[發明專利]一種納米節水管

有效

• 申請號: 202010918981.3
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111978619B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 曹海;杜興濤;張立國
• 申請（專利權）人: 萊蕪華亞超高分子材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L91/06;C08L7/00;C08L97/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/24;C08K9/12;C08K3/08;C08J9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于新型納米材料領域，主要涉及一種納米節水管，按照如下步驟制備：（1）制備改性多孔活性炭a；（2）將改性多孔活性炭a、PE塑料、微晶蠟、塑煉天然橡膠等制得高強度凝膠體b；（3）將高強度凝膠體b、木質素磺酸鹽、發泡劑混合后通過擠出機擠出成型后，再通過加熱充氣膨脹制成，即得。本發明具有更好的拉伸強度和沖擊強度、抗變形，其中抗變形能力較為顯著。

技術領域

本發明屬于新型納米材料領域，主要涉及一種納米節水管。

背景技術

目前，我國農田、果樹、大棚、城市綠地等灌溉方式，都存在浪費水資源的弊端。同時，很多灌溉技術所用的裝置復雜，實施麻煩，也給農田耕作和農技維護帶來許多不便。

廣東省深圳市的秦佳濱發明的一種納米節水管，申請號為CN201310027637.5，該發明該納米節水管采用改性塑料粒子至少通過擠出機擠出成型后，再通過加熱充氣膨脹制成，其管壁形成有納米級滲水孔；所述改性塑料粒子包括的組分重量比為：聚丙烯40%~60%、納米碳酸鈣10%~15%、白炭黑12%~15%、透水劑1%~5%、云母顆粒5%~15%、抗氧劑2%~10%，光穩定劑2%~5%、石油樹脂2%~5%，對上述組分進行混合造粒形成所述改性塑料粒子；其制造方法包括步驟：制作改性塑料粒子，擠出成型，加熱，充氣膨脹等；生產加工的納米節水管及納米節水器，其管壁或器壁具有若干納米級滲水孔，可掩埋在地下使用，有效解決農作物的灌溉問題，同時節約大量的水資源，通過控制水的壓力可控制滲水量，在地面表層含水量極低，避免了作物害蟲的繁殖滋生，提高農作物的產量及質量。但是該發明得到的節水管主要是采用無機礦物和樹脂等混合制得，強度和硬度小，而且重量較大，不適合大規模推廣。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種納米節水管，本發明公開的納米節水管具有良好的滲水率，使用年限長、強度大的優點。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種納米節水管，按照如下步驟制備：

（1）將活性炭、氫氧化鈉、氯化鋅混合研磨均勻，在高溫500~700℃下真空焙燒2~4h，冷卻后使用鹽酸溶液洗滌至pH為6.8~7.2，干燥后加入高壓反應釜中，繼續加入馬來酸酐，密封后在150~200℃反應10~20h，所得物冷卻后用甲苯和甲醇清洗，然后在50~70℃氮氣氣氛下干燥8~12h，即可得到改性多孔活性炭a；

活性炭經過氫氧化鈉、氯化鋅焙燒后會產生豐富的孔結構，并且會石墨化，并且會在活性炭孔內負載有活性鋅元素，然后經過馬來酸酐改性，使活性炭表面接枝馬來酸酐，有利于活性炭類碳化物與后續形成的節水管具有強粘附性，防止在制備納米節水管的過程中活性炭等物質析出。

（2）將改性多孔活性炭a、PE塑料、微晶蠟、塑煉天然橡膠進行混合煉膠，得到的膠料放入乙醇的高壓釜內，而后將高壓釜密封升溫，使釜內的溫度和壓力達到無水乙醇的超臨界點243℃，6.3MPa以上，保溫10小時后，將無水乙醇緩慢放出，自然冷卻，得到高強度凝膠體b。

無水乙醇超臨界干燥是為了減少膠料的結構性破壞，得到內部具有豐富的、均勻孔結構的高強度凝膠體b，并且這種孔結構在后續的發泡劑膨脹過程中難以破壞，是最后得到的納米節水管具有豐富均勻的納米結構。

（3）將高強度凝膠體b、木質素磺酸鹽、發泡劑混合后通過擠出機擠出成型后，再通過加熱充氣膨脹制成，即得。

進一步的，步驟（1）中所述的活性炭、氫氧化鈉、氯化鋅、馬來酸酐的質量比依次為1:（0.5~1）:（0.1~0.3）:（0.5~1）。

進一步的，步驟（1）中高壓反應釜的壓力為1~3MPa。

進一步的，步驟（2）中改性多孔活性炭a、PE塑料、微晶蠟、塑煉天然橡膠的質量比依次為1:（36~50）:（0.3~0.6）:（3~5）。