一种土壤修复用土工膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤修复用土工膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、4,4

【技术实现步骤摘要】
一种土壤修复用土工膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，尤其涉及一种土壤修复用土工膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济发展和城市布局调整，许多化肥厂、农药厂、化工厂等大量排放有机废弃物的企业从城市中心搬迁出去，出现了大量“棕地”。这些棕地中的部分土壤中由于收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，引起了土壤的组成、结构和功能的变化，微生物活动受到抑制。土壤中的有害物质通过挥发、地下水、植物吸附和积累，并通过空气、水、食物链富集到人和动物体内，从而危害人畜健康，引发癌症等疾病。这些被污染的土壤给人们的身体健康造成了严重威胁，必须经过修复之后才能重新投入使用。正是在这种形势下，土壤修复技术引起了人们的广泛关注。
[0003]目前，土壤修复的方法很多，各种方法均有各自的利弊。其中最为常见的一种方法是采用土工膜固封处理，这种方法有效避免了传统加入土壤修复剂进行修复的方法由于修复成本较高，使用容易导致二次污染，土壤修复效果不佳等因素限制了其广泛应用的缺陷，具有修复成本较低，修复效果较好，无二次污染等优点，是当代土壤修复技术的主流方向之一。
[0004]现有的常见土壤修复用土工膜是以高密度聚乙烯为代表的防渗膜，这种膜防渗性能极好，对污染土壤能起到了很好的固定隔离效果，但是在实际应用中发现其存在抗穿刺性能、抗撕裂性能弱的问题，且其机械强度有待于进一步改善。另外，这类土工膜厚度较薄，较为柔软，不具备抗腐蚀、耐候和阻燃的效果，使用稳定性不高。在长期的使用过程中，由于本身材料的限制，长期处在较大湿度的环境中，易导致土工膜本身老化、发霉，在微生物作用下分解，从而抗渗能力下降，而且膜中的有毒有害物质进入土壤，还会对土壤造成二次污染。
[0005]例如，申请号为201811084773.7的中国专利技术专利提供了一种用于土壤修复工程的土工膜的制备方法，包括如下步骤：(一)基于二茂铁五氟苯基金刚烷基共聚物的制备，(二)表面修饰钢纤维/纳米硼纤维复合填充料，(三)膜的成型。本专利技术还公开了根据所述用于土壤修复工程的土工膜的制备方法制备得到的用于土壤修复工程的土工膜。本专利技术公开的制备方法简单易行，对设备依赖性不高，制造成本低廉，适合规模化生产；制备得到的用于土壤修复工程的土工膜具有抗渗透性能、机械力学性能、抗穿刺性能、耐腐性能、抗撕裂性能、耐候性、抗静电和阻燃性能优异，使用寿命长的优点。然而，这种膜材料由于二茂铁、钢纤维的使用，不仅使得其成本较高，而且还存在耐腐蚀性能有待进一步提高的缺陷。
[0006]本领域仍然需要一种综合性能更好，机械力学性能、抗渗性能、耐候性能和性能稳定性更佳，耐腐性能和阻燃性更优异，使用寿命更长的土壤修复用土工膜。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种综合性能更好，机械力学性能、抗渗
性能、耐候性能和性能稳定性更佳，耐腐性能和阻燃性更优异，使用寿命更长的土壤修复用土工膜。同时，本专利技术还提供了一种所述土壤修复用土工膜的制备方法，该制备方法简单易行，制备效率和良品率高，无需专用设备，能耗低，适合工业化推广应用。
[0008]因此，本专利技术涉及一种土壤修复用土工膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009]步骤S1、4,4
‑
二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸缩聚物的制备：将4,4
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二氨基二苯硫醚、2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸、N,N
‑
二异丙基乙胺、4
‑
二甲氨基吡啶溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下110
‑
120℃反应2
‑
4小时，再升温至235
‑
245℃，在400
‑
600Pa下进行缩聚反应14
‑
18小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3
‑
6次后，置于真空干燥箱85
‑
95℃下干燥至恒重，得到4,4
‑
二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸缩聚物；
[0010]步骤S2、磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物的制备：将纳米金刚石、石墨烯纳米片分散于有机溶剂中，然后再向其中加入3
‑
(三羟基硅基)
‑
丙烷磺酸，在60
‑
80℃下回流搅拌反应4
‑
6小时，反应结束后，旋蒸除去溶剂，得到磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物；
[0011]步骤S3、膜成型：将经过步骤S1制成的4,4
‑
二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸缩聚物、经过步骤S2制成的磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物、五氧化二磷、高密度聚乙烯、双酚A型磺化聚砜共聚物、引发剂、甲基丙烯磺酸钠混合均匀后形成混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，然后通过流延机进行流延成膜，接着用卷包机进行卷包，卷包后得到土壤修复用土工膜。
[0012]本专利技术的一个实施例中，步骤S1中所述4,4
‑
二氨基二苯硫醚、2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸、N,N
‑
二异丙基乙胺、4
‑
二甲氨基吡啶、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.6
‑
0.8):0.4:(10
‑
20)。
[0013]本专利技术的一个实施例中，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种。
[0014]本专利技术的一个实施例中，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
[0015]本专利技术的一个实施例中，所述纳米金刚石、石墨烯纳米片、有机溶剂、3
‑
(三羟基硅基)
‑
丙烷磺酸的质量比2:(1
‑
2):(10
‑
15):(0.2
‑
0.4)。
[0016]本专利技术的一个实施例中，所述纳米金刚石的粒径为300
‑
500nm；所述石墨烯纳米片为按CN104310383A实施例1中的方法制成的石墨烯纳米片。
[0017]本专利技术的一个实施例中，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的任意一种。
[0018]本专利技术的一个实施例中，步骤S3中所述4,4
‑
二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸缩聚物、磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物、五氧化二磷、高密度聚乙烯、双酚A型磺化聚砜共聚物、引发剂、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1:(0.1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤修复用土工膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、4,4
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二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸缩聚物的制备：将4,4
‑
二氨基二苯硫醚、2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸、N,N
‑
二异丙基乙胺、4
‑
二甲氨基吡啶溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下110
‑
120℃反应2
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4小时，再升温至235
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245℃，在400
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600Pa下进行缩聚反应14
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18小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3
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6次后，置于真空干燥箱85
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95℃下干燥至恒重，得到4,4
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二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
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四氟对苯二甲酸缩聚物；步骤S2、磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物的制备：将纳米金刚石、石墨烯纳米片分散于有机溶剂中，然后再向其中加入3
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(三羟基硅基)
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丙烷磺酸，在60
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80℃下回流搅拌反应4
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6小时，反应结束后，旋蒸除去溶剂，得到磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物；步骤S3、膜成型：将经过步骤S1制成的4,4
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二氨基二苯硫醚/2,3,5,6
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四氟对苯二甲酸缩聚物、经过步骤S2制成的磺酸基改性纳米金刚石/石墨烯纳米片复合物、五氧化二磷、高密度聚乙烯、双酚A型磺化聚砜共聚物、引发剂、甲基丙烯磺酸钠混合均匀后形成混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，然后通过流延机进行流延成膜，接着用卷包机进行卷包，卷包后得到土壤修复用土工膜。2.根据权利要求1所述的一种土壤修复用土工膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述4,4
‑
二氨基二苯硫醚、2,3,5,6
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【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClC零八J五一八，
申请(专利权)人：雷军，
类型：发明
国别省市：