[发明专利]一种农林保水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农林保水剂的制备方法，尤其是一种农林领域应用的高分子吸水树脂保水剂的制备方法。

背景技术

高分子吸水树脂(英文名为Super Absorbent Polymer，简写为SAP)，是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。与传统吸水材料如海绵、纤维素、硅胶相比，它不溶于水，也不溶于有机溶剂，却又有着奇特的吸水性能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点。高分子吸水树脂的吸水量高，最高可达到自重的千倍以上，而且保水性强，即使在受热、加压条件下也不易失水，对光、热、酸碱的稳定性好，还具有良好的生物降解性能。1973年美国ucc公司开始将高分子吸水树脂应用于农林方面土壤保水，苗木培育、育种、沙漠治理等，取得了成效。但是，其产品在土壤内吸水后的凝胶离植物根太近，根进入胶凝中，会与凝胶接触在一起，会引起根腐烂，且由于随着吸水树脂吸放水的体积变化，可能切断细根的缺点，而且价格较贵，在农业方面的推广应用受到限制。

目前，国内的高分子吸水树脂研究开发工作起步较晚，还处于初级阶段，80年代初开始，20年来我国有20多个单位科研院所进行了研究开发，有的已转入小批量生产，但由于生产技术工艺复杂，产品质量不稳定，成本高等因素，难以推广。现有的农林保水剂在土壤内吸水后的凝胶离植物根太近，根进入胶凝中，会与凝胶接触在一起，会引起根腐烂，且由于随着吸水树脂吸放水的体积变化，可能切断细根对植物根系有伤害，从而制约了土壤保水剂在农林业的应用和发展。

中国是农业大国，缺雨多旱，土地沙漠化面积大，干旱、半干旱地区约占国土面积的51％，7.7亿亩耕地中没有灌溉条件的旱地约占耕地面积的65％，从九十年代到2000年的国家有关部门的统计，全国年平均受旱面积4.5亿亩，每年因干旱减产100-200亿公斤，直接经济损失200亿左右。如果能够通过改进生产工艺，降低生产成本，将高分子吸水树脂广泛应用于植树造林、种草植被、水土保持、改良土壤等农林业生产领域，提高农林业生产效率，将产生巨大的社会效益与良好的市场前景。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种农林保水剂的制备方法，缩短工艺流程，减少生产时间，降低生产成本，制备的农林保水剂产品质量稳定，可直接均匀放在植物根部，对植物的根系成活、生长、发育无伤害。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种农林保水剂的制备方法，包括下列内容：

(1)配制NaOH水溶液：将纯度为93％的NaOH 229g，溶解在600g水中；

(2)中和反应：将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99.5％的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为10-28分钟，然后加入225g丙烯酰胺，再降温到30-40℃；

(3)接枝共聚反应：向中和反应后的溶液中，一次性加入350-450g玉米粉进行搅拌，转速为80-120转/分钟，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在60℃-115℃，反应时间为15-30分钟；

(4)凝固干燥：将反应混合液分流到聚合老化器中；反应10-20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；

(5)粉碎：将固体产品粉碎成颗粒，即得吸水倍率300-700g/g的成品。

上述的农林保水剂的制备方法，所使用的丙烯酸：比重为20℃时1.051克/厘米³，沸点为141.3℃，闪点为54.5℃。

上述的农林保水剂的制备方法，包括下列内容：

(1)配制NaOH水溶液：将浓度为93％的NaOH 229g，溶解在600g水中；

(2)中和反应：将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99.5％的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为22分钟，加入225g丙烯酰胺；然后降温到37℃；

(3)接枝共聚反应：向中和反应后的溶液中，一次性加入360g玉米粉进行搅拌，转速为110转/分钟，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在110℃，反应时间为20分钟；

(4)凝固干燥：将反应混合液分流到聚合老化器中；反应20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；

(5)粉碎：将固体产品粉碎成颗粒，即得吸水倍率400-700g/g的成品。

本发明的农林保水剂的制备方法具有如下优点及有益效果：