[发明专利]一种用于土壤修复工程的土工膜及其制备方法

说明书

本发明提供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。本发明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。本发明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。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种用于土壤修复工程的土工膜及其制备方法。

背景技术

土壤是难以再生的自然资源，是人类生产活动的重要基础，是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，但当土壤中收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力时，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，从而降低作物产量和质量，还通过食物链的传递和富集作用危害人类健康。因此，有必要对污染的土壤进行修复。

土壤修复包括就地修复以及将污染土壤移位进行修复。将被污染的土壤移位进行修复，工程量较大，不适宜于大规模的土壤修复。就地进行修复，往往是直接通过加入土壤修复剂进行修复，但土壤修复剂的使用易导致二次污染，且其反应条件无法进行控制，使得土壤修复的效率不高。覆膜隔离，固封处理法是在实际中应用较广，重点发展和推广的主流修复技术之一，这种方法对土壤进行修复的修复效果取决于覆膜的性能。

现有技术中常用的用于土壤修复工程的土工膜均为高密度聚乙烯膜，这类膜具有极低渗透系数，较好柔性，给工程带来了很大的方便，但是在应用中发现其存在抗穿刺性能、耐腐性能及抗撕裂性能弱，稳定性、抗静电和阻燃性能不佳的问题，且其机械强度有待于进一步改善。作为改进，传统土工膜生产中为改善产品的部分质量性能，其通常添加炭黑，但由于炭黑与基体石油树脂相溶性很差，炭黑在体系中分散不均匀产生应力集中，导致土工膜力学性能下降，产品质量不稳定。

因此，开发一种具有更加优异的抗渗透性能、机械力学性能、抗穿刺性能、耐腐性能、抗撕裂性能、耐候性、抗静电和阻燃性能的用于土壤修复工程的土工膜具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于土壤修复工程的土工膜，该土工膜克服了现有技术中传统土工膜抗穿刺性能、耐腐性能及抗撕裂性能弱，稳定性、抗静电和阻燃性能不佳的问题，且其机械强度有待于进一步改善的技术问题，具有制造成本低廉，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。本发明同时提供所述用于土壤修复工程的土工膜的制备方法。

为达到以上目的，本发明提供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：

Ⅰ基于二茂铁五氟苯基金刚烷基共聚物的制备：将2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-乙基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、1-(2-烯丙基-3,6-二羟基苯基)乙烷-1-酮、乙烯基二茂铁、乙烯基磷酸、丙烯腈溶于高沸点溶剂中，并向其中加入引发剂，在氮气或惰性气体氛围70-80℃下搅拌反应6-8小时，后在水中沉出，将析出的聚合物用乙醇洗涤4-6次，后置于80-90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，得到基于二茂铁五氟苯基金刚烷基共聚物；

Ⅱ表面修饰钢纤维/纳米硼纤维复合填充料：将钢纤维、纳米硼纤维混合均匀，后分散于有机溶剂中，再向其中加入十四烷基二甲基(3-三甲氧基硅基丙基)氯化铵，在50-60℃下搅拌反应10-12小时，后抽滤，再置于真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重，得到表面修饰钢纤维/纳米硼纤维复合填充料；