[发明专利]一种超高腐植酸含量的接枝型农林用保水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农林业生产资料制备领域，具体涉及一种超高腐植酸含量的接枝型农 林用保水剂及其制备方法。

背景技术

保水剂是一种新型功能高分子材料，它能够在短时间内吸收自身重量几十到上千 倍的水分，并且吸水膨胀后生成的凝胶在加压条件下也不易析出水分。当环境相对湿度降 低时，它可以将水分缓慢释放出来，在农林业使用时堪称为植物生长的“小水库”。因此，保 水剂在保水抗旱、节水农作物增产、植树造林、沙漠治理、作物种子包衣、提高发芽率、防止 根部干燥、减少移植休克、提高成活率等方面都具有广泛的用途。它可以作为土壤改良的保 水剂，用以改良土壤的团粒结构，增加土壤的透气性和透水性，缩小土壤白天和晚上的温 差。保水剂也可以作为苗木移植保存剂和种子包衣剂。此外，保水剂也可用于无土栽培、菌 种的培育和培养、蘑菇培育和生产、花盆的花卉栽培、果实、蔬菜及鲜花的生产与保鲜、保 水、储存、保护、防霉、防腐等。

然而从实际应用情况看，目前农用保水剂通常性能单一、没有针对性的合成系的 保水剂。这类保水剂虽然具有较高的吸收去离子水的能力，但仍然存在以下几方面问题： （1）耐盐碱能力差。当在土壤中施用时，市场上的农用保水剂吸水倍率会远远低于其在去离 子水中的吸水倍率，所以非常不适用于我国中西部一些地下水硬度较高地区。（2）重复吸水 能力很差。由于易受水硬度影响，市场上的农用保水剂重复吸水能力非常低，重复吸水放水 一两次之后，其吸水倍率便不足初始吸水倍率的50%。（3）机械强度低，在土壤中容易破碎。 由于耐盐碱性较差且重复吸水性不好，如果想提高保水剂重复吸水次数，只能尽量提高其 初始吸水倍率。这样一来，其机械强度大大低于农林业实际可使用水平。并且，初始吸水倍 率太高，会造成保水剂和作物根系抢水的恶果，非常不利于作物生长发育。（4）市场上的农 用保水剂，如果在土壤中长期施用，易造成土壤板结、酸化，不利于作物根系呼吸。（5）市场 上的农用保水剂生产成本高、价格昂贵，通常此类保水剂的市场价格在25000元/吨以上，无 法作为基本的农用生产资料。（6）有些品种的农用保水剂在土壤中难以自然降解，而能够自 然降解的保水剂其耐盐碱性和机械强度又非常低下。（7）性能单一。市场上的农用保水剂只 具备吸水放水功能，完全没有促进作物吸收土壤中微量元素肥料的作用。（8）与正常施用于 作物的氮磷钾肥的兼容性差。即市场上的农用保水剂在施用了氮磷钾肥的环境下吸水倍率 显著降低，而在施用农用保水剂的环境下，氮磷钾肥的利用率也会大为降低。

综上所述，由于农用保水剂的特殊性，迫切需要针对现有农用保水剂的缺陷，研究 开发可为施用农作物和林木的、具有抗旱保墒、促进植被生长、改善作物吸收、土壤微量元 素效率、可自然降解等多种特点，而且生产成本较低的农林用保水剂产品。

现已审批通过的与“腐植酸”关键词相关的保水剂专利中，所提及的保水剂及其制 备技术与本专利申请中的保水剂及制备技术相比，主要的不足有两点：（1）腐植酸含量过于 低下（申请号201010253830.7、201410020559.0、201210299294.3、201110035599.9）。因而， 造成了他们产品中腐植酸能够发挥效力的能力低，保水剂成本较高的缺点；（2）腐植酸并未 参与保水剂的分子结构，仅仅是通过表面处理（交联），使腐植酸依附于普通保水剂颗粒表 面（申请号200510090363.X、200910079875.4、201310676519.7、201310676511.0、 201310043860.9、201210244051.X、200510041929.X）。因而，此类保水剂一旦施用于土壤中 时，腐植酸会迅即被雨水或灌溉水冲刷进土壤缝隙深处而流失掉。

其中对于专利（申请号201210299294.3），其原材料和制备工艺与本专利申请有一 些近似之处，然而其所申请保护的保水剂及其制备方法却有一些明显不足。

（1）该专利需要预先准备几种不同溶液，然后才用以进行下一步混合反应。我们的 产品仅需要一个反应器就可以，大大缩短了工艺流程和减少了生产线的投资。

（2）他们的产品是以丙烯酰胺为主体材料，腐植酸仅仅作为低含量的添加剂混入。 而我们的产品是以腐植酸盐和淀粉为主要材料，腐植酸含量超高（可高达70%）。从分子结构 角度来看，该专利所宣称产品与我们的保水剂属于两种截然不同的产品。