一种盐碱地用高强度滤料波管及其制备方法技术

本发明专利技术属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种盐碱地用高强度滤料波管及其制备方法，所述滤料波管由支撑层和膜层组成，膜层涂覆于支撑层的外表面形成三明治结构；支撑层的材质由以下组分组成：玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯分散液、硅烷偶联剂；膜层的材质为聚四氟乙烯。本发明专利技术制备的滤料波管适用于盐碱地排盐使用，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于盐碱地治理
，具体涉及一种盐碱地用高强度滤料波管及其制备方法。
技术介绍
盐碱土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土指土壤中可溶性盐分含量达到一定程度，能够对植物的生长和发育产生明显危害的土类。碱土指土壤中含有大量交换性离子，数量达到能够危害植物生长和发育的程度，并使土壤性质发生改变的土壤。土壤的盐碱化指由于土壤中盐碱离子的大量积累，土壤类型逐渐向盐碱土转变的过程，其影响因素包括自然因素和人为因素。通常情况下盐碱土壤容易出现板结现象，导致土壤的孔隙度变小，土壤透气性和透水性变差，严重影响到土壤中微生物的代谢，降低各种酶的活性和碳、氮元素矿质化程度，土壤中有机质的转化变慢，最终会导致土壤日益贫瘠。土壤含有的大量盐离子也会严重影响到盐碱地植物正常的生理机能，抑制其生长和发育。另外，随着社会经济的发展和人类活动的不断加剧，盐碱地资源越来越受到关注，不合理的灌溉制度也造成土壤次生盐碱化加剧。第二届国际可持续发展大会就指出，未来会严重威胁世界农业可持续发展的是土地的盐碱化、沙漠化和水土流失3大问题。暗管排水技术是农田渍、涝害防治和盐碱地治理重要的技术措施，在国内外被广泛使用。现有的滤料波管要么耐候性能差，要么抗压性能低，要么使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术主要提供了一种盐碱地用高强度滤料波管及其制备方法，制备的滤料波管适用于盐碱地排盐使用，使用寿命长。其技术方案如下：所述滤料波管由支撑层和膜层组成，膜层涂覆于支撑层的外表面形成三明治结构；支撑层的材质由以下组分组成：玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯水溶液、硅烷偶联剂；膜层的材质为聚四氟乙烯。优选的，支撑层的材质由以下重量份组分组成：玻璃纤维8-15份、氧化钙10-15份、聚烯烃树脂10-15份、聚酯1-5份、聚苯硫醚1-5份、石墨烯水溶液0.1-1份、硅烷偶联剂0.5-1份。优选的，所述氧化钙的粒径为纳米级，所述石墨烯水溶液为氧化石墨烯和/或还原态石墨烯水溶液。优选的，所述石墨烯水溶液的制备方法为：将石墨粉通过氧化-还原的方法通过石墨-氧化石墨烯-石墨烯的步骤制得氧化石墨烯或还原态石墨烯，使其超声分散于水货有机溶剂中，即得石墨烯分散液。优选的，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯中的一种或几种。优选的，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂或马来酸酐接枝的聚乙烯树脂。优选的，膜层在5.5m/s风速下的阻力为20～30Pa。优选的，所述滤料波管的厚度为1-10mm，在1.0mbar的气压下透气性大于2000L/m2·s，所述滤料波管的渗透系数不小于0.4cm/s。一种盐碱地用高强度滤料波管的制备方法，包括以下步骤：(a)将配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯水溶液、硅烷偶联剂加入反应釜；(b)在温度220～280℃、压力1.5～2.5MPa下，原料反应1～5小时，搅拌速率10～100rpm；(c)在温度230～290℃、压力-0.01～0.07MPa下，原料反应0.5～2.5小时，搅拌速率5～20rpm；(d)将混料加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层(1)；(e)将制备完成的支撑层(1)放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50-100S，干燥即可。采用上述盐碱地用高强度滤料波管及其制备方法，本专利技术具有以下优点：本专利技术的滤料波管采用三明治结构，在特殊材料的支撑层外部涂覆膜层，在保证波管强度的同时，抗酸抗碱强，耐腐蚀。对于支撑层，其中含有机械强度高的玻璃纤维，提高了波管整体的强度及抗拉性能。通过马来酸酐接枝改性聚丙烯或聚乙烯，可极大地改善其他填料和聚丙烯间的亲和性，提高材料整体的分散性，从而提高材料整体的拉伸和冲击强度。通过把石墨烯氧化，并把其分散于水或有机溶剂中，提高了石墨烯材料的分散度，也提高了其在整个材料中的稳定性和有效性，使支撑层具有易加工、力学强度高的特点。附图说明图1为本专利技术中的盐碱地用高强度滤料波管的结构图。其中，1：支撑层，2、膜层。具体实施方式实施例11.如图1所示，为盐碱地用高强度滤料波管，所述滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：玻璃纤维10份、氧化钙12份、聚烯烃树脂12份、聚酯3份、聚苯硫醚2份、10wt％的石墨烯分散液15份、硅烷偶联剂1份。其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂为过氧化苯甲酰和过氧化二叔丁基的混合。所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。2.上述盐碱地用高强度滤料波管的制备方法如下：(a)将配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯分散液、硅烷偶联剂加入反应釜；(b)在温度250℃、压力2MPa下，原料反应3小时，搅拌速率50rpm；(c)在温度260℃、压力0MPa下，原料反应1.5小时，搅拌速率15rpm；(d)将混料加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；(e)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50-100S，干燥即可。制备完成的盐碱地用高强度滤料波管的厚度为8mm，在1.0mbar的气压下透气性为2500L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为23Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.6cm/s。实施例21.盐碱地用高强度滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：玻璃纤维8份、氧化钙10份、聚烯烃树脂11份、聚酯5份、聚苯硫醚1份、5wt％的石墨烯分散液20份、硅烷偶联剂1份。其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯。所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂为过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷和二(叔丁基过氧化异丙基)的混合。所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚乙烯树脂。2.上述盐碱地用高强度滤料波管的制备方法如下：(a)将配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯分散液、硅烷偶联剂加入反应釜；(b)在温度220℃、压力2.5MPa下，原料反应1小时，搅拌速率100rpm；(c)在温度260℃、压力-0.01MPa下，原料反应1小时，搅拌速率15rpm；(d)将混料加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；(e)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50S，干燥即可。制备完成的盐碱地用高强度滤料波管的厚度为10mm，在1.0mbar的气压下透气性为2200L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为26Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.4cm/s。实施例31.盐碱地用高强度滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：玻璃纤维15份、氧化钙15份、聚烯烃树脂15份、聚酯1份、聚苯硫醚5份、8wt％的石墨烯分散液10份、硅烷偶联剂0.5份。其中，所述聚酯为聚偏氟乙烯。所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂过氧化二叔丁基和过氧化二异丙苯的混合。所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂和马来酸酐接枝的聚乙烯树脂的混和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：所述滤料波管由支撑层(1)和膜层(2)组成，膜层(2)涂覆于支撑层(1)的外表面形成三明治结构；支撑层(1)的材质由以下组分组成：玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯分散液、硅烷偶联剂；膜层(2)的材质为聚四氟乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：所述滤料波管由支撑层(1)和膜层(2)组成，膜层(2)涂覆于支撑层(1)的外表面形成三明治结构；支撑层(1)的材质由以下组分组成：玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、聚苯硫醚、石墨烯分散液、硅烷偶联剂；膜层(2)的材质为聚四氟乙烯。2.根据权利要求1所述的盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：支撑层(1)的材质由以下重量份组分组成：玻璃纤维8-15份、氧化钙10-15份、聚烯烃树脂10-15份、聚酯1-5份、聚苯硫醚1-5份、5-10wt％的石墨烯分散液10-20份、硅烷偶联剂0.5-1份。3.根据权利要求1所述的盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：所述氧化钙的粒径为纳米级，所述石墨烯水溶液为氧化石墨烯和/或还原态石墨烯水溶液。4.根据权利要求1所述的盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：所述石墨烯水溶液的制备方法为：将石墨粉通过氧化-还原的方法通过石墨-氧化石墨烯-石墨烯的步骤制得氧化石墨烯或还原态石墨烯，使其超声分散于水或有机溶剂中，即得石墨烯分散液。5.根据权利要求1所述的盐碱地用高强度滤料波管，其特征在于：所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，
申请(专利权)人：山东胜伟园林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37