[发明专利]一种土壤修复用隔离覆膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种土壤修复用隔离覆膜的制备方法，包括如下步骤：(一)高密度聚乙烯接枝丙烯酸，(二)基于四氟苯二苯甲酮类离子型聚合物的制备，(三)表面修饰氟化石墨烯，(四)膜的制备。本发明还公开了根据所述土壤修复用隔离覆膜的制备方法制备得到的土壤修复用隔离覆膜。本发明公开的制备方法简单易行，条件温和，制造成本低廉；制备得到的土壤修复用隔离覆膜具有制造成本低廉，抗渗透性能、机械力学性能和耐腐性能优异，耐候性和性能稳定性佳，使用寿命长，且还具有抗菌、抗静电的优点。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤修复用隔离覆膜及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步和现代化工农业的发展，人类对自然环境的影响愈来愈深远。从农业的化肥，农药，转基因生物，到工业的“三废”，以及日常生活中的污水、垃圾，再到国防、宇航业的太空垃圾，它们无不影响着大自然，导致了各种环境问题，给人们的身体健康带来了严重威胁。在这些环境问题较为突出的一种是土壤污染，这种污染不像大气污染或者水污染一样比较容易扩散或稀释，有害物质一旦进入土壤，降解起来就很困难，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，对土壤污染的治理已经刻不容缓。

现有技术中对土壤进行修复的方法主要包括加入土壤修复剂修复和覆膜隔离固封处理法。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。覆膜隔离法由于成本较低，效果较好，成为现阶段乃至未来一段时间主流的土壤修复技术之一。

在覆膜隔离法进行土壤修复过程中，必不可少的一种材料是隔离覆膜，其性能的优劣直接决定这种土壤修复方法修复效果的好坏。然而，现阶段用于土壤修复的隔离覆膜主要是高密度聚乙烯膜，这类膜材料虽然具有极低的渗透系数，较好的柔性，但抗穿刺性能、耐腐性能及抗撕裂性能弱，稳定性、抗静电和阻燃性能不佳。

因此，开发一种具有更低渗透系数、更优异的抗穿刺性能、耐腐性能、抗撕裂性能、耐候性和耐高低温性能的土壤修复用隔离覆膜符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进覆膜隔离法在土壤修复中的广泛使用具有积极作用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种土壤修复用隔离覆膜，该隔离覆膜克服了聚乙烯膜机械力学性能、耐腐性能及性能稳定性差，耐候性及耐高低温性能弱的技术问题，具有制造成本低廉，抗渗透性能、机械力学性能和耐腐性能优异，耐候性和性能稳定性佳，使用寿命长，且还具有抗菌、抗静电的优点。本发明同时提供所述土壤修复用隔离覆膜的制备方法。

为达到以上目的，本发明提供一种土壤修复用隔离覆膜的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ高密度聚乙烯接枝丙烯酸：将高密度聚乙烯、丙烯酸、丙烯腈、引发剂预先混合均匀，再加入流变仪中，在温度为180-190℃，转速30-40rmp条件下进行熔融混合接枝，反应时间20-30分钟，得到丙烯酸接枝高密度聚乙烯；

Ⅱ基于四氟苯二苯甲酮类离子型聚合物的制备：将2,3,5,6-四氟-1,4-双(氯甲基)苯、四乙基米氏酮溶于高沸点溶剂中，在60-80℃下搅拌反应15-20小时，后在乙醇中析出，并将析出的聚合物用乙醚洗涤3-5次，后旋蒸除去乙醚，并置于50-60℃的真空干燥箱中烘至恒重；

Ⅲ表面修饰氟化石墨烯：将氟化石墨烯分散于有机溶剂中，再向其中加入三甲氧基[2-(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷，在60-80℃下搅拌反应10-12小时，后旋蒸除去溶剂，并用水洗3-5次，后置于真空干燥箱中80-90℃下烘至恒重；

Ⅳ膜的制备：将经过步骤Ⅲ制备得到的表面修饰氟化石墨烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，再向其中加入经过步骤Ⅰ制备而成的丙烯酸接枝高密度聚乙烯、经过步骤Ⅱ制备而成的基于四氟苯二苯甲酮类离子型聚合物，混合均匀后在75-85℃下浇注成膜，得到土壤修复用隔离覆膜。