一种高耐候性固沙材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐候性固沙材料，属于环保材料技术领域。本发明专利技术以多壁碳纳米管、盐酸多巴胺等为原料，以多巴胺成分提供自氧化交联，提高化学固沙材料的贮存周期，改善润湿性，能够很好地提升固沙效果。以较大量的沸石对大分子聚合成分进行包裹和骨架的作用，增加粘合效果，能够避免未被固结的沙粒被风吹动形成风沙流，所成膜同时具有透水、保水性能，给沙地植物提供养分，更好地促进固沙效果。本发明专利技术构建大体积的复合固沙基料，在提供吸水保水的同时，提高内部结合强度和固沙效果，以大分子聚合物辅助分子筛成膜提高透水保水性能和抗压强度。本发明专利技术解决了目前常用固沙材料应用后存在抗压强度低，渗水性、耐候性不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候性固沙材料
本专利技术属于环保材料
，具体涉及一种高耐候性固沙材料。
技术介绍
由于沙漠地区特殊的气候条件，要实现生态逆转，单纯依靠自然恢复通长是很难实现的。为了迅速改变沙漠化不断扩张的趋势，必须进行生态环境工程建设，这种通过人为因素干预，对生态环境进行恢复、改造的方法无疑是防治土地沙漠化最有效的措施，也是根本的措施。目前，较常用的固沙制备方法主要有工程（或物理）固沙、生物固沙、化学固沙以及综合固沙。工程固沙主要采用物理的方法阻止沙丘的移动，减小风速和改变风沙的吹蚀方向，使沙漠能固定沉积下来，主要方法是在沙丘上设置沙障；生物固沙的主要方法是选择合适的沙生植物以及设计有效的防风林结构，当前普遍采用的防风固沙生态体系有“乔-灌-草”三者的有效结合；化学固沙就是使用化学方法以及化学材料选择在较容易发生风沙化的沙漠地区建造沙漠固结层，此固结层能够有效地防止风沙的吹蚀和有效地保持沙地水分，从而起到防止风沙侵蚀的作用；综合固沙，是由于单一的固沙方法效果欠佳。目前的主要治沙技术措施包括：植物治沙，化学固沙，机械沙降压沙和综合治沙等。其中，除化学固沙以外的手段，需要大群体的行动，不适合于民间团体的行动。在化学固沙方面，有许多人正在进行相关研究。固沙材料，都具有粘结作用，能使单颗粒松散的沙粒粘结在一起，形成强度很高的结皮(有的文献称固结层、防护层、覆盖层等)。其次固沙材料还可以与沙粒发生某种化学反应(如水化作用)，产生胶结力，把沙粒胶结在一起，增大了颗粒之间的粘聚力，提高了结皮的整体结构强度。另外，化学固沙材料具有充填作用，材料固化后本身具有较高强度，充填于沙土孔隙中，限制土体变形，提高土体抵抗外力的能力。固沙材料和流沙接触后，在流沙表面凝固直至固结成具有一定强度的保护层，保护其下松散流沙免遭风蚀，同时形成光滑床面，促使风沙流顺利输移。根据固定流沙的要求，理想的化学结皮应具有以下的特点：(1)抗风蚀力强，(2)承压力强，(3)抗严酷环境条件。较常用的固沙材料有水泥浆类、水玻璃类、石油产品类、高分子高吸水树脂类、合成高分子类以及改性凹凸棒类。目前固沙材料虽然比较多，但多数处于实验室研究阶段，未能用于野外沙漠化治理。主要原因有：有的固沙材料原料价格高，有的原料稀缺，有的固沙效果不佳，有的会对环境产生二次污染，所以新型的无环境污染的生物型基高分子固沙材料的研制势在必行。因此，各项防沙、治沙技术措施开发研究及新型固沙材料的研制对于沙漠化的防治具有重要的理论及实际意义。但目前制备系列生物型复合高分子固沙材料的研究近乎空白。然而，目前常用固沙材料应用后存在抗压强度低，渗水性、耐候性不佳的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用固沙材料应用后存在抗压强度低，渗水性、耐候性不佳的问题，提供一种高耐候性固沙材料。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：一种高耐候性固沙材料，包括如下组分：30~45份环氧树脂、2~5份木质磺酸钙、10~15份磷石膏、1~3份增塑剂、35~55份复合固沙基料、12~20份透水作用料。所述复合固沙基料的制备：按质量比1：1~3：20~35取多壁碳纳米管、盐酸多巴胺液、试剂混合搅拌，离心，收集离心物于55~70℃干燥，得干燥物，取干燥物按质量比3~6：1：0.2加入聚乙烯蜡、添加剂混合搅拌，得混料，取混料按质量比2~4：1：0.03：12~20加入预处理膨润土、鱼鳔、水混合均浆，于35~45℃加热搅拌，升温至65~80℃，保温搅拌，减压蒸发，得浓缩料，按质量比8~12：3：1取浓缩料、火山灰、苯甲酸钠混合，即得复合固沙基料。所述试剂：按质量比15~25：1取Tris-HCl缓冲液、柠檬酸钠混合，即得试剂。所述添加剂：按质量比3~7：0.4取N-甲基吡咯烷酮、尿素混合，即得添加剂。所述预处理膨润土：取膨润土按质量比12~20：3：1加入聚乙烯醇、脂肪醇聚醚硫酸酯钠混合研磨，即得预处理膨润土。所述透水作用料的制备：按质量份数计，取7~13份聚甲基丙烯酸甲酯、3~7份丙烯酰胺、2~5份烯丙基磺酸钠、30~50份NaOH溶液混合，于30~45℃，搅拌，得混合单体液，通氮气保护，取混合单体液按质量比12~18：0.1：0.4~0.8加入引发剂、链转移剂混合，于60~75℃，搅拌，加入混合单体液质量30~45%的亚硫酸氢钠溶液混合搅拌，得反应料，取反应料按质量比1：4~7加入丙酮混合，于40~55℃，保温混合，抽滤，收集滤渣冷冻粉碎过筛，收集过筛料按质量比1：4~8：0.3：0.1加入沸石、预处理发酵料、蓖麻油混合研磨，即得透水作用料。根据权利要求6所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述引发剂：按质量比2：1~3取过硫酸钾、过硫酸铵混合，即得引发剂。所述链转移剂：按质量比2~5：1取十二烷基硫醇、乙酸乙酯混合，即得链转移剂。所述预处理发酵料：取秸秆粉碎过筛，收集过筛物，按质量份数计，取12~20份过筛物、1~4份酪素、0.1~0.3份保加利亚乳杆菌粉、4~8份酵母膏、0.2~0.5份Na2HPO4、300~500份水混合，于22~26℃，震荡摇床培养，灭菌，出料，减压蒸发，即得预处理发酵料。所述增塑剂：按质量比1：2~5取柠檬酸三乙酯、环氧大豆油混合，即得增塑剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以多壁碳纳米管、盐酸多巴胺等为原料，以多巴胺成分提供自氧化交联，添加剂中的N-甲基吡咯烷酮也可提供交联作用，促进多壁碳纳米管与膨润土等成分的活性基团发生桥联，提高内部的相互作用，并对天然具有吸水保水作用的膨润土进行研磨改性，提高内部的分散性，较大分子量的聚乙烯醇进行插层作用，在膨润土遇水膨胀后，脂肪醇聚醚硫酸酯钠降低层间的表面活性，进一步提升应用后的渗水保水性能，聚乙烯蜡调节应用后的粘度，能够为沙地植物提高良好的生长微环境，另外，还可提高增稠效果，加入量过大会造成胶液黏度增大不易喷洒，添加剂中尿素的加入还能对本固沙材料起到稳定作用，提高化学固沙材料的贮存周期，提高可施工性，并可在受热作用下分解出氨气和二氧化碳增多孔隙，改善润湿性，也便于分散外部压力，能够很好地提升固沙效果；（2）本专利技术以聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺等为单体，经过聚合和沉降，再与沸石和发酵所得微小纤维等共混，以较大量的沸石对大分子聚合成分进行包裹和骨架的作用，并且沸石具有的分子筛结构也可提供金属离子吸附中心，在应用时也可与沙土相作用结合，增加粘合效果，可配合复合固沙基料中的粘性成分，将沙粒粘结形成具有一定厚度的膜，能够避免未被固结的沙粒被风吹动形成风沙流，所成膜同时具有透水、保水性能，另外，本固沙材料本身可发生降解，产生小分子营养物，给沙地植物提供养分，更好地促进固沙效果；（3）本专利技术构建大体积的复合固沙基料，在提供吸水保水的同时，提高内部结合强度和固沙效果，以大分子聚合物辅助分子筛成膜提高透水保水性能和抗压强度，本专利技术针对目前常用固沙材料应用后存在抗压强度低，渗水性、耐候性不佳的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候性固沙材料，按质量份数计，包括如下组分：30~45份环氧树脂、2~5份木质磺酸钙、10~15份磷石膏、1~3份增塑剂，其特征在于，还包括：35~55份复合固沙基料、12~20份透水作用料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性固沙材料，按质量份数计，包括如下组分：30~45份环氧树脂、2~5份木质磺酸钙、10~15份磷石膏、1~3份增塑剂，其特征在于，还包括：35~55份复合固沙基料、12~20份透水作用料。


2.根据权利要求1所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述复合固沙基料的制备：按质量比1：1~3：20~35取多壁碳纳米管、盐酸多巴胺液、试剂混合搅拌，离心，收集离心物于55~70℃干燥，得干燥物，取干燥物按质量比3~6：1：0.2加入聚乙烯蜡、添加剂混合搅拌，得混料，取混料按质量比2~4：1：0.03：12~20加入预处理膨润土、鱼鳔、水混合均浆，于35~45℃加热搅拌，升温至65~80℃，保温搅拌，减压蒸发，得浓缩料，按质量比8~12：3：1取浓缩料、火山灰、苯甲酸钠混合，即得复合固沙基料。


3.根据权利要求2所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述试剂：按质量比15~25：1取Tris-HCl缓冲液、柠檬酸钠混合，即得试剂。


4.根据权利要求2所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述添加剂：按质量比3~7：0.4取N-甲基吡咯烷酮、尿素混合，即得添加剂。


5.根据权利要求2所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述预处理膨润土：取膨润土按质量比12~20：3：1加入聚乙烯醇、脂肪醇聚醚硫酸酯钠混合研磨，即得预处理膨润土。


6.根据权利要求1所述一种高耐候性固沙材料，其特征在于，所述透水作用料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，
申请(专利权)人：陈晨，
类型：发明
国别省市：湖南;43