、低聚异麦芽糖19份、去离子水110份、羟甲基纤维素12份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份；

进一步的，上述的成分中，交联剂为硼酸，增稠剂为聚乙烯醇；

进一步的，上述的成分中，防冻剂为氯化钠，润湿剂为十二烷基硫酸钠，分散剂为十二烷基苯磺酸钠；

在上述的基础上，还一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂140份、低聚异麦芽糖19份、去离子水110份、羟甲基纤维素12份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加140份水性环氧树脂，19份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌27分钟，控制搅拌速率为45r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足110份去离子水，升温至38摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入12份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应35分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入5份交联剂，4份增稠剂，升高反应釜内温度至38摄氏度，并在该温度条件下充分混合22分钟，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入6份防冻剂、4份润湿剂和8份分散剂，升温至33摄氏度后，控制搅拌釜内搅拌速率控制为870r/min，搅拌45分钟，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

实施例3：

一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

而具体到本实施例中，具体为：水性环氧树脂150份、低聚异麦芽糖20份、去离子水130份、羟甲基纤维素15份、交联剂6份、增稠剂6份、防冻剂7份、润湿剂5份和分散剂9份；

进一步的，上述的成分中，交联剂为硅酸钠，增稠剂为聚乙烯醇；

进一步的，上述的成分中，防冻剂为氯化钙和氯化钠按照重量比例1：1均匀混合的混合物，润湿剂选自十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠按照重量比例2：1均匀混合的混合物，分散剂选自T154；

在上述的基础上，还一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂150份、低聚异麦芽糖20份、去离子水130份、羟甲基纤维素15份、交联剂6份、增稠剂6份、防冻剂7份、润湿剂5份和分散剂9份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加150份水性环氧树脂，20份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌30分钟，控制搅拌速率为45r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足130份去离子水，升温至40摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入15份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应40分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入6份交联剂，5份增稠剂，升高反应釜内温度至38摄氏度，并在该温度条件下充分混合23分钟，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入7份防冻剂、5份润湿剂和9份分散剂，升温至34摄氏度后，控制搅拌釜内搅拌速率控制为900r/min，搅拌46分钟，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

实施例4：

一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

而具体到本实施例中，具体为：水性环氧树脂160份、低聚异麦芽糖21份、去离子水140份、羟甲基纤维素18份、交联剂8份、增稠剂7份、防冻剂7份、润湿剂5份和分散剂10份；

进一步的，上述的成分中，交联剂为交联剂为硅酸钠，增稠剂为聚乙烯醇；

进一步的，上述的成分中，防冻剂为氯化镁，润湿剂为十二烷基苯磺酸钠，分散剂为十二烷基苯磺酸钠；

在上述的基础上，还一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂160份、低聚异麦芽糖21份、去离子水140份、羟甲基纤维素21份、交联剂8份、增稠剂7份、防冻剂7份、润湿剂5份和分散剂10份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加160份水性环氧树脂，21份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌32分钟，控制搅拌速率为50r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足140份去离子水，升温至40摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入18份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应45分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入8份交联剂，7份增稠剂，升高反应釜内温度至40摄氏度，并在该温度条件下充分混合23分钟，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入7份防冻剂、5份润湿剂和10份分散剂，升温至33摄氏度后，控制搅拌釜内搅拌速率控制为950r/min，搅拌47分钟，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

实施例5：

一种铁路煤炭运输抑尘剂，包括以下成分及其重量份，水性环氧树脂120-180份、低聚异麦芽糖18-22份、去离子水100-150份、羟甲基纤维素10-20份、交联剂5-8份、增稠剂4-7份、防冻剂6-8份、润湿剂4-6份和分散剂7-11份。

而具体到本实施例中，具体为：水性环氧树脂180份、低聚异麦芽糖22份、去离子水150份、羟甲基纤维素20份、交联剂8份、增稠剂7份、防冻剂8份、润湿剂6份和分散剂11份；

进一步的，上述的成分中，交联剂选自硅酸钠和硅酸钾按照重量比例1：1均匀混合的混合物，增稠剂为聚乙烯醇；

进一步的，上述的成分中防冻剂为氯化钙，润湿剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠按照重量比例2：3均匀混合的混合物，分散剂为十二烷基苯磺酸钠；

在上述的基础上，还一种铁路煤炭运输抑尘剂的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤1、原料准备，准备如下重量份数的原料：水性环氧树脂180份、低聚异麦芽糖22份、去离子水150份、羟甲基纤维素20份、交联剂8份、增稠剂7份、防冻剂8份、润湿剂6份和分散剂11份；

步骤2、混合，向搅拌釜内添加150份水性环氧树脂，22份低聚异麦芽糖，逆时针搅拌35分钟，控制搅拌速率为55r/min，混合均匀，得到水溶性高分子聚合物；

步骤3、改性，向反应釜中注入充足150份去离子水，升温至38摄氏度并保温，继续向反应釜中依次注入20份羟甲基纤维素和步骤2制备得到的水溶性高分子聚合物，充分混合并反应50分钟后，自然冷却至室温，生成改性混合溶液A；

步骤4、第一次混合，将步骤3制备得到的改性混合溶液A倒入混合釜中，并继续向混合釜中依次加入8份交联剂，7份增稠剂，升高反应釜内温度至42摄氏度，并在该温度条件下充分混合24分钟，得到改性混合溶液B；

步骤5、第二次混合，将步骤4制备得到的改性混合溶液B注入搅拌釜内，并继续向搅拌釜内同时注入8份防冻剂、6份润湿剂和11份分散剂，升温至33摄氏度后，控制搅拌釜内搅拌速率控制为970r/min，搅拌48分钟，得到抑尘剂；

步骤6、包装，将步骤5制备得到的成品抑尘剂密封包装成袋，所述包装袋为双层结构，抑尘剂存储在包装袋的内层围成的空间中，包装袋的外层由海绵制成。

对比实施例1：

按重量份先后加入以下成分及其重量份：去离子水100份、羟甲基纤维素10份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份。

对比实施例2

水性环氧树脂120份、低聚异麦芽糖18份、去离子水100份、交联剂5份、增稠剂4份、防冻剂6份、润湿剂4份和分散剂7份。

通过以上五组实施例可以得到五种铁路煤炭运输抑尘剂，将这五种铁路煤炭运输抑尘剂分别进行测试，结果得出五组实施例中的铁路煤炭运输抑尘剂性能均有不同的改变，其中实施例3中铁路煤炭运输抑尘剂最好，在测试的过程中，获得的各项参数对比如下表：

从上述数据可获知，本发明实施例3制得的铁路煤炭运输抑尘剂在测试过程中的效果明显较优，粘度最高、成膜时间最短、表面张力最大，在铁路煤炭运输抑尘剂的制备过程中以水性环氧树脂和低聚异麦芽糖作为高分子混合物的基料，使醛基与水性环氧树脂表面的游离集团进行反应，充分发挥有机基团的作用，在绿色环保的基础上，增强物质的粘附性，使煤炭颗粒可以被抑制剂粘结在一起，以羟甲基纤维素和交联剂的综合作用，使抑制剂中存在的改性水溶性高分子物质在粘附煤炭颗粒的前提下，可以另外生成一层具有一定保护作用的保护层，煤炭颗粒被粘接的前提下，进一步实现抑制煤炭颗粒的效果，双管齐下，一方面使粘接煤炭颗粒粘接在一起，形成大颗粒，另一方面，在煤炭颗粒表面形成较为致密的保护层，使煤炭颗粒的洒落减少，并且大颗粒的煤炭颗粒逸散程度更小，工艺简单，设备要求低，可操作性强。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。