性和透 氣性;還可有效提高土壤的蓄水能力，使土壤中的有效水分增加，并使土壤表層及其內部的 水分蒸發(fā)減慢，從而可抑制肥料的流失，提高肥料的利用率，從而控制水土流失，為植物提 供了生長發(fā)育所需要的良好環(huán)境。由于腐植酸能夠攜帶土壤中的微量元素肥料迀移至根系 以利于被作物吸收，使得施用農作物和林木在獲得充足水分的同時獲得生長所必須的微量 元素，大大提高了產量和質量。由于微量元素能夠被腐植酸有效的固定在保水劑內部不易 流失，極大的提高了微量元素的有效利用率。因此本發(fā)明的保水劑可在農業(yè)、林業(yè)、水利、治 沙業(yè)等領域發(fā)揮保苗抗旱、增產增收、保持水土、改良土壤、防風固沙等多種功能。田間植被 和林木種植試驗證明，本發(fā)明的保水劑具有刺激植物生長發(fā)育、增加作物的抗逆性、改善土 壤理化性能和植物營養(yǎng)狀況以及抗旱保墑的作用，能有效促進植物生長和提高水分利用效 率，并達到提高作物和林木品質和增產增收的效果。
[0027] 3、本發(fā)明的腐植酸等天然高分子接枝型農林用保水劑表面結構中既具有離子型 親水基團一 C00H、一 C00_，又具有多種非離子型的親水基團一 NH2、一 NH-C0 -、一 C00-和一 0H，同時還具有腐植酸的結構特征，體現出無定形態(tài)的特點。本發(fā)明的保水劑的結構中存在 下述兩種有利于提高其吸水性能的因素:親水基團的多樣化，保證了保水劑具有較高的吸 水倍率和較高的吸水速率的同時也具有較強的耐電解質能力。腐植酸分子在保水劑分子中 作為三維網絡結構的主體，使得腐植酸的引入比傳統(tǒng)高分子網絡具有了更大的溶脹空間、 能力和更大的機械強度。因此，本發(fā)明的保水劑的吸水倍率高、吸水速率快，耐電解質能力 強。
[0028] 4、本發(fā)明專利中腐植酸含量超高（高達30-70%)，且作為保水劑分子的主體結構， 施用于土壤中時，不易流失，可以隨著保水劑的降解逐步分散在土壤中起到緩釋的效果。由 于腐植酸含量超高，本專利所述的保水劑產品成本價格異常低廉(可低達6000元/噸），遠遠 低于行業(yè)內同類及類似產品（25000-36000元/噸），非常適合農、牧民在日常耕種時使用。 [0029] 5、本發(fā)明合成的系列保水劑的吸水（溶液）倍率:對去離子水吸水倍率600~800 g/g;對自來水吸水倍率100~400 g/g;對濃度0.9%的NaCl溶液的吸液倍率60~200 g/g; 對濃度為0.5%的尿素溶液吸液倍率:700~900 g/g。達到50%飽和吸水量的時間為1~2min。 達到飽和吸水量的時間為10~40 min。同時本發(fā)明所合成的腐植酸基保水劑具有良好的重 復吸水性能，重復吸水20次后，仍能達到第一次吸水量的50%。本專利中以超高含量腐植酸 為主體的保水劑的吸水能力已達到甚至超越了傳統(tǒng)丙烯酸/丙烯酰胺合成系列保水劑的吸 水能力。真正實現了"物美價廉"。
[0030] 6、本發(fā)明中的主交聯(lián)劑-丙烯酸鹽是在保水劑制備過程中通過中和反應生成的， 中和時產生的熱量，正好可以用來溶解腐植酸鹽，避免了常規(guī)做法中需要"中和時降溫，溶 解時加熱"的能量浪費。
[0031 ]【附圖說明】：附圖1為本發(fā)明的制備方法流程圖。
[0032] 1、主交聯(lián)劑貯罐;2、水貯罐;3、淀粉預糊化罐;4、輔交聯(lián)劑溶解罐;5、引發(fā)劑溶解 罐;6、物料混合釜;7、循環(huán)水加熱反應器;8、烘干室;9、粉碎機;10、產品。
【具體實施方式】
[0033] 為了更詳細地說明本發(fā)明，給出下述制備實例。但本發(fā)明的范圍并不局限于此。
[0034] 實施例1 (1) 向反應器中加入100 g淀粉和1000 g水，攪拌加熱至50~90°C，并保持此溫度20~60 分鐘糊化； (2) 將反應物冷卻至50°C，加入250 g丙烯酸，充分攪拌2小時； (3) 加入一定量濃度為30.00%的氫氧化鉀溶液，調節(jié)丙烯酸中和度至60~80%，嚴格控 制溫度，不可超過40°C; (4) 加入500 g腐植酸鹽，充分攪拌至均勻； (5) 加入1 g Ν，Υ-亞甲基雙丙烯酰胺和2 g過硫酸銨，攪拌5-10分鐘； (6) 將反應液升高溫度至70~80°C進行反應，嚴格控溫，不可超過80°C。反應至形成粘 稠凝膠狀產物時停止反應； (7) 取出產物，冷卻至室溫，切成小塊，干燥，用粉碎機粉碎得到實施例1的超高腐植酸 含量的接枝型農林用保水劑。
[0035] 實施例2 (1) 向反應器中加入80 g淀粉和1000 g水，攪拌加熱至50~90°C，并保持此溫度20~60分 鐘糊化； (2) 將反應物冷卻至50°C，加入200 g丙烯酸，充分攪拌2小時； (3) 加入一定量濃度為30.00%的氫氧化鉀溶液，調節(jié)丙烯酸中和度至60~80%，嚴格控 制溫度，不可超過40°C; (4) 加入650 g腐植酸鹽，充分攪拌至均勾； (5) 加入1 g Ν，Υ-亞甲基雙丙烯酰胺和1 g過硫酸銨，攪拌5-10分鐘； (6) 將反應液升高溫度至70~80°C進行反應，嚴格控溫，不可超過80°C。反應至形成粘 稠凝膠狀產物時停止反應； (7) 取出產物，冷卻至室溫，切成小塊，干燥，用粉碎機粉碎得到實施例2的超高腐植酸 含量的接枝型農林用保水劑。
[0036] 將實施例1制得的保水劑和普通保水劑進行試驗對比測試，對比內容和結果如下： 表1.腐植酸保水劑與普通保水劑在不同電解質溶液中吸水比率的對比
表中數據顯示，腐植酸保水劑耐鹽性比普通保水劑優(yōu)異。當在高價電解質溶液中時，腐 植酸保水劑體現出了更加理想的耐鹽能力。在土壤環(huán)境中，無疑腐植酸保水劑更加能夠適 應土壤中高濃度的電解質環(huán)境。
[0037] 表2.腐植酸保水劑與普通保水劑在不同pH值電解質溶液中吸水比率的對比
表中數據顯示，腐植酸保水劑耐酸堿性比普通保水劑優(yōu)異。腐植酸保水劑不但在pH值 全程體現出高吸水倍率，并且從pH為4~12的廣闊區(qū)間里都表現出了非常高的吸水能力。這 體現出腐植酸保水劑無與倫比的耐酸堿的能力。
[0038] 表3.腐植酸含量不同時腐植酸保水劑的吸水倍率
表中數據顯示，腐植酸保水劑在腐植酸含量為50%時其吸水倍率與不添加腐植酸的保 水劑持平。當腐植酸含量低于50%時，其吸水倍率遠遠高于不添加腐植酸的普通保水劑。
[0039] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，包括原料腐植酸鹽、淀粉、主交聯(lián)劑、 輔交聯(lián)劑和引發(fā)劑，以上原料在水溶液中聚合而成為超高腐植酸含量的接枝型農林用保水 劑，所述原料的重量百分比為：腐植酸鹽30-70%;淀粉5-30%;主交聯(lián)劑5-35%;輔交聯(lián)劑 0 · 01 -0 · 5%;引發(fā)劑0 · 05-0 · 5%。2. 根據權利要求1所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述主交聯(lián)劑為中 和度60-80%的丙烯酸鹽。3. 根據權利要求2所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述中和度60-80% 的丙烯酸鹽為丙烯酸溶液和堿溶液中和的產物，所述堿溶液為氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶 液和濃氨水溶液的任一種。4. 根據權利要求3所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述堿溶液為質量 百分比濃度2 0 -4 0%的氫氧化鉀溶液、質量百分比濃度2 0 -4 0 %氫氧化鈉溶液和體積濃度為 20-30%的濃氨水溶液的任一種。5. 根據權利要求1所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述輔交聯(lián)劑為N， Ν'-亞甲基雙丙烯酰胺。6. 根據權利要求1所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述引發(fā)劑為過硫 酸銨或過硫酸鉀的任一種。7. -種超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑的制備方法，包括以下步驟:a、向反應 器中加入5~30g淀粉和100g水，攪拌加熱至50~90°C，并保持此溫度20~60分鐘糊化;b、將 步驟a制得的糊化物冷卻至50°C，加入5~35g丙烯酸，充分攪拌2小時;c、加入一定濃度的堿 溶液，調節(jié)丙烯酸使其中和度至60~80% ;d、加入30~70g腐植酸鹽，充分攪拌至均勻;e、加 入0.01~0.50g 亞甲基雙丙烯酰胺和0.05~0.50g過硫酸銨，攪拌5-10分鐘；f、將 反應液升高溫度至70~80°C進行反應;反應1-2h至形成粘稠凝膠狀產物時停止反應;g、冷 卻至室溫，取出產物，切成小塊，干燥，用粉碎機粉碎得到不同粒徑的超高腐植酸含量的接 枝型農林用保水劑。8. 根據權利要求7所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑的制備方法，步驟c中 的溫度為40°C及以下。9. 根據權利要求7所述的超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑的制備方法，f步驟中 的的溫度為80°C及以下。
【專利摘要】本發(fā)明現提供一種超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，包括原料腐植酸鹽、淀粉、主交聯(lián)劑、輔交聯(lián)劑和引發(fā)劑，以上原料在水溶液中聚合而成為超高腐植酸含量的接枝型農林用保水劑，所述原料的重量百分比為：腐植酸鹽30-70%；淀粉5-30%；主交聯(lián)劑5-35%；輔交聯(lián)劑0.01-0.5%；引發(fā)劑0.05-0.5%。本發(fā)明的腐植酸等天然高分子接枝型農林用保水劑表面結構中既具有離子型親水基團—COOH、—COO-，又具有多種非離子型的親水基團—NH2、—NH-CO—、—COO—和—OH，同時還具有腐植酸的結構特征，體現出無定形態(tài)的特點。
【IPC分類】C08F220/06, C08F291/00, C08F222/38
【公開號】CN105482048
【申請?zhí)枴緾N201610003051
【發(fā)明人】李威, 李偉雄
【申請人】深圳前海水木科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月5日