[發明專利]一種土基高分子復合防水蝕材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810321665.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108467227A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 雷自強;劉瑾;彭輝;程莎;馬國富;張文旭
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B111/27
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明公開了一種土基高分子聚合物復合防水蝕材料的制備方法，是將純天然黏土或黃土粉碎，加入高分子材料，混合均勻后加入水攪拌，成型，干燥，得到防水蝕材料樣品。抗水蝕性能測試表明，本發明以環境友好黏土或黃土為基本原料，復配高分子材料，制備的防水蝕材料具有良好水蝕穩定性（抗沖刷性、水穩定性、保水性），能夠抗暴雨和洪水沖刷，透氣性良好，有利于植物發芽和生長，是一種集集水、保水、保肥、固土為一體的高分子復合防水蝕材料。此外，該復合防水蝕材料在消除水蝕的同時，還能夠輔助季節性降雨或季節性洪水的利用。

技術領域

本發明涉及一種高分子防水蝕材料，具體涉及一種土基高分子復合防水蝕材料的制備，屬于水土保持領域。

背景技術

我國黃土高原總面積64×10⁴km²，水蝕溝壑是黃土高原典型地貌。黃土高原地區水蝕面積達到45.4×10⁴ km²，其中年侵蝕模數大于15000 t/km²（噸/平方公里）的劇烈水蝕面積為3.67×10⁴ km²，占全國同類面積的89%。由于水蝕的加劇，致使黃土高原溝壑發展速度十分驚人，其溝壑密度一般在2~5 km/km²以上，有些地方甚至達6~8 km/km²以上，切割深度可達100~200 m以上，地面裂度多在20%~50%左右，最高可達65%以上。水蝕造成當地土地荒漠化，洪水期使黃河處于危險狀態，威脅國家生態、環境及人民生命安全。

黃土高原輸入黃河下游的泥沙年平均值為16億噸，其中有4億噸淤積在黃河下游的河道上，平均每年淤高10 cm，造成下游河床高出兩岸地面3~10 m，最高處達15 m。在黃土高原年平均流失的16億噸泥沙中，含有氮、磷、鉀總量約4000萬噸。西北地區尤其是黃土高原地區，氣候干燥，植被稀少，降雨少且集中，土壤抗蝕性差，水蝕嚴重。水蝕造成千溝萬壑，良田毀壞，大量泥沙淤積于河道，抬高河床，降低了河堤大壩防洪泄洪能力。我國西部黃土高原地區地表水和地下水資源十分貧乏，雖有千溝萬壑，但80%以上是干溝，常在暴雨期間形成山洪。黃土高原徑流量小，水資源短缺，人均河川地表徑流量水量僅相當于全國平均水平的1/5，耕地畝均徑流量不足全國平均水平的1/8。嚴重的水蝕不僅使黃土高原地區土地退化、制備破壞、土地生產力低下，而且導致生態環境惡化，給國民經濟發展和人民生活帶來巨大危害。

化學措施防治水蝕、提高雨水利用率國內外已有許多研究。高分子聚合物以其獨特的結構和多樣的功能以及廉價的價格成為人們關注的重點，使用高分子材料來改良土壤結構，增加土壤入滲，減少水蝕是非常有效的。雖然，當前研究得到的土壤固化劑具有較顯著的固化效果，并且一些固土材料也呈現出顯著的抗水性能，但仍存在一些不足，如材料制備過程復雜、固化時間短、添加化學物質較多、成本相對較高、環境風險和操作復雜等。

發明內容

本發明的目的是針對現有土壤固化劑存在制備過程復雜、固化時間短、添加化學物質較多、成本相對較高等一些問題，提供一種黏土/黃土基高分子聚合物復合防水蝕材料的制備方法。

一、黏土或黃土基高分子復合防水蝕材料的制備

本發明土基高分子聚合物復合防水蝕材料的制備方法，是將純天然黏土或黃土粉碎，過80目篩，加入高分子材料，混合均勻后加入水攪拌，成型，干燥，得到防水蝕材料樣品；

其中，高分子材料的加入量為黏土或黃土質量的1%~10%。水的加入量為粘土或黃土質量的20%~60%。所述干燥是在60~80℃下干燥20~24h。

所述高分子材料為多糖類、纖維素類、羥乙基纖維素-丙烯酸-醋酸乙烯酯復合材料。

其中多糖類為瓜爾豆膠、魔芋膠、阿拉伯膠、黃原膠、可溶性淀粉、氧化淀粉；纖維素為水溶性的羧甲基纖維素鈉、羥甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素鈉、羥丙基纖維素鈉或羥丙基甲基纖維素鈉等。