專利名稱：一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高吸水樹脂的制備方法，特別是涉及一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，本產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝及荒漠化防治等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高吸水性樹脂以其優(yōu)異的吸水和保水性能，在許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用，尤其是 在農(nóng)、林、園藝及荒漠化防治等領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。高吸水性樹脂在農(nóng)業(yè)上常被用于土壤 改良、沙漠綠化、無土栽培、抗旱保水、農(nóng)藥化肥緩釋等。將高吸水樹脂加入到土壤中，可以 改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的吸水和保水能力，改善土壤水分狀況，調(diào)節(jié)土壤中固、液、氣三相 的分布，改善土壤對(duì)溫度的調(diào)節(jié)能力，同時(shí)還為土壤微生物的繁衍提供了有利環(huán)境，使其活 性大大提高，有利于植物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收，可以明顯提高種子的發(fā)芽率，促進(jìn)植物生長發(fā) 育，為提高農(nóng)、林、園藝、蔬菜、果樹、水草的產(chǎn)量創(chuàng)造了良好的條件。隨著高吸水樹脂在農(nóng)林業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，普通的高吸水樹脂在性能 及功能上已不能滿足應(yīng)用要求，開發(fā)和研究能夠滿足特定性能要求的高性能高吸水樹脂已 成為當(dāng)今熱點(diǎn)。特別是在農(nóng)、林及園藝方面的應(yīng)用，迫切需要研制更加實(shí)用的多功能型高吸 水樹脂，如含有植物生長營養(yǎng)元素、緩釋肥料等新型高吸水樹脂。黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉都是廣譜型植物生長調(diào)節(jié)劑，都被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 和園藝等領(lǐng)域，它們具有促進(jìn)細(xì)胞原生質(zhì)流動(dòng)、提高細(xì)胞活力、加速植株生長發(fā)育、促根壯 苗、保花保果、提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗逆能力等優(yōu)點(diǎn)。將黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉引入到高 吸水樹脂中，使高吸水樹脂除具有吸水保水性能外，還具有植物生長調(diào)節(jié)功能，擴(kuò)大了高吸 水樹脂的應(yīng)用范圍，使其更具有實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合農(nóng)、林、荒漠化防治及園藝等領(lǐng)域應(yīng)用的含有復(fù)合 植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下在冰水浴冷卻及攪拌下，用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中 和除去阻聚劑的丙烯酸，得到丙烯酸及其鹽溶液，之后與淀粉衍生物或熱糊化后的淀粉，丙 烯酰胺，黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉溶液，交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液及引發(fā) 劑過硫酸鉀混合，在室溫下攪拌0. 5-1. 0h，使其混合均勻，其中原料質(zhì)量配比為1份淀粉或 淀粉衍生物，0. 168-6. 990份氫氧化鈉或0. 47-9. 80份氫氧化鉀，3_14份丙烯酸，0-20份丙 烯酰胺，0. 0004-0. 4份黃腐酸鈉，0. 0004-1. 0961份鄰/對(duì)硝基苯酚鈉，0. 00002-0. 04000份 N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺，0.005-0. 050份過硫酸鉀，20-40份去離子水，然后通入氮?dú)獠?在水浴中緩慢加熱，使其在60-80°C下反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫，再在沸水浴中保溫l-2h，停止通 氮?dú)?，冷卻至室溫，將產(chǎn)品取出，烘干、粉碎、過篩，即得含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑的高吸水 樹脂，產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為340-700倍。上述技術(shù)方案中所述的淀粉為馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉，淀粉衍生物為羧甲基淀粉、磷酸酯淀粉、交聯(lián)淀粉、醋酸酯淀粉、磺原酸酯淀粉、預(yù)糊化淀粉，優(yōu)選馬鈴薯淀 粉或馬鈴薯淀粉衍生物。方案所述的丙烯酸的中和度是20%，30%，35%，40%，45%，50%，55%，60%， 70%，80%，優(yōu)選 30% -60%。方案所述的原料配比中的去離子水為溶解氫氧化鈉或氫氧化鉀、丙烯酰胺、黃腐 酸鈉、鄰/對(duì)硝基苯酚鈉和淀粉熱糊化所用的去離子水總量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下 (1)本發(fā)明所制備的產(chǎn)品除具有高吸水樹脂的吸水保水性能外，還含有營養(yǎng)功能 的黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉。(2)本發(fā)明使用淀粉或淀粉衍生物作為母體，可大幅降低生產(chǎn)成本，而且該產(chǎn)品具 有易降解，無污染的優(yōu)點(diǎn)。(3)本發(fā)明采用一步合成法，生產(chǎn)工藝簡單，無三廢產(chǎn)生，有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是產(chǎn)品的制備工藝流程2是實(shí)施例4產(chǎn)品的紅外光譜圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 用15ml去離子水溶解5. Og氫氧化鈉，在冰水浴冷卻及攪拌下，中和 30g(28. 6ml)丙烯酸；用6ml去離子水溶解0. Olg鄰硝基苯酚鈉、0. Olg對(duì)硝基苯酚鈉和 0. Ig黃腐酸鈉；稱取5. Og馬鈴薯淀粉溶于25ml去離子水中，在60-70°C下加熱糊化1-2分 鐘，冷卻至室溫后與中和好的丙烯酸及其鹽溶液，黃腐酸鈉、鄰/對(duì)硝基苯酚鈉溶液，80mg 過硫酸鉀，4ml濃度為5mg/ml的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液混合，在室溫下攪拌0. 5h， 然后通入氮?dú)獠⒃谒≈芯徛訜?，使其?0-75°C下反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫，再在沸水浴中保 溫1. 5h，停止通氮?dú)猓鋮s至室溫，將產(chǎn)品取出，烘干、粉碎、過篩，即得含有復(fù)合植物生長調(diào) 節(jié)劑的高吸水樹脂，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為475倍。實(shí)施例2 用27ml去離子水溶解8. 33g氫氧化鈉，在冰水浴冷卻及攪拌下，中和 30g(28. 6ml)丙烯酸；用35ml去離子水溶解0. Ig鄰硝基苯酚、0. 2g對(duì)硝基苯酚和0. 3g黃 腐酸鈉，然后加入中和好的丙烯酸及其鹽溶液，2. 5g羧甲基馬鈴薯淀粉，8ml濃度為5mg/ml 的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液及65mg過硫酸鉀，在室溫下攪拌0. 5h，然后通入氮?dú)獠?開始緩慢加熱，使其在60-8(TC下反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫，再在沸水浴中保溫l_2h，停止通氮?dú)猓?冷卻至室溫，將產(chǎn)品取出，烘干，粉碎，過篩，即得含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑的高吸水樹脂， 本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為660倍。實(shí)施例3 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例2，不同的是用35ml去離子水溶解0. Olg鄰硝基苯 酚、0. Olg對(duì)硝基苯酚和0. 3g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為610倍。實(shí)施例4 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例2，不同的是用35ml去離子水溶解0. 05g鄰硝基苯 酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和0. 3g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為675倍。實(shí)施例5 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例2，不同的是用35ml去離子水溶解0. Ig鄰硝基苯酚、 0. Ig對(duì)硝基苯酚和0. 3g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為655倍。
實(shí)施例6 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例2，不同的是用35ml去離子水溶解0. 2g鄰硝基苯酚、 0. 2g對(duì)硝基苯酚和0. 3g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為390倍。
實(shí)施例7 用24ml去離子水溶解6. 5g氫氧化鉀，在冰水浴冷卻及攪拌下，中和 28g(26. 7ml)丙烯酸；用40ml去離子水溶解溶解0. 05g鄰硝基苯酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和 0. 5g黃腐酸鈉，，然后與中和好的丙烯酸及其鹽溶液，2. 5g磷酸酯馬鈴薯淀粉，7g丙烯酰 胺，6ml濃度為5mg/ml的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液及IOOmg過硫酸鉀混合，在室溫下 攪拌0. 5h，然后通入氮?dú)獠㈤_始緩慢加熱，使其在70-8(TC下反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫，再在沸水 浴中保溫l_2h，停止通氮?dú)猓鋮s至室溫，將產(chǎn)品取出，烘干，粉碎，過篩，即得含有復(fù)合植物 生長調(diào)節(jié)劑的高吸水樹脂，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為605倍。實(shí)施例8 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例7，不同的是用40ml去離子水溶解0. 05g鄰硝基苯 酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和0. Olg黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為340倍。實(shí)施例9 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例7，不同的是用40ml去離子水溶解0. 05g鄰硝基苯 酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和0. 05g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為400倍。實(shí)施例10 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例7，不同的是用40ml去離子水溶解0. 05g鄰硝基苯 酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和0. Ig黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為385倍。實(shí)施例11 實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例7，不同的是用40ml去離子水溶解0. 05g鄰硝基苯 酚、0. 05g對(duì)硝基苯酚和0. 7g黃腐酸鈉，本實(shí)施例所得產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為700倍。實(shí)施例7產(chǎn)品的紅外光譜由NEXUStm670FT_IR Ε. S. P型紅外光譜儀測(cè)定。經(jīng)德國 Elementar Vario ELIII型元素分析儀器測(cè)定，實(shí)施例7產(chǎn)品的元素含量為C%= 40. 09， H%= 5. 867，N%= 3. 110。
權(quán)利要求
一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，其特征是在冰水浴冷卻及攪拌下，用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中和除去阻聚劑的丙烯酸，得到丙烯酸及其鹽溶液，之后與淀粉衍生物或熱糊化后的淀粉，丙烯酰胺，黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉溶液，交聯(lián)劑N，N′ 亞甲基雙丙烯酰胺溶液及引發(fā)劑過硫酸鉀混合，在室溫下攪拌0.5 1.0h，使其混合均勻，其中原料質(zhì)量配比為1份淀粉或淀粉衍生物，0.168 6.990份氫氧化鈉或0.47 9.80份氫氧化鉀，3 14份丙烯酸，0 20份丙烯酰胺，0.0004 0.4份黃腐酸鈉，0.0004 1.0961份鄰/對(duì)硝基苯酚鈉，0.00002 0.04000份N，N′ 亞甲基雙丙烯酰胺，0.005 0.050份過硫酸鉀，20 40份去離子水，然后通入氮?dú)獠⒃谒≈芯徛訜?，使其?0 80℃下反應(yīng)1h，繼續(xù)升溫，再在沸水浴中保溫1 2h，停止通氮?dú)?，冷卻至室溫，將產(chǎn)品取出，烘干、粉碎、過篩，即得含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑的高吸水樹脂，產(chǎn)品的吸水倍數(shù)為340 700倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，其特 征是所用的淀粉為馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，其特 征是所用的淀粉衍生物為羧甲基淀粉、磷酸酯淀粉、交聯(lián)淀粉、醋酸酯淀粉、磺原酸酯淀 粉、預(yù)糊化淀粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，其特 征是所用的淀粉或淀粉衍生物為馬鈴薯淀粉或馬鈴薯淀粉衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，其特 征是丙烯酸的中和度為30% -60%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含有復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑高吸水樹脂的制備方法，該方法是采用在淀粉或淀粉衍生物與丙烯酸等單體接枝共聚前，在反應(yīng)體系中添加黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉，然后進(jìn)行聚合反應(yīng)，所制得的高吸水樹脂的吸水倍數(shù)為340-700倍。本發(fā)明的合成工藝簡單，無污染，生產(chǎn)成本低，且產(chǎn)品含有植物生長調(diào)節(jié)功能的黃腐酸鈉和鄰/對(duì)硝基苯酚鈉，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、荒漠化防治及園藝等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09K17/14GK101985486SQ20101050130
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者張偉, 張媛, 朱如月, 李東芳, 林波, 溫國華, 申洋洋, 目仁更 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古大學(xué)