CN106362603A - 一种盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法，所述滤料波管由支撑层和膜层组成，膜层涂覆于支撑层的外表面形成三明治结构；支撑层的材质由以下组分组成：碎石、玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂；膜层的材质为聚四氟乙烯。本发明制备的滤料波管适用于盐碱地排盐使用，使用寿命长。

Description

一种盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法
技术领域
本发明属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法。
背景技术
盐碱土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土指土壤中可溶性盐分含量达到一定程度，能够对植物的生长和发育产生明显危害的土类。碱土指土壤中含有大量交换性离子，数量达到能够危害植物生长和发育的程度，并使土壤性质发生改变的土壤。土壤的盐碱化指由于土壤中盐碱离子的大量积累，土壤类型逐渐向盐碱土转变的过程，其影响因素包括自然因素和人为因素。通常情况下盐碱土壤容易出现板结现象，导致土壤的孔隙度变小，土壤透气性和透水性变差，严重影响到土壤中微生物的代谢，降低各种酶的活性和碳、氮元素矿质化程度，土壤中有机质的转化变慢，最终会导致土壤日益贫瘠。土壤含有的大量盐离子也会严重影响到盐碱地植物正常的生理机能，抑制其生长和发育。另外，随着社会经济的发展和人类活动的不断加剧，盐碱地资源越来越受到关注，不合理的灌溉制度也造成土壤次生盐碱化加剧。第二届国际可持续发展大会就指出，未来会严重威胁世界农业可持续发展的是土地的盐碱化、沙漠化和水土流失3大问题。
暗管排水技术是农田渍、涝害防治和盐碱地治理重要的技术措施，在国内外被广泛使用。现有的滤料波管要么耐候性能差，要么抗压性能低，要么使用寿命短。
发明内容
本发明主要提供了一种盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法，制备的滤料波管适用于盐碱地排盐使用，使用寿命长。其技术方案如下：所述滤料波管由支撑层和膜层组成，膜层涂覆于支撑层的外表面形成三明治结构；
支撑层的材质由以下组分组成：碎石、玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂；
膜层的材质为聚四氟乙烯。
优选的，支撑层的材质由以下重量份组分组成：碎石20-50份、玻璃纤维5-10份、氧化钙1-8份、聚烯烃树脂10-15份、聚酯2-6份、交联剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂0.1-1份。
优选的，碎石的粒径不大于0.05mm，所述氧化钙的粒径为纳米级。
优选的，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯中的一种或几种。
优选的，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷和二(叔丁基过氧化异丙基)苯中的一种或几种。
优选的，所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂或马来酸酐接枝的聚乙烯树脂。
优选的，膜层在5.5m/s风速下的阻力为15～26Pa。
优选的，所述滤料波管的厚度为1-10mm，在1.0mbar的气压下透气性大于2000L/m2·s，所述滤料波管的渗透系数不小于0.4cm/s。
一种盐碱地排盐用滤料波管的制备方法，包括以下步骤：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼10-20min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层；
(c)将制备完成的支撑层放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50-100S，干燥即可。
采用上述盐碱地排盐用滤料波管及其制备方法，本发明具有以下优点：
本发明的滤料波管采用三明治结构，在特殊材料的支撑层外部涂覆膜层，在保证波管强度的同时，抗酸抗碱强，耐腐蚀。对于支撑层，其中含有机械强度高的玻璃纤维，提高了波管整体的强度及抗拉性能。通过马来酸酐接枝改性聚丙烯或聚乙烯，可极大地改善其他填料和聚丙烯间的亲和性，提高材料整体的分散性，从而提高材料整体的拉伸和冲击强度。
附图说明
图1为本发明中的盐碱地排盐用滤料波管的结构图。
其中，1：支撑层，2、膜层。
具体实施方式
实施例1
1.如图1所示，为盐碱地排盐用滤料波管，所述滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：碎石30份、玻璃纤维7份、氧化钙5份、聚烯烃树脂13份、聚酯5份、交联剂1份、硅烷偶联剂0.5份。膜层2的材质为聚四氟乙烯。
其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂为过氧化苯甲酰和过氧化二叔丁基的混合。
所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。
所述碎石的粒径为0.02mm。
2.上述盐碱地排盐用滤料波管的制备方法如下：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼15min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；
(c)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍80S，干燥即可。
制备完成的盐碱地排盐用滤料波管的厚度为8mm，在1.0mbar的气压下透气性为2500L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为21Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.6cm/s。
实施例2
1.盐碱地排盐用滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：碎石20份、玻璃纤维5份、氧化钙4份、聚烯烃树脂15份、聚酯6份、交联剂1.5份、硅烷偶联剂0.1份。膜层2的材质为聚四氟乙烯。
其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂为过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷和二(叔丁基过氧化异丙基)的混合。
所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚乙烯树脂。
所述碎石的粒径为0.05mm。
2.上述盐碱地排盐用滤料波管的制备方法如下：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼10min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；
(c)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50S，干燥即可。
制备完成的盐碱地排盐用滤料波管的厚度为10mm，在1.0mbar的气压下透气性为2000L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为26Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.5cm/s。
实施例3
1.盐碱地排盐用滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：碎石50份、玻璃纤维10份、氧化钙1份、聚烯烃树脂11份、聚酯2份、交联剂0.5份、硅烷偶联剂1份。膜层2的材质为聚四氟乙烯。
其中，所述聚酯为聚偏氟乙烯。
所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂过氧化二叔丁基和过氧化二异丙苯的混合。
所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂和马来酸酐接枝的聚乙烯树脂的混和。
所述碎石的粒径为0.04mm。
2.上述盐碱地排盐用滤料波管的制备方法如下：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼20min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；
(c)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍60S，干燥即可。
制备完成的盐碱地排盐用滤料波管的厚度为4mm，在1.0mbar的气压下透气性为3000L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为15Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.4cm/s。
实施例4
1.盐碱地排盐用滤料波管由支撑层1和膜层2组成，膜层2涂覆于支撑层1的外表面形成三明治结构。支撑层1的材质由以下重量份组分组成：碎石40份、玻璃纤维7份、氧化钙8份、聚烯烃树脂10份、聚酯3份、交联剂0.8份、硅烷偶联剂0.7份。膜层2的材质为聚四氟乙烯。
其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯的混和。
所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂为二(叔丁基过氧化异丙基)苯。
所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。
所述碎石的粒径为0.02mm。
2.上述盐碱地排盐用滤料波管的制备方法如下：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼17min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层1；
(c)将制备完成的支撑层1放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50S，干燥即可。
制备完成的盐碱地排盐用滤料波管的厚度为8mm，在1.0mbar的气压下透气性为2100L/m2·s，在5.5m/s风速下的阻力为23Pa，所述滤料波管的渗透系数为0.5cm/s。
性能测试
取实施例1-4制备完成的滤料波管，分别测定其工作压力、断裂伸长率、耐腐蚀性、冷热变形温度等，测试结果如下表1所示：
表1性能结果
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：所述滤料波管由支撑层(1)和膜层(2)组成，膜层(2)涂覆于支撑层(1)的外表面形成三明治结构；
支撑层(1)的材质由以下组分组成：碎石、玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂；
膜层(2)的材质为聚四氟乙烯。
2.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：支撑层(1)的材质由以下重量份组分组成：碎石20-50份、玻璃纤维5-10份、氧化钙1-8份、聚烯烃树脂10-15份、聚酯2-6份、交联剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂0.1-1份。
3.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：碎石的粒径不大于0.05mm，所述氧化钙的粒径为纳米级。
4.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述交联剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷和二(叔丁基过氧化异丙基)苯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：所述聚烯烃树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂或马来酸酐接枝的聚乙烯树脂。
7.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：膜层(2)在5.5m/s风速下的阻力为15～26Pa。
8.根据权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管，其特征在于：所述滤料波管的厚度为1-10mm，在1.0mbar的气压下透气性大于2000L/m2·s，所述滤料波管的渗透系数不小于0.4cm/s。
9.一种如权利要求1所述的盐碱地排盐用滤料波管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)称取配方量的玻璃纤维、氧化钙、聚烯烃树脂、聚酯、交联剂和硅烷偶联剂至高速捏合机中，加热熔融，混炼10-20min；
(b)将混料与碎石混合，加入双螺杆挤出机中挤出成型，为支撑层(1)；
(c)将制备完成的支撑层(1)放入聚四氟乙烯乳液中浸渍50-100S，干燥即可。
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