[发明专利]一种新型环保高分子固沙剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型环保高分子固沙剂，由原料组分聚乳酸、聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、三乙胺、碱木质素、甘氨酸及去离子水通过自乳化法制备得到。具体步骤：(1)制备聚乳酸；(2)将聚乙二醇、聚乳酸和异佛尔酮二异氰酸酯加入反应容器中，然后加入二羟甲基丙酸和二月桂酸二丁基锡，得到聚氨酯预聚物；(3)加入碱木质素和三乙胺，得到聚氨酯产物；(4)加入去离子水和甘氨酸，得到高分子固沙剂。本发明的固沙剂采用低毒性的异佛尔酮二异氰酸酯，引入生物降解性和相容性好的聚乳酸、碱木质素和甘氨酸，在固沙的基础上，通过逐步降解提供营养，有利于植物的生长，提高了生态环保效益。

技术领域

本发明属于化学固沙技术领域，具体涉及到一种新型环保高分子固沙剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国土地沙漠化日趋严重，带来的一系列危害严重影响着人们的日常生活。目前，主要采用生物固沙、机械固沙、化学固沙等方法来进行防沙固沙。其中化学固沙相比于生物固沙和机械固沙，具有固沙效果明显、施用方便和成本低等优点，而其主要是利用高分子材料对沙害严重地区的土地进行改良。但是有些高分子材料存在难以降解，或者降解产生有毒物质等问题，势必会对周围环境造成二次污染。且现有的聚氨酯固沙剂，原料大多用的芳族二异氰酸酯，毒性较大，施用时必将对环境带来影响。因此开发可降解、环保、无毒、营养型的集多功能于一体的化学固沙剂是国内外固沙领域的发展方向。

木质素是在自然界中大量存在的可再生资源，同时又具有可降解、无毒等优点，被视为良好的绿色环保型化工原料。而制浆造纸废液中含有大量的木质素，废液的排放不仅造成了严重的环境污染，还导致了大量的资源浪费，所以迫切需要有效地回收利用造纸废液中的木质素。

聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。由于聚乳酸在土壤或水中可以分解成CO₂和H₂O，随后在太阳光合作用下，又成为淀粉的起始原料，因此不会对环境产生污染，是一种完全自然循环型的可生物降解材料。

因此，将易降解的聚乳酸和天然大分子碱木质素相结合，优劣互补，选择毒性小的助剂及外加营养剂，合成新型的高分子固沙剂，必将带来更为理想的环保效果。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种新型环保高分子固沙剂，其具有无污染，可降解，保水性好，可以为土壤提供有机质、以及良好的水溶性等优点。

本发明还有一个目的是提供一种制备新型环保高分子固沙剂的方法，其工艺步骤简单，重现性好，产率高，反应周期短。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型环保高分子固沙剂，其由原料组分聚乳酸、聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、三乙胺、碱木质素、外加营养剂甘氨酸及去离子水通过自乳化法制备得到。

优选的是，所述聚乳酸为自制的聚乳酸，分子量为2000，由原料D，L-乳酸和硫酸混合反应制得。

优选的是，所述聚乙二醇的数均分子量为2000。

优选的是，所述聚乙二醇、聚乳酸、异佛尔酮二异氰酸酯的重量比为6.7:1:1.83。

一种新型环保高分子固沙剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)制备聚乳酸

将D，L-乳酸和硫酸混合后，在恒温150～160℃、真空度-0.06～-0.08Mpa的容器中通氮气条件下，搅拌反应2～3h，得到聚乳酸；

(2)将聚乙二醇、制备的聚乳酸和异佛尔酮二异氰酸酯加入反应容器中，在80～90℃下搅拌反应1～2h，然后加入二羟甲基丙酸和二月桂酸二丁基锡，反应1～2h后，得到聚氨酯预聚物；