一种黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115893911A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211314068.8C04B111/27(2006.01)(22)申请日2022.10.25(71)申请人中国科学院武汉岩土力学研究所地址430071湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号(72)发明人黄啸李江山王应富王平郎雷(74)专利代理机构北京众达德权知识产权代理有限公司11570专利代理师田灵菲(51)Int.Cl.C04B28/00(2006.01)C08F220/06(2006.01)C08F220/18(2006.01)C08F220/56(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料及其制备方法，通过黏土矿物负载无机交联剂，与部分生物聚合物预交联颗粒凝胶混合，形成黏土矿物增强的无机‑生物聚合物复合交联的三维立体结构固化体；黏土矿物不仅能够作为负载体负载无机金属离子，并且能填补无机‑生物聚合物复合交联聚合物凝胶体系三位网状结构中的内部空缺，进一步增强该体系骨架结构的力学强度，还能极大阻滞污染物在交联凝胶结构内部迁移；屏障材料不仅具有与周围土体较强的协同变形能力，并且污染物阻滞性能好，同时制备过程简单、生态环保、使用方便、有利于工业化规模生产，市场潜力巨大。CN115893911ACN115893911A权利要求书1/3页1.一种黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将蒙脱石、蛭石、凹凸棒石和高岭石加入水中粉磨得到第一混合浆料；将十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化按和十二烷基苄基二甲基氯化铵加入所述第一混合浆料中进行搅拌得到第二混合浆料；将硝酸铬、硝酸钛和硝酸锆加入所述第二混合浆料中进行搅拌得到第三混合浆料；将丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸和十二烷基磺酸钠加入水中进行搅拌得到第四混合浆料；将壳聚糖、甲壳素、过硫酸铵和过硫酸钾加入水中进行搅拌得到第五混合浆料；将所述第五混合浆料滴加入所述第四混合浆料中，静置得到第六混合浆料；将所述第六混合浆料脱水、烘干、研磨，得到分散颗粒，将所述分散颗粒加入所述第三混合浆料中，得到黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料。2.根据权利要求1所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述蒙脱石、所述蛭石、所述凹凸棒石和所述高岭石的份数比为：蒙脱石10～40份、蛭石5～20份、凹凸棒石10～30份、高岭石5～15份。3.根据权利要求1所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述十六烷基三甲基溴化铵、所述十八烷基三甲基氯化按和所述十二烷基苄基二甲基氯化铵的份数比为：十六烷基三甲基溴化铵5～20份、十八烷基三甲基氯化按2～10份、十二烷基苄基二甲基氯化铵2～10份。4.根据权利要求1所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铬、所述硝酸钛和所述硝酸锆的份数比为：硝酸铬0.5～3份、硝酸钛0.3～2份、硝酸锆0.5～3份。5.根据权利要求1所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺、所述丙烯酸叔丁酯、所述丙烯酸和所述十二烷基磺酸钠份数比为：丙烯酰胺3～12份、丙烯酸叔丁酯2～10份、丙烯酸3～10份、十二烷基磺酸钠1～6份。6.根据权利要求1所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖、所述甲壳素、所述过硫酸铵和所述过硫酸钾份数比为：壳聚糖1～8份、甲壳素2～6份、过硫酸铵0.2～2份、过硫酸钾0.2～1.5份。7.根据权利要求1～6任一项所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述将蒙脱石、蛭石、凹凸棒石和高岭石加入水中粉磨具体为：将所述蒙脱石、所述蛭石、所述凹凸棒石和高所述岭石加入水中，再置于混料球磨罐中粉磨；所述混料球磨罐转速为200r/min，粉磨时间为20～30h。8.根据权利要求1～6任一项所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，搅拌得到第二混合浆料的搅拌速度为400r/min，搅拌温度为20～60℃，搅拌时间为120min；搅拌得到第三混合浆料的搅拌速度为500r/min，搅拌时间为60min；搅拌得到第四混合浆料的搅拌速度为600r/min，搅拌时间为30min；搅拌得到第五混合浆料的搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为60min。2CN115893911A权利要求书2/3页9.根据权利要求1～6任一项所述的黏土负载交联聚合物柔性防渗屏障材料的制备方法，其特征在于，所述将所述第五混合浆料滴