耐有机污染物的聚合物膨润土纳米复合材料及其制备方法_2

文档序号:9447017阅读:来源:国知局
1] 步骤40)对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,得到离屯、出的固相,对固相烘干 后进行研磨,制成聚合物膨润±纳米复合材料。
[0032] 在步骤40)中,作为优选,利用离屯、机对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,离屯、 机转速为2000~150(K)r/min,离屯、时间10~120min。利用烘箱对固相烘干,烘箱内溫度 为100~110°C,烘干时间为5~化;研磨后过80~200目筛,制得聚合物膨润±纳米复合 材料。
[0033] 在上述聚合物膨润±纳米复合材料中,阳离子聚丙締酷胺通过插层反应插入到膨 润±层间,形成的聚合物膨润±纳米复合材料,解决了传统膨润±在所述有机污染物溶液 中化学相容性降低、渗透系数增大等多方面问题。当聚合物膨润±纳米复合材料遇到有机 污染物电离出的阳离子时,膨润±双电层厚度减小后,孔隙通道变大,但由于阳离子聚丙締 酷胺的存在,堵住了大部分孔隙通道,使渗透通道变得曲折,因此维持了低渗透系数、提高 了化学相容性。此外,阳离子聚丙締酷胺还与带负电荷的有机质阴离子结合,通过其所含 的正电荷基团对有机物溶液中的负电荷有机质胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝 聚功能,促使胶体颗粒聚集成大块絮状物,从而达到了去除有机污染物的效果。最后,插层 反应使得阳离子聚丙締酷胺不易被流体洗脱,使得聚合物膨润±纳米复合材料性能更加稳 定。
[0034] 纳米复合材料合成反应发生在纳米级别,由阳离子聚丙締酷胺和钢化膨润±经溶 液插层制备而成。本发明实施例所制得的聚合物膨润±纳米复合材料,具有有机污染物溶 液的良好特性,在有机污染物污染场地、垃圾填埋场(垃圾填埋场渗滤液中含有大量有机 质)衬垫中可维持极低的渗透系数,大大提高了膨润±的化学相容性,弥补了商用钢化膨 润±在污染场地中隔离设施中防渗性能急剧下降的不足。
[0035] 下面通过试验验证上述实施例的聚合物膨润±纳米复合材料所具有良好性能。
[0036] 实施例1
[0037] 步骤10)将巧基膨润±过200目筛,膨润±和水混合,膨润±和水按照质量比 0. 1:1进行配制,用揽拌机进行揽拌,揽拌机的转速为2000r/min,揽拌时间为lOmin,制得 膨润±泥浆。
[0038] 步骤20)向膨润±泥浆中添加阳离子聚丙締酷胺溶液,并揽拌,阳离子聚丙締酷 胺质量占膨润±泥浆中膨润±质量的0. 1 %,形成阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液。其 中,阳离子聚丙締酷胺的分子量为5X1〇6。
[0039] 步骤30)将阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液置于恒溫水浴箱中,恒溫水浴箱 中的水溫为55°C,按照转速为20化/min揽拌阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液,揽拌时 间为地,使阳离子聚丙締酷胺在膨润±层间发生纳米插层反应,形成反应后的膨润±浆液。
[0040] 步骤40)对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,离屯、机转速为2000r/min,离屯、时 间120min,得到离屯、出的固化对固相烘干,烘箱内溫度为110。烘干时间为5h,然后进行 研磨,研磨后过200目筛,制成聚合物膨润±纳米复合材料。 柳41] 实施例2
[0042] 步骤10)将巧基膨润±过200目筛,膨润±和水混合,膨润±和水按照质量比 0. 2:1进行配制,用揽拌机进行揽拌,揽拌机的转速为50化/min,揽拌时间为15min,制得膨 润±泥浆。
[0043] 步骤20)向膨润±泥浆中添加阳离子聚丙締酷胺溶液,并揽拌,阳离子聚丙締酷 胺质量占膨润±泥浆中膨润±质量的1%,形成阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液。其 中,阳离子聚丙締酷胺的分子量为8X1〇6。
[0044] 步骤30)将阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液置于恒溫水浴箱中,恒溫水浴箱 中的水溫为60°C,按照转速为1200r/min揽拌阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液,揽拌 时间为化,使阳离子聚丙締酷胺在膨润±层间发生纳米插层反应,形成反应后的膨润±浆 液。
[0045] 步骤40)对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,离屯、机转速为1000化/min,离屯、 时间60min,得到离屯、出的固相,对固相烘干,烘箱内溫度为100°C,烘干时间为化,然后进 行研磨,研磨后过100目筛,制成聚合物膨润±纳米复合材料。
[0046] 实施例3
[0047] 步骤10)将巧基膨润±过200目筛,膨润±和水混合,膨润±和水按照质量比 0. 15:1进行配制,用揽拌机进行揽拌,揽拌机的转速为lOOOr/min,揽拌时间为8min,制得 膨润±泥浆。
[0048] 步骤20)向膨润±泥浆中添加阳离子聚丙締酷胺溶液,并揽拌,阳离子聚丙締酷 胺质量占膨润±泥浆中膨润±质量的4%,形成阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液。其 中,阳离子聚丙締酷胺的分子量为1X1〇7。
[0049] 步骤30)将阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液置于恒溫水浴箱中,恒溫水浴箱 中的水溫为70°C,按照转速为80化/min揽拌阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液,揽拌时 间为化,使阳离子聚丙締酷胺在膨润±层间发生纳米插层反应,形成反应后的膨润±浆液。
[0050] 步骤40)对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,离屯、机转速为7000r/min,离屯、时 间40min,得到离屯、出的固相,对固相烘干,烘箱内溫度为105°C,烘干时间为6.化,然后进 行研磨,研磨后过150目筛,制成聚合物膨润±纳米复合材料。 W51] 实施例4 阳0巧步骤10)将钢化膨润±过200目筛,钢化膨润±和水混合,钢化膨润±和水按照质 量比0. 18:1进行配制,用揽拌机进行揽拌,揽拌机的转速为3000r/min,揽拌时间为5min, 制得膨润±泥浆。
[0053] 步骤20)向膨润±泥浆中添加阳离子聚丙締酷胺溶液,并揽拌,阳离子聚丙締酷 胺质量占膨润±泥浆中膨润±质量的6%,形成阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液。其 中,阳离子聚丙締酷胺的分子量为1. 2X1〇7。
[0054] 步骤30)将阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液置于恒溫水浴箱中,恒溫水浴箱 中的水溫为63°C,按照转速为2200r/min揽拌阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液,揽拌 时间为4.化,使阳离子聚丙締酷胺在钢化膨润±层间发生纳米插层反应,形成反应后的膨 润±浆液。 阳化日]步骤40)对反应后的膨润±浆液进行离屯、处理,离屯、机转速为1500化/min,离屯、 时间90min,得到离屯、出的固相,对固相烘干,烘箱内溫度为103°C,烘干时间为化,然后进 行研磨,研磨后过150目筛,制成聚合物膨润±纳米复合材料。
[0056] 实施例5
[0057] 步骤10)将钢化膨润±过200目筛,钢化膨润±和水混合,钢化膨润±和水按照质 量比0. 12:1进行配制,用揽拌机进行揽拌,揽拌机的转速为2200;r/min,揽拌时间为7min, 制得膨润±泥浆。
[0058] 步骤20)向膨润±泥浆中添加阳离子聚丙締酷胺溶液,并揽拌,阳离子聚丙締酷 胺质量占膨润±泥浆中膨润±质量的8%,形成阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液。其 中,阳离子聚丙締酷胺的分子量为1. 2X1〇7。
[0059] 步骤30)将阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液置于恒溫水浴箱中,恒溫水浴箱 中的水溫为57°C,按照转速为3000r/min揽拌阳离子聚丙締酷胺和膨润±混合浆液,揽拌 时间为3.化,使阳离子聚丙締酷胺在钢化膨润±层间发生纳米插层反应,形成反应后的膨 润±浆液。
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