论文部分内容阅读
本论文采用接枝共聚的方法,合成了一种羟丙基甲基纤维素(HPMC)接枝丙烯酸酯类新型固沙剂。实验选择丙烯酸甲酯(MA)和醋酸乙烯酯(VAc)两种单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为乳化剂,过硫酸铵(APS)作为引发剂,合成了一种水溶性较好的固沙剂。该固沙剂可以用于沙丘,边坡,码头、矿区和建筑工地等固沙抑尘,还可以与生物固沙相结合,成为一种新型的综合固沙方法。本论文重点探究了单体配比,乳化剂SDBS、引发剂APS和HPMC的质量分数,以及聚合温度对乳液合成和性能的影响。结合乳液的粘度、压缩强度、流动性、稳定性和产品外观,选择单体配比为3：5,乳化剂SDBS质量分数4.5%,引发剂APS质量分数0.8%,HPMC质量分数20%,聚合温度为60℃时得到的固沙剂乳液性质和应用性能均较好,可以满足实际固沙需要。本论文对固沙剂的性质进行分析,包括固沙剂固含量的测定、粘度测试、红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)和透射电镜分析(TEM)。实验结果表明：固沙剂固含量为9.75%；且乳液稳定性较好；固沙剂乳液稀释后粘度随固含量的增加而变大,随温度升高而减小,20天后粘度有所下降但仍然满足固沙需要：红外光谱分析证明接枝共聚反应发生,在保留HPMC自身官能团的同时也引入了新的官能团——羰基,且单体全部反应完全；X-射线衍射分析证明在HPMC的表面可及区或无定形区发生了反应；扫描电镜分析可观察到HPMC接枝前后表面发生了变化,由光滑变得粗糙；热重分析说明在室温到240℃范围内,固沙剂具有良好的热稳定性；透射电镜分析可以看出乳液成球状,直径在300-500nm之间,放置20天后,乳胶粒子有聚拢的趋势,不过依然保持不凝聚,说明乳液稳定性良好。论文分析了固沙剂的应用性能,分别对沙模表面固化效果、固结层吸水性、保水性、压缩强度、抗水蚀、抗冻融、抗风蚀和降解等性能进行分析,结果表明,固沙剂具有较好的应用性,能满足实际固沙需要。本文选择了价格低廉的HPMC作为原料,不仅丰富了HPMC的用途,同时也为新型固沙剂进一步研究提供了理论数据,该固沙剂具有较大的开发价值和应用价值。