本發明公開了一種環境友好型固沙劑及其制備方法，固沙劑按質量份計包括：100份聚氨酯預聚物、5～20份稀釋劑、1～5份聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、1～5份鹵代氟氯碳化合物；聚氨酯預聚物由兩種預聚體組成，預聚體1是由聚四氫呋喃?環氧乙烯醚二元醇和二異氰酸酯反應后，去除游離異氰酸酯而得到；預聚體2是由聚環氧丙烷?環氧乙烷醚多元醇和二異氰酸酯反應得到；預聚體1和預聚體2的重量比為1∶9～7∶3。制備方法為：將預聚體1、預聚體2、稀釋劑和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇在60℃～90℃反應3～4h，降溫至20℃～30℃，加入鹵代氟氯碳化合物，分散混合均勻，得到聚氨酯固沙劑樹脂組分。該固沙劑更利于植物生長。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯型固沙劑及其制備方法，可用于防風固沙、水土保持和生態恢復等環境治理領域。

背景技術

土地沙漠化和環境惡化已成為影響人類社會可持續發展的關鍵問題，沙漠化致使可利用土地資源生態失衡，嚴重威脅村鎮、交通、水利、工礦設施及國防基地的安全，沙漠化已成為全國性甚至國際性重大生態環境問題，因此，沙漠化的治理方法就成為研究的重點。化學固結作為一種新型的荒漠化固化治理技術，已引起了人們的廣泛關注。目前，比較常用的化學固沙材料分為有機和無機材料，主要有四大類：水泥漿、水玻璃類、石油產品類和高分子聚合物高吸水樹脂類。而高分子聚合物類固沙材料是由于其處理程序和施工工藝簡便，效果顯著和穩定，引起世界各國的普遍關注和重視。特別是將聚氨酯材料用于固沙固土荒漠化治理，具有使用效果好、與沙土附著力強、耐候性好等特點，已得到實際應用。

專利文獻CN101548595公開了一種基于有機復合材料的化學固沙綠化技術的沙漠治理方法，使用一種聚氨酯樹脂澆注液與水混合后噴灑于沙層上，達到防風固沙的目的。但是，其樹脂組成物中存在大量的未反應甲苯二異氰酸酯和溶劑組分。專利文獻CN104744665公開的固沙劑中存在揮發性溶劑組分。專利文獻CN102226088公開了一種生態型聚氨酯固沙劑的制備方法，強揮發性溶劑組分的使用量更大，超過了預聚體組分的用量。通常，這些強揮發性溶劑組分是不可缺少的，主要作用是降低預聚物的黏度和保證預聚物與水的混合均勻，而采用通常的方法很難替代這些溶劑組分。因此，這些大量的二異氰酸酯和溶劑組分的存在于固沙劑中，給野外施工人員帶來了損害，并且有較大的火災安全隱患。

專利文獻CN103798006公開的施工方法是通過控制噴灑濃度的方式來控制固結層的固化，當噴灑量過高時，固結層就會硬度較高，不利于植物生長，噴灑濃度過低時，又不能達到固沙的效果。在實際應用中，更希望固結層具有一定硬度，達到防風固沙的目的，同時下層土壤具有一定的孔隙結構，有利于植物根系的生長，具有較好的固沙植生效果。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種環境友好型聚氨酯固沙劑，該固沙劑在保持固結層力學強度條件下，降低固結層硬度，提高孔隙率，更利于植物生長。

本發明的第二個目的在于提供一種環境友好型聚氨酯固沙劑的制備方法。

為實現第一個目的，本發明的技術方案是：一種環境友好型聚氨酯固沙劑，按質量份計包括：100份聚氨酯預聚物、5～20份稀釋劑、1～5份聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、1～5份鹵代氟氯碳化合物；聚氨酯預聚物由兩種預聚體組成，預聚體1是由聚四氫呋喃-環氧乙烯醚二元醇和二異氰酸酯反應后，去除游離異氰酸酯而得到；預聚體2是由聚環氧丙烷-環氧乙烷醚多元醇和二異氰酸酯反應得到；預聚體1和預聚體2的重量比為1∶9～7∶3。

聚四氫呋喃-環氧乙烯醚二元醇優選數均分子量在1000～3000，官能度為2。

聚環氧丙烷-環氧乙烷醚多元醇優選數均分子量在1000～6000，官能度為2或3。

稀釋劑優選醇酯十二、醇酯十六和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯(TXIB)等中的一種或兩種以上任意比例的混合物。

聚二甲基硅氧烷共聚多元醇優選水溶性硅油DC193。