專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐鹽堿功能型保水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐鹽堿功能型保水劑及其制備方法，屬功能高分子材料合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國(guó)是世界上水土流失最嚴(yán)重的國(guó)家之一，全國(guó)水土流失面積356萬(wàn)平方千米， 占國(guó)土面積的37. 1%。治理水土流失和防治荒漠化，已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。 在實(shí)施水土保持的眾多方法中，應(yīng)用高吸水性樹(shù)脂控制水土流失、防治干旱和荒漠化是目前研究的新方向。腐植酸具有良好的化學(xué)活性和生物活性，將腐植酸進(jìn)行磺化改性以后作為合成保水劑的原料制備含腐植酸的吸水樹(shù)脂，既能提高吸水樹(shù)脂的吸水能力，又能提高吸水樹(shù)脂抗鹽堿的能力，可以發(fā)揮腐植酸促進(jìn)植物生長(zhǎng)、改善土壤理化結(jié)構(gòu)、提高土壤的保肥能力的作用，對(duì)改良鹽堿地土壤有重要的作用。文獻(xiàn)[1]公布了一種含腐殖酸高吸水樹(shù)脂的合成方法，以腐植酸鈉和丙烯酰胺為原料，以N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀，然后加入一定濃度的NaOH溶液，通入氮?dú)?min并密封管口。65°C反應(yīng)Mi后取出產(chǎn)物切成小粒，用蒸餾水反復(fù)沖洗后置于65°C真空干燥箱中干燥得干凝膠。文獻(xiàn)[2]也公布了一種含腐植酸高吸水樹(shù)脂的合成方法，以腐植酸和丙烯酸為原料，N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，采用自由基共聚反應(yīng)，65°C反應(yīng)2h，合成出了多孔型的腐植酸吸水性樹(shù)脂。文獻(xiàn)[3]采用腐殖酸溶液處理丙烯酸類(lèi)超強(qiáng)吸水樹(shù)脂顆粒，對(duì)丙烯酸類(lèi)超強(qiáng)吸水樹(shù)脂顆粒進(jìn)行表面接枝改性，750C，反應(yīng)60min，得到了一種腐植酸改性的超強(qiáng)樹(shù)脂。 但這類(lèi)樹(shù)脂不能有效降低土壤的堿性、無(wú)離子交換功能缺點(diǎn)，而且由于加熱聚合，易產(chǎn)生暴聚，反應(yīng)不易控制。(參考文獻(xiàn)[1]易菊珍，梁子倩，張黎明；腐植酸鈉/聚丙烯酰胺水凝膠吸水性能的研究[J]；中山大學(xué)學(xué)報(bào)；2007，3. [2]史俊，王濤；腐植酸吸水性樹(shù)脂的合成及性能研究[J]；西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)；2008，7. [3]賈振宇，崔英德，黎新明，尹國(guó)強(qiáng)，張翠榮；腐殖酸表面接枝對(duì)丙烯酸類(lèi)超強(qiáng)吸水樹(shù)脂的改性研究[J]；化工進(jìn)展；2005，7.)

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)存的保水劑耐鹽耐堿性能不強(qiáng)的缺點(diǎn)，同時(shí)為了改善沙漠、鹽堿地、黃土地區(qū)植物生長(zhǎng)所需要的土壤結(jié)構(gòu)，提供植物生長(zhǎng)所需的有機(jī)質(zhì)，本發(fā)明的目的是提供一種廉價(jià)，合成條件溫和、容易控制，能夠有效降低土壤的堿性，保持土壤水分含量，有效減少鹽堿土壤中游離鈉離子和重金屬離子，改善土壤的理化結(jié)構(gòu)的一種耐鹽堿功能型保水劑及其制備方法。本發(fā)明提供的一種耐鹽堿功能型保水劑是磺化腐殖酸、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺與丙烯酸的接枝共聚物；保水劑的配方為磺化腐殖酸N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA) 過(guò)硫酸銨-亞硫酸氫銨引發(fā)劑丙烯酸的質(zhì)量比為2-10 0.1-1 0.01-10 100，優(yōu)選質(zhì)量比為4-8 0.1-0.4 1-2 100;其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種耐鹽堿功能型保水劑，其特征在于，其是磺化腐殖酸、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺與丙烯酸的接枝共聚物；保水劑的配方為磺化腐殖酸N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺過(guò)硫酸銨-亞硫酸氫銨引發(fā)劑體系丙烯酸的質(zhì)量比為2-10 0.1-1 0.01-10 100;其結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐鹽堿功能型保水劑，其特征在于，保水劑的配方為磺化腐殖酸N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺過(guò)硫酸銨-亞硫酸氫銨引發(fā)劑體系丙烯酸的質(zhì)量比為 4-8 0.1-0.4 1-2 100。
3.如權(quán)利要求1所述的一種耐鹽堿功能型保水劑的制備方法，其特征在于，步驟和條件如下(1)將磺化腐殖酸放入反應(yīng)器中，用濃度為0.Olmol/L氫氧化鉀溶液溶解，得到質(zhì)量百分濃度為10-30%磺化腐植酸鉀溶液；(2)按配比，將所得的磺化腐植酸鉀溶液放入反應(yīng)器中，把丙烯酸以lOmL/min的速率滴加到反應(yīng)器中，攪拌，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀溶液，將溶液中的pH值中和到4， 攪拌均勻，混合液冷卻至常溫；(3)向混合液中依次加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，常溫反應(yīng)2-5小時(shí)，至溶液成粘稠狀無(wú)法攪拌為止，取出所得物，放入恒溫干燥箱中60°C烘干至恒重，粉碎，得到黑褐色多孔狀顆粒耐鹽堿功能型保水劑；所述丙烯酸為化學(xué)純或工業(yè)級(jí)，用活性炭吸附除去阻聚劑；所述氫氧化鉀溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀溶液；所述的交聯(lián)劑為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺， 工業(yè)級(jí)，加入去離子水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-4%的溶液；所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨-亞硫酸氫銨引發(fā)劑體系，過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫銨的摩爾比為3 1，過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫銨為工業(yè)級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐鹽堿功能型保水劑及其制備方法，該保水劑是磺化腐殖酸、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸的接枝共聚物；其結(jié)構(gòu)式為所述的保水劑有極強(qiáng)的耐鹽堿性，吸自來(lái)水倍數(shù)為123倍，吸pH＝9的碳酸鈉鹽水倍數(shù)為85倍。保水劑能有效的吸附土壤中游離鈉離子和重金屬離子，能夠有效降低土壤的堿性，從而改善土壤的理化結(jié)構(gòu)。采用常溫聚合法制備，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和。用丙烯酸和腐植酸為主要原料，還能夠補(bǔ)充植物生長(zhǎng)所需的鉀、氮和有機(jī)質(zhì)，磺化腐植酸緩慢釋放從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C08F4/40GK102352256SQ20111021474
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者張龍, 王超, 秦磊 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)