一种土工复合防渗材料的制备方法与流程

文档序号:15681833发布日期:2018-10-16 20:39阅读:193来源:国知局

本发明属于水利工程防渗材料制备技术领域,具体涉及一种土工复合防渗材料的制备方法。



背景技术:

土工复合防渗材料是由相对不透水的聚合物合成材料(含天然材料)与土工织物经一定工艺复合制备而成的一种平板状土工复合材料。土工复合防渗材料是大坝(库)工程防渗系统的重要组成部分,土工复合防渗材料直接暴露应用在工程建设施工、造价、效益等方面均优于其他方式,是未来大坝防渗结构主要发展趋势。但是,目前市售普通的土工复合防渗材料,在复杂的水工载荷下容易发生变形不协调,进而出现断裂的现象,失去了防渗的效果。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种土工复合防渗材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种土工复合防渗材料的制备方法,包括以下操作步骤:

(1)按重量份计,将36-42份三元乙丙橡胶粉、55-60份聚乙烯母粒混合均匀后,加入至70-75份改性液中,将混合物加热至88-92℃后,保温处理2-3小时,然后过滤,将滤渣加入至捏合机中混炼,制得共聚物,其中改性液由以下重量份的组分制成:异丙醇频哪醇硼酸酯6-8份、d-乳酸甲酯3-5份、蓖麻油11-14份、无水乙醇39-44份;

(2)按重量份计,将46-52份共聚物、2-5份偶联剂、4-8份均苯三甲酸三乙酯、5-9份四丁基氟化铵加入至挤出机中,挤出反应2-4min;

(3)将盐溶液滴加到挤出机塑化段中,再进行挤出、冷却、造粒,制得功能母粒,其中盐溶液由以下重量份的组分制成:甲基丙烯磺酸钠8-12份、二水合钼酸钠0.6-0.8份、水解聚马来酸酐1-4份、水65-70份;

(4)将步骤(3)制得的功能母粒进行压延复合、冷却、切片后,制得土工复合防渗材料。

具体地,上述步骤(1)中,捏合机混炼时的温度为160-164℃,混炼的时间为2-3小时。

具体地,上述步骤(2)中,偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯的复配物、铝酸酯偶联剂中的任意一种。

由以上的技术方案可知,本发明的有益效果是:

本发明提供的一种土工复合防渗材料的制备方法,操作简单,成本低廉,制得的土工复合防渗材料,耐腐蚀、耐氧化性能优异,防水性能优异,尤其是具有优异的力学性能,不会在水工载荷下发生断裂的现象。其中,三元乙丙橡胶粉和聚乙烯母粒制得的共聚物,两者之间的分子作用力强,分子键之间交联度高,进而具有优异的抗冲击性能;本发明提供的改性液,可有效的提升三元乙丙橡胶粉和聚乙烯母粒之间的相容性,进而有效的提升了共聚物的各项力学性能;均苯三甲酸三乙酯和四丁基氟化铵一方面既能提升高分子之间的交联度,又能提升制得的防渗材料的防水性能;本发明提供的盐溶液,可有效的防止共聚物在挤出造粒的过程中发生凝胶,并且能有效的避免制得的材料发生孔隙过大的现象。

具体实施方式

以下实施例用来说明本发明,但不能用来限制本发明的范围,实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整,未说明的实施条件通常为常规实验条件。

实施例1

一种土工复合防渗材料的制备方法,包括以下操作步骤:

(1)按重量份计,将36份三元乙丙橡胶粉、55份聚乙烯母粒混合均匀后,加入至70份改性液中,将混合物加热至88℃后,保温处理2小时,然后过滤,将滤渣加入至捏合机中混炼,制得共聚物,其中改性液由以下重量份的组分制成:异丙醇频哪醇硼酸酯6份、d-乳酸甲酯3份、蓖麻油11份、无水乙醇39份;

(2)按重量份计,将46份共聚物、2份偶联剂、4份均苯三甲酸三乙酯、5份四丁基氟化铵加入至挤出机中,挤出反应2min;

(3)将盐溶液滴加到挤出机塑化段中,再进行挤出、冷却、造粒,制得功能母粒,其中盐溶液由以下重量份的组分制成:甲基丙烯磺酸钠8份、二水合钼酸钠0.6份、水解聚马来酸酐1份、水65份;

(4)将步骤(3)制得的功能母粒进行压延复合、冷却、切片后,制得土工复合防渗材料。

具体地,上述步骤(1)中,捏合机混炼时的温度为160℃,混炼的时间为2小时。

具体地,上述步骤(2)中,偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯的复配物。

实施例2

一种土工复合防渗材料的制备方法,包括以下操作步骤:

(1)按重量份计,将38份三元乙丙橡胶粉、58份聚乙烯母粒混合均匀后,加入至73份改性液中,将混合物加热至90℃后,保温处理2.5小时,然后过滤,将滤渣加入至捏合机中混炼,制得共聚物,其中改性液由以下重量份的组分制成:异丙醇频哪醇硼酸酯7份、d-乳酸甲酯4份、蓖麻油13份、无水乙醇41份;

(2)按重量份计,将50份共聚物、3份偶联剂、6份均苯三甲酸三乙酯、7份四丁基氟化铵加入至挤出机中,挤出反应3min;

(3)将盐溶液滴加到挤出机塑化段中,再进行挤出、冷却、造粒,制得功能母粒,其中盐溶液由以下重量份的组分制成:甲基丙烯磺酸钠10份、二水合钼酸钠0.7份、水解聚马来酸酐3份、水68份;

(4)将步骤(3)制得的功能母粒进行压延复合、冷却、切片后,制得土工复合防渗材料。

具体地,上述步骤(1)中,捏合机混炼时的温度为162℃,混炼的时间为2.5小时。

具体地,上述步骤(2)中,偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯的复配物。

实施例3

一种土工复合防渗材料的制备方法,包括以下操作步骤:

(1)按重量份计,将42份三元乙丙橡胶粉、60份聚乙烯母粒混合均匀后,加入至75份改性液中,将混合物加热至92℃后,保温处理3小时,然后过滤,将滤渣加入至捏合机中混炼,制得共聚物,其中改性液由以下重量份的组分制成:异丙醇频哪醇硼酸酯8份、d-乳酸甲酯5份、蓖麻油14份、无水乙醇44份;

(2)按重量份计,将52份共聚物、5份偶联剂、8份均苯三甲酸三乙酯、9份四丁基氟化铵加入至挤出机中,挤出反应4min;

(3)将盐溶液滴加到挤出机塑化段中,再进行挤出、冷却、造粒,制得功能母粒,其中盐溶液由以下重量份的组分制成:甲基丙烯磺酸钠12份、二水合钼酸钠0.8份、水解聚马来酸酐4份、水70份;

(4)将步骤(3)制得的功能母粒进行压延复合、冷却、切片后,制得土工复合防渗材料。

具体地,上述步骤(1)中,捏合机混炼时的温度为164℃,混炼的时间为3小时。

具体地,上述步骤(2)中,偶联剂为铝酸酯偶联剂。

对比例1

步骤(1)中的改性液为清水,其余的操作步骤与实施例1完全相同。

对照组

试验样品为市售杜邦tpo土工膜。

上述试验样品土工复合防渗材料的厚度均为3.5mm,然后按照astmd6693-15标准测试各组样品的力学性能,拉伸速率为500mm/min,试验结果如表1所示:

表1试验样品土工复合防渗材料的各项力学性能

由表1可知,本发明制得的土工复合防渗材料各项力学性能优异,不易在使用的过程中发生断裂的现象。

当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改变、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。

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