本发明涉及合成物质，具体地说，所申请的发明涉及水膨胀聚合物一矿物复合材料及其制取方法。 本发明可在以下各方面得到应用：在水利工程建设中用做水库、渠道和堤坝的涂层，在工业与发用建筑中，用于土壤改良工作，用做地下建筑物、接合缝和建筑物平顶的防渗屏蔽，用于灭火，钻井堵漏和层间隔绝。本发明还可在采油中用于提高油层产油率，在采矿工作中用于建造地下坑道中的和矿井中的防渗和密封的屏蔽，以及用于隔离化学工业废物埋藏处。
已知，矿物材料-泥浆，在水利工程中靠同水的相互作用产生的膨胀特性，用于淤塞土层。
粘土的膨胀现象是由于水分子进入粘土矿物的晶格形成松散结构而造成的。
上述矿物材料由于在土壤中形成的粘土团粒不坚固，尚未得到广泛应用。
已知有一种做为土壤结构生成剂的材料，这种材料系25（重量）份聚丙烯酰胺和75（重量）份粘土或红砖粉末混合物。上述材料的制法是：将聚合物与粘土或与红砖粉末混合后，加水制成“稠糊”状，然后烘干成固态混合物（SU，A，139433）。
所制成的材料效果不佳，因为将其加到土壤中时，很快就会分解成原来的组份-在土壤中水份的作用下，聚合物被溶解并易于从土壤中被带走，而土壤中形成的膨胀粘土团粒依然不坚固，不能保证得到预期的土壤结构。利用上述材料，既使多次浸湿，也不发生土壤的结聚作用。
还已知一些粘附剂材料-例如经过焙烧的滑石粉、高岭土和膨润土粉末。将水溶性聚合物加至粘附剂中，使丙烯酰胺单体在上述粘附剂参与下聚合（JP，A，15151）。
按照这种材料的制取方法，上述水溶性聚合物单体聚合后，在70-80℃温度下烘干，便可得到目标产品。
所制成的材料用于稳定地面。
但是，如预先焙烧，则结晶水从矿物中逸出，并开始分解，失去吸水和膨胀特性。
本发明的基本任务是通过确保原始组份地物理-化学相互作用，形成水膨胀聚合物一矿物复合材料并提供其制取方法，其目的是：与水相互作用时，使具有膨胀性能的聚合物一矿物复合材料，不论在干燥状态下，或在潮湿状态下均能保持各种组份稳定的相互取
这项任务通过以下办法来完成：水膨胀聚合物一矿物复合材料应包括自然矿物物质和水溶性聚合物，按照本发明，膨润土做为矿物物质，分子量等于或大于106的线性聚阴离子聚合物做为聚合物。上述各种组份的重量比例为：聚合物∶膨润土为：从0.05至0.10。
由于本发明，聚合物一矿物复合材料在多次水浸、干燥、冻凝和解冻时，均具有稳定的和可调节的膨胀性能。复合材料在水中不溶解和不受破坏，它在潮湿状态下可增加体积至100倍。
上述水膨胀聚合物一矿物复合材料可用以下方法制取。该方法包括将自然矿物物质和水溶性聚合物掺水搅拌，然后将制成的混合物进行干燥直至得到固体目标产品。根据本发明，膨润土做为自然矿物物质，分子量等于或大于106的线性聚阴离子聚合物做为水溶性聚合物，将此两者进行搅拌，线性聚阴离子聚合物与指定粘土的重量比例应保持在0.05至0.10之间。
本发明的进一步的目的和优点可从对水膨胀聚合物一矿物复合材料，其制取方法，该方法的实施例和制成的复合材料的详细描述中得到了解。
所申请的水膨胀聚合物一矿物复合材料含两种组份一颗粒度10-50埃的粘土和水溶性聚合物。二者结合成可调节结构联系的絮团。粘土和水溶性聚合物的成分和结构以及这些组份的重量比例均对本复合材料的性能产生决定性的影响，在选择粘土时，首先要考虑其阳离子的交换容积和吸水性。按照本发明，利用膨润土做为矿物物质。
本复合材料的第二个组份是分子量等于或大于106的线性聚阴离子聚合物，例如丙烯酰胺与丙烯酸共聚物或水解聚丙烯腈或羧甲基纤维素。
根据本发明，该聚合物对上述粘土的重量比例为从0.05至0.10。
制成的复合材料组份的合理比例是经一系列专门实验确定的。
不遵守上述聚合物和膨润土的比例时，所制得的复合材料在水中膨胀，体积增大至20倍。
上述聚合物一矿物复合材料系不溶于水的固态物质，在多次水浸和干燥、冻凝和解冻时具有稳定的和可调节的膨胀性能。
上述性能是由于塑性结构膨润土颗粒组份和聚合物大分子物理-力学/阴离子相互作用形成的聚合物一矿物复合材料结构决定的，各种组份相互作用的结果使粘土颗粒发生分层，并被聚合物分子所连结。
将上述复合材料撒入土层时，每一单位体积可吸收30-50倍体积复合材料的水，同时土层的湿度可增加至30%。上述性能可使复合材料用于农业技术，以提高无定形的砂层、贫脊土壤和其它土壤的湿度，以及创建高效温室和水栽系统。
在建设水利工程项目（堤坝、护墙、水渠和水库库底）时，将5-10%的这种干料做为填加剂加到建筑土料中可大大降低建筑物相应部分的渗水性。
此外，上述聚合物一矿物复合材料还可用于：
采矿中，在地下坑道和矿井中建筑密闭的和防水的屏障;
防火技术中，制造有效防火物质组份和屏蔽（储油罐、煤井、粮食防火屏蔽）;
钻井工艺中，制造防止钻井液漏失和产油层破碎的钻井液和堵漏材料;
土壤改良中，提高高渗透土层和贫脊土层的湿度和产量;
自然环境保护中，建造埋藏化学、放射性和其它有害废物的可靠的和永久性的屏障和液态废物固化的屏障。
在所有这些方面均进行了实验室和部分现场试验。试验表明，所研制的工艺，包括采用所申请的聚合物一矿物复合材料具有较好的效果。
所申请的聚合物一矿物复合材料可用下列方法制取。将分子量等于或大于106的线性聚阴离子聚合物与膨润土同水制备成混合物，同时使聚合物与粘土的重量比例为：由0.05至0.10，然后将制成的混合物进行干燥直至得到固体目标产品。干燥可在大气温度条件下进行，达到产品的空气干燥状态，此后再进行粉碎直至制得既定粒度成分的聚合物一矿物复合材料的单分散性或多分散性粉末。
干燥可在温度达100℃的专用炉内进行，这时可得到粉末状产品，或需要进一步粉碎的固态产品。
所申请的发明可制取具有可调节膨胀度的水膨胀聚合物一矿物复合材料。后者的膨胀度取决于所使用的水溶性聚合物性质和具体选择的组份比例。
为了更好地了解本发明，现举以下具体实施例。
实施例1
用机械搅拌机将50克膨润土和50克分子量力1.5×106的丙烯酰胺和丙烯酸共聚物加945.0克的水进行搅拌，然后在20℃温度下，将制得的均匀混合物进行干燥，干燥后的混合物为固态脆性物质，经磨碎可制得单分散性的或多分散性的粉末。
往所制得的粉末中加水-粉末膨胀，吸水度为1500重量%。具有松散团粒状结构（团粒保持自己的形状，互不结合）。
当重复干燥膨胀的粉末状组份时，颗粒结合成均匀的物质，当再次水浸时，膨胀度不变，多次检验（达10次）表明，膨胀性质完全保持不变。
实施例2
用机械搅拌机将100克膨润土和5.0克分子量为1.5×106的羧甲基纤维素加895克水进行搅拌，所得均匀混合物在90℃温度下，在干燥炉中进行干燥。
将干燥的固态和脆性物质磨碎后加水-粉末开始膨胀（吸水度力700重量%）。
在重复干燥膨胀的粉末时，颗粒结合成均一的物质，再用水层时，膨胀度不变。多次检验（达10次）表明，膨胀性质完全保持不变。
实施例3
用机械搅拌机将100克膨润土和5克分子量力4.5×106的丙烯酰胺和丙烯酸共聚物加895克水进行搅拌然后将制成的均匀混合物在95℃温度下，在干燥炉内进行烘干，固态产品磨成粉末后加水-粉末开始膨胀（吸水度为2000-3000重量%）。
当重复干燥膨胀的粉末时，颗粒结合成均一的物质，再用水浸时，膨胀度保持不变。
多次检验（达10次）表明，膨胀性质完全保持不变。
实施例4
用机械搅拌机将75克膨润土和5.0克分子量为3.0×106的丙烯酰胺和丙烯酸共聚物加920.00克水进行搅拌，然后将制得的均匀混合物在大气温度（20-25℃）下进行干燥，将所制得的固态脆性物质磨碎成单分散性或多分散性粉末。
在实验室量杯中放置粉末状产品，然后加入相当产品80倍的水，当聚合物一矿物复合材料完全饱和后（48小时），测量所剩余的水的体积，粉末状产品的吸水度为2000重量%。
当重复干燥膨胀粉末时，颗粒结合成均一的物质，进一步水浸时，产品的膨胀度保持不变。
多次检验（达10次）表明，所得产品的膨胀性质完全保持不变。
实施例5
用机械搅拌机将100克膨润土和5克分子量为1.2 106的水解聚丙烯腈加895克水进行搅拌，然后将制得的均匀混合物在大气温度下（20-25℃）进行干燥，将制得的固态脆性物质磨碎成单分散性或多分散性粉末。
在实验室量杯中放置粉末状产品，然后加入相当产品80倍的水，表征该产品膨胀性的吸水度为1000重量%。
多次干燥和水浸（达10次）表明，该产品的膨胀性质完全保持不变。