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技术优势

1、本发明利用酮肼交联反应特性，即利用酮羰基与肼基、酰肼在微酸条件下反应， 脱水生成腙，用作水性聚氨酯的自交联体系。在聚氨酯的合成中所采用的中和剂为挥发性碱，乳液贮存时中性偏碱性，不会发生交联反应；在固沙抑尘时喷洒在沙土表面，随挥发性碱的挥发，乳液向微酸性转变，使得酮肼基团发生交联。与现有一般的单组份水性聚氨酯固沙材料相比，本发明的固沙材料形成的固结层耐水性及力学性能明显提高。

2、与现有一般的双组份水性聚氨酯固沙材料相比，本发明的固沙材料存储方便， 贮存稳定，造作简便。

3、本发明单组份耐水解型水性聚氨酯固沙抑尘剂不含挥发性溶剂，可与水任意比 例互溶，贮存放置稳定型号，运输方便，无毒、不燃，可广泛应用于荒漠化治理、边坡防护及 抑尘防沙等领域，具有极大的应用价值和推广前景。

技术背景

土地沙漠化是由包括气候变异和人为活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱和 亚湿润干旱区的土地退化。联合国2005年发布的题为《生态系统与人类福祉：沙漠化分析》 报告称，沙漠化是全球最具威胁的潜在生态系统变化，影响到世界上四分之一的土地以及 三分之一的人口。我国是世界上受沙漠化影响最严重的国家之一，沙漠化严重制约着我国 的经济发展和人民生活水平提高。因此，防沙治沙是一项艰巨而紧迫的任务。

防治沙漠化除了从根本上做好土地和水源的利用和管理，通过合理的技术手段对 已经沙漠化的土地进行治理也是重中之重。沙漠化治理首先需要对移动沙丘和流沙进行固 定，目前的固沙技术主要分为工程固沙、植物固沙和化学固沙三类。

工程固沙是采用工程手段切断风沙的通道，并通过增大地表摩擦力的方式使地面 风速低于起沙风速，其具体措施有草方格、石方格、沙障、卵石或粘土覆盖等。植物固沙是通 过种植耐旱植物的方式来阻挡风沙。化学固沙是使用具有粘结性的材料喷洒在沙地，使其 表面形成具有一定强度的固结层来抵御风沙。工程固沙受限于人工成本，防护高度及维持 时间等问题，而植物固沙则受限于植物在沙地恶劣条件下的成活率。相比较而言，化学固沙 具有操作简便快速，可改善沙地条件利于植物生长等优点，是极具发展潜力的固沙技术。

合成高分子类固沙材料是近年来兴起的化学固沙材料，其固沙效率高、处理简便。聚氨酯作为一类具有优异性能的高分子材料，近年来也被引入固沙应用中。目前使用的聚 氨酯固沙材料可以分为单组份型和双组份型，其中双组份型对于存储及操作要求较高；而 单组份型为线性分子，其固化体主要依靠分子间力及氢键结合，耐水性差，在使用中遇降雨 容易发生分解甚至溶解，强度下降明显甚至失去固沙作用：例如中国发明专利(专利公开号 CN102417574A)采用羟值为200～400mgKOH/g的可生物降解型低聚多元醇、二异氰酸酯、二 羟甲基丙酸及助剂制备了聚氨酯乳液用于固沙，除具备固沙作用外，还富含营养。中国发明 专利(专利公开号CN102504829A)采用聚醚型多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基宾馆、淀粉以及 助剂制备的聚氨酯乳液用于固沙，亦具有可降解、无毒及富含营养的效果。中国发明专利 (专利公开号CN102226088A)采用聚醚多元醇和二异氰酸酯合成聚氨酯预聚体，通过外加分 散稳定剂和溶剂的方法制备了一种聚氨酯型生态固沙剂。

为克服上述问题，本发明开发了一种室温下可形成自交联的水性聚氨酯的单组份耐水解型聚氨酯固沙剂。利用其组份间在室温下形成交联体系的能力，使其在固化过程中通过分子间化学键结合，最终形成耐水解的固沙材料。该聚氨酯固沙材料以水为分散介质， 体系中不含挥发性溶剂，对环境及施工人员无毒无害，具有高度的安全性。此外，其保存周期长，可与水任意比例混合，施工工艺简单，有望在降水较集中的荒漠化地区得到应用。

典型实施例

实施例1

将摩尔比为1∶2的乙二胺和双丙酮丙烯酰胺在乙醇钠作用下，于80℃反应10h制得 扩链单体N，N’-二双丙酮丙烯酰胺基乙二胺；向干燥反应器中加入40质量份的分子量1000 的聚氧化丙烯二醇、21质量份的甲苯二异氰酸酯、3质量份的二羟甲基丙酸，在70～80℃反 应2h；加入15质量份的N，N’-二双丙酮丙烯酰胺基二胺进行扩链，反应1～2h；将体系温度冷 却至30～40℃，加入1 .1质量份的三乙胺，中和反应5～10分钟；上述过程中视体系粘度加入 适量丙酮；再加入水和0 .9质量份的乙二胺，高速搅拌分散15分钟；减压蒸除溶剂后，加入 6.7质量份的己二酸二酰肼即得到单组份耐水解型水性聚氨酯固沙抑尘剂。

实施例2

将摩尔比为1∶2的丁二胺和双丙酮丙烯酰胺在碱催化剂作用下，于90℃反应8h制 得扩链单体N，N’-二双丙酮丙烯酰胺基丁二胺，经分离提纯后备用；向干燥反应器中加入33 质量份的分子量2000的聚氧化丙烯二醇、12 .5质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、1 .3质量份 的二羟甲基丁酸，在70～80℃反应2 .5h；加入6 .4质量份的N，N’-二双丙酮丙烯酰胺基二胺 进行扩链，反应1～2h；将体系温度冷却至30～40℃，加入0 .55质量份的三甲胺，中和反应10 ～15分钟；上述过程中视体系粘度加入适量丙酮；再加入水和1质量份的己二胺，高速搅拌 分散25分钟；减压蒸除溶剂后，加入2 .3质量份的丁二酸二酰肼即得到单组份耐水解型水性 聚氨酯固沙抑尘剂。