[发明专利]马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于农业、林业、园艺等领域高吸水树脂的制备方法。高吸水树脂已广泛应用于上述领域，本发明的产品由于制备成本低，性能优良，在上述领域有广阔的应用前景。

背景技术

高吸水性树脂是近年来迅速发展起来的一种功能高分子材料，它不但具有很高的吸水量，而且吸水后即使在加压的情况下也不易失水，因而广泛应用于农业、园林及沙漠治理等领域。

 淀粉系高吸水树脂在农业、林业、园艺等方面发挥着重要作用，它可以增强土壤吸水和保水的能力，改善土壤的团粒结构，使土壤疏松从而使土壤的透气性、土壤的昼夜温差都得到改善。还可提高土壤肥力，增强植物的抗旱能力。作为土壤保水剂，它能在土壤水量丰富时吸收大量的水，而当土壤缺水时又能释放出水，如同在植物根部形成一个小水库，不断供给植物所需的水分。同时大大减少体表水分蒸发，在农作物上应用的直接效果是提高土壤的保水能力。

高吸水树脂的制备方法很多，合成原料丰富，生产工艺各异。虽然我国在高吸水树脂的研究上取得了一定的成果，但与国外相比，差距还相当大，如树脂的吸水倍数低、耐盐性能差、吸水后的凝胶强度低、生产工艺复杂、产品成本高等，工业化生产厂家生产的品种和数量还比较少，有许多工作需要人们深入去做。我们应该充分发挥我国淀粉资源丰富的优势，生产出高品质的适合我国国情的高吸水树脂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法，这种制备方法主要以马铃薯淀粉糊精、丙烯酸、丙烯酰胺、氢氧化钠(钾)、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺等为原料，经合理配比，通过一定的工艺过程制得高吸水树脂。

本发明的技术问题是由如下方案解决的：马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法，其特征是：配制氢氧化钠(钾)溶液，在冰水浴的冷却下，用配制好的氢氧化钠（钾）溶液中和除去阻聚剂的丙烯酸，丙烯酸、氢氧化钠的重量比是1.2-16：0.2-5.3（当用氢氧化钾中和时，丙烯酸、氢氧化钾的重量比为1.2-16：0.19-7.47），将中和后的丙烯酸及其盐、马铃薯淀粉糊精、丙烯酰胺、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺、一定量的去离子水混合，搅拌1.0小时，其中马铃薯淀粉糊精、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺、体系总去离子水的重量比为1：0.4-5.3：0.4-5.3：0.0067-0.0200：0.0013-0.0530：13.7-30.0，在氮气的保护下，水浴加热并搅拌，达到一定温度时停止搅拌，在沸水浴中保温1-2小时，然后停止通氮气，将产品取出，剪切成小块，在40℃-60℃的烘箱中烘干至恒重，粉碎，即得高吸水树脂。

上述技术方案所述的马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法，其中一定量的去离子水为溶解马铃薯淀粉糊精、丙烯酰胺、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺所用的去离子水量。

上述技术方案所述的马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法，其中体系总去离子水的重量为配制氢氧化钠（钾）溶液、溶解马铃薯淀粉糊精、丙烯酰胺、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺所需去离子水的总和。

上述技术方案所述马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备高吸水树脂的方法中马铃薯淀粉糊精、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺、体系总去离子水的重量比为1：0.4-5.3：0.4-5.3：0.0067-0.02：0.0013-0.053：13.7-30.0，总配比优选1：0.67-4.00：1.3-5.3：0.013-0.02： 0.0027-0.004：20-30。 

发明的优点是：1、该产品的吸水速率比较快，吸水率高，最高达1880g/g，已远远高出了市场上销售的同类产品。2、该产品以马铃薯淀粉糊精为原料，使其最高吸水量出现在丙烯酸中和度较高的60%和70%，这样就使产品的成本大大降低。3、由于马铃薯淀粉糊精的亲水性好，所需丙烯酸量比较小，马铃薯淀粉糊精与丙烯酸的质量最优比出现在1：3，由于马铃薯淀粉糊精占比相对较高，使得成本大大降低。4、由于马铃薯淀粉糊精具有很好的溶解性，在冷水中就能溶解，免去了传统制备高吸水树脂时淀粉糊化的繁琐步骤，使得合成工艺简单。 

本发明马铃薯淀粉糊精接枝共聚制备的高吸水树脂主要应用于农、林、牧业，同时还可以用于水土保持，高吸水树脂可以改变土壤的团粒结构，增大土壤的透水性、透气性，在干旱地区土壤的水分保持、沙漠防治方面有很大的作用，并且还可以为植物提供其生长所必需的氮和钾元素。

附图说明