坡缕石基复合高分子固沙材料研究

土地沙漠化是全世界面临的一个长期问题，是我国最为严峻的生态问题，也是我国可持续发展战略急需解决的问题之一。干旱、多风、流沙是沙漠地区主要特征。化学固沙剂适用于环境恶劣，不易进行工程固沙和生物固沙的地区，因其具有可机械施工、简单快速、固沙效果立竿见影的特点，近年来得到了很大的发展。保水材料能够吸附其自身成百甚至上千倍的水，具有较强的耐酸碱性及耐高温性能，特别适合高温少雨的沙漠环境。.本项目以坡缕石为基本原料通过水溶液聚合或原位聚合制备丙烯酰胺类聚合物—坡缕石复合材料，并与环境友好高分子材料复合制备成固沙材料，详细研究固沙试样抗紫外老化性能，抗冻融性能，以及抗压强度与固沙材料的结构、用量等之间的关系；为拓宽固沙材料原料，降低固沙材料使用成本，以黄土、红土等黏土为原料通过与环境友好高分子材料简单复合，或通过原位聚合制备黄土、红土基复合高分子固沙、保水材料，考察固沙材料的结构、用量对固沙性能的影响，并对试样紫外老化性、热老化、抗冻融性、保水性进行测试，研究了影响因素，及变化规律。.项目研究发现，应用黏土基固沙材料制备的固沙试样，在鼓风烘箱中60℃持续烘烤24天；在-25至25 ℃条件下持续20个循环；在紫外强度15 W/m2和 25 ℃温度下，持续照射480小时，试样的抗压强度均大于1.0 MPa，性能优于国家标准（防沙治沙技术规范GB/T21141-2007）。添加固沙材料的试样比不加固沙材料的试样，在相同条件下其保水性能大于15%。固沙材料应用实验表明，黏土基防沙固沙沙障，成本低廉，制备简单，耐候性强，防沙固沙效果明显，黏土组合沙障耐候性强、持久性好。经应用实验，沙障的抗压强度能够达到国家标准。本项目中黏土的应用改变了沙层温度、水分和表面营养物质的的关系, 有利于沙生植物的生长；黏土基固沙材料环境友好，解决固沙材料对环境的二次污染，价格低廉，便于推广应用。黏土基固沙材料不仅仅是化学固沙，可以形成化学-生物-工程综合性的防沙固沙技术。