一种改性聚乙烯土工膜的制备方法技术

本发明专利技术属于塑料膜制备技术领域，具体涉及一种改性聚乙烯土工膜的制备方法。本发明专利技术以长石作为填料的原料，首先通过表面活性剂的长石进行活性，并且利用超声的作用，使颗粒充分分散，并且通过氢氧化钠的作用去除长石中的铝元素，再将与盐酸进行混合，随后使长石内部的铁化合物，转化为纳米四氧化三铁，并沉积在长石内部，再通过硬脂酸钠、硅烷偶联剂对填料的改性，使用马来酸酐对填料进行接枝改性，增加了填料与聚乙烯的结合性能，而且还加入过氧化二异丙苯，被填料进行吸附，在使用聚乙烯土工膜的过程中，使聚乙烯进行进一步交联，从而进一步增加了聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度，有效解决了目前聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度较差的问题。

Preparation method of modified polyethylene geomembrane

The invention belongs to the technical field of plastic film preparation, in particular to a preparation method of modified polyethylene geomembrane. In the present invention, feldspar is used as filler material, and the feldspar is activated by surfactant firstly, and the particles are fully dispersed by the action of ultrasonic wave, and the aluminum element in feldspar is removed by the action of sodium hydroxide, and then mixed with hydrochloric acid, and then the iron compound in the feldspar is transformed into nanometer four. Ferric oxide is deposited in feldspar, and then the filler is modified by sodium stearate and silane coupling agent. Maleic anhydride is used to graft the filler to improve the binding property between filler and polyethylene, and diisopropylbenzene peroxide is added to the filler for adsorption. During the process of using polyethylene geomembrane, the filler is adsorbed by the filler. Thus, the wear resistance and mechanical strength of polyethylene geomembrane are further increased, and the problem of poor wear resistance and mechanical strength of polyethylene geomembrane is effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚乙烯土工膜的制备方法
本专利技术属于塑料膜制备
，具体涉及一种改性聚乙烯土工膜的制备方法。
技术介绍
土工膜，属于塑料膜制备技术类的产品之一。土工膜被称作是继钢材、水泥、木材之后的“第四种建材”。土工膜主要用于公路、江河湖海堤岸护坡、水利渠道、涵洞等工程，在工程中，它不仅可以防止渗漏对基础的破坏，同时可保护水库水、渠道水不流失损耗，还能起到隔离、匀荷、稳定的作用，此外，土工膜还具有渗透系数低、柔性好、变形适应性强、强度高、易整体连接施工的优点，是一种理想的土工合成材料。土工膜是以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。国内外防渗应用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），隧道应用中还有设计使用ECB（乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜）的，它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形；而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具有较高的抗拉强度和延伸性。其中，又以聚乙烯土工膜性能最佳，其具有渗透率低、断裂伸长率和低温脆性较优的特点，而聚乙烯材料相较其它两种材料更加环保安全。目前市售的土工膜种类繁多，市场应用效果也较好，但是在实际使用中还是存在聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度较差的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度较差的问题，本专利技术提供了一种改性聚乙烯土工膜的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种改性聚乙烯土工膜的制备方法，其特征在于，所述该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比1:5:0.3～0.5，将水、长石及表面活性剂放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，并进行过滤，收集滤渣，将滤渣与氢氧化钠溶液按质量比1:3进行混合，超声震荡，离心分离，收集沉淀；（2）将沉淀洗涤，干燥，得干燥物，将干燥物与盐酸按质量比1:4放入反应釜中，在60～70℃下搅拌，再加入干燥物质量0.3～0.6％的铜粉及干燥物质量0.8～1.2％的氯化钙，使用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0～9.5，在0.2～0.3MPa下，以900r/min搅拌4～6h；（3）在搅拌结束后，趁热出料，收集出料物，进行喷雾干燥，收集干燥物，按重量份数计，取80～90份乙醇溶液、50～60份干燥物、20～22份硅烷偶联剂、12～16份马来酸酐、5～9份硬脂酸钠、2～4份过氧化二异丙苯；（4）首先将乙醇溶液、干燥物、马来酸酐放入容器中，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.5～5.0，再加入硬脂酸钠及硅烷偶联剂，在50～70℃下进行搅拌60～80min，再加入过氧化二异丙苯，混合均匀，搅拌；（5）在搅拌结束后，收集容器中的混合物，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，按质量比1:4～6，将过筛颗粒与聚乙烯进行混合，熔融共混挤出造粒，再将颗粒物进行挤出成型，即得改性聚乙烯土工膜。所述步骤（1）中长石中铁的质量分数为0.4～0.6％。所述步骤（1）中表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术以长石作为填料的原料，首先通过表面活性剂的长石进行活性，并且利用超声的作用，使颗粒充分分散，并且通过氢氧化钠的作用去除长石中的铝元素，使长石中形成孔隙，再将其与盐酸进行混合，使长石中部分的碳酸钙形成氯化钙，并且通过氯化钙来补充钙离子，随后在铜的催化作用，以及高压作用下，使长石内部的铁化合物，转化为纳米四氧化三铁，并沉积在长石内部，从而提高了填料的分散性能，随后再通过硬脂酸钠、硅烷偶联剂对填料的改性，增加了填料的分散性能，再使用马来酸酐对填料进行接枝改性，增加了填料与聚乙烯的结合性能，从而有效提高聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度，而且还加入了过氧化二异丙苯，被填料进行吸附，在使用聚乙烯土工膜的过程中，在光的照射下，利用磁性颗粒的催化，以及过氧化二异丙苯的交联作用，使聚乙烯进行进一步交联，从而进一步增加了聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度，有效解决了目前聚乙烯土工膜耐磨性及机械强度较差的问题。具体实施方式长石中铁的质量分数为0.4～0.6％。表面活性剂的选择为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。硅烷偶联剂的选择为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。一种改性聚乙烯土工膜的制备方法，所述该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比1:5:0.3～0.5，将水、长石及表面活性剂放入球磨机中以600r/min进行球磨80min，收集球磨物，并进行过滤，收集滤渣，将滤渣与氢氧化钠溶液按质量比1:3进行混合，超声震荡20min，离心分离，收集沉淀；（2）将沉淀使用水进行洗涤，干燥，得干燥物，将干燥物与盐酸按质量比1:4放入反应釜中，在60～70℃下搅拌40min，再加入干燥物质量0.3～0.6％的铜粉及干燥物质量0.8～1.2％的氯化钙，使用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0～9.5，在0.2～0.3MPa下，以900r/min搅拌4～6h；（3）在搅拌结束后，趁热出料，收集出料物，进行喷雾干燥，收集干燥物，按重量份数计，取80～90份乙醇溶液、50～60份干燥物、20～22份硅烷偶联剂、12～16份马来酸酐、5～9份硬脂酸钠、2～4份过氧化二异丙苯；（4）首先将乙醇溶液、干燥物、马来酸酐放入容器中，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.5～5.0，再加入硬脂酸钠及硅烷偶联剂，在50～70℃下进行搅拌60～80min，再加入过氧化二异丙苯，混合均匀，搅拌3～5h；（5）在搅拌结束后，收集容器中的混合物，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，按质量比1:4～6，将过筛颗粒与聚乙烯进行混合，熔融共混挤出造粒，再将颗粒物进行挤出成型，即得改性聚乙烯土工膜。长石中铁的质量分数为0.4％。表面活性剂的选择为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。硅烷偶联剂的选择为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。一种改性聚乙烯土工膜的制备方法，所述该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比1:5:0.3，将水、长石及表面活性剂放入球磨机中以600r/min进行球磨80min，收集球磨物，并进行过滤，收集滤渣，将滤渣与氢氧化钠溶液按质量比1:3进行混合，超声震荡20min，离心分离，收集沉淀；（2）将沉淀使用水进行洗涤，干燥，得干燥物，将干燥物与盐酸按质量比1:4放入反应釜中，在60℃下搅拌40min，再加入干燥物质量0.3％的铜粉及干燥物质量0.8％的氯化钙，使用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0，在0.2MPa下，以900r/min搅拌4h；（3）在搅拌结束后，趁热出料，收集出料物，进行喷雾干燥，收集干燥物，按重量份数计，取80份乙醇溶液、50份干燥物、20份硅烷偶联剂、12份马来酸酐、5份硬脂酸钠、2份过氧化二异丙苯；（4）首先将乙醇溶液、干燥物、马来酸酐放入容器中，搅拌均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚乙烯土工膜的制备方法，其特征在于，所述该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比1:5:0.3～0.5，将水、长石及表面活性剂放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，并进行过滤，收集滤渣，将滤渣与氢氧化钠溶液按质量比1:3进行混合，超声震荡，离心分离，收集沉淀；（2）将沉淀洗涤，干燥，得干燥物，将干燥物与盐酸按质量比1:4放入反应釜中，在60～70℃下搅拌，再加入干燥物质量0.3～0.6％的铜粉及干燥物质量0.8～1.2％的氯化钙，使用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0～9.5，在0.2～0.3MPa下，以900r/min搅拌4～6h；（3）在搅拌结束后，趁热出料，收集出料物，进行喷雾干燥，收集干燥物，按重量份数计，取80～90份乙醇溶液、50～60份干燥物、20～22份硅烷偶联剂、12～16份马来酸酐、5～9份硬脂酸钠、2～4份过氧化二异丙苯；（4）首先将乙醇溶液、干燥物、马来酸酐放入容器中，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.5～5.0，再加入硬脂酸钠及硅烷偶联剂，在50～70℃下进行搅拌60～80min，再加入过氧化二异丙苯，混合均匀，搅拌；（5）在搅拌结束后，收集容器中的混合物，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，按质量比1:4～6，将过筛颗粒与聚乙烯进行混合，熔融共混挤出造粒，再将颗粒物进行挤出成型，即得改性聚乙烯土工膜。...

【技术特征摘要】
1.一种改性聚乙烯土工膜的制备方法，其特征在于，所述该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比1:5:0.3～0.5，将水、长石及表面活性剂放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，并进行过滤，收集滤渣，将滤渣与氢氧化钠溶液按质量比1:3进行混合，超声震荡，离心分离，收集沉淀；（2）将沉淀洗涤，干燥，得干燥物，将干燥物与盐酸按质量比1:4放入反应釜中，在60～70℃下搅拌，再加入干燥物质量0.3～0.6％的铜粉及干燥物质量0.8～1.2％的氯化钙，使用氢氧化钠溶液调节pH值至9.0～9.5，在0.2～0.3MPa下，以900r/min搅拌4～6h；（3）在搅拌结束后，趁热出料，收集出料物，进行喷雾干燥，收集干燥物，按重量份数计，取80～90份乙醇溶液、50～60份干燥物、20～22份硅烷偶联剂、12～16份马来酸酐、5～9份硬脂酸钠、2～4份过氧化二异丙苯；（4）首先将乙醇溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭舒洋，施衍，丁正颖，
申请(专利权)人：郭舒洋，
类型：发明
国别省市：江苏,32