[发明专利]一种椰糠基大孔型缓释保水剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种椰糠基大孔型缓释保水剂制备方法，属于水肥一体化技术和农业领域。

背景技术

我国水资源人均占有率低、时空分部不均、水污染严重；耕地人均占有率低、土壤荒漠化严重(盐渍化、水土流失、沙化)；蔬菜安全问题突出以及肥料利用率低。针对以上问题，我国近年来大力发展保水剂技术，缓释肥技术，无土栽培技术来缓解水资源短缺，化肥利用率不高，土地退化问题。

高吸水性树脂(又名保水剂)是一种由亲水性单体(主要是丙烯酸类单体)交联而成，具有三维网络结构的高分子聚合物。聚合时形成的三维网络能包裹特定的客体分子，形成复合物。保水剂的特点是遇水溶胀，形成凝胶，溶胀的凝胶会对包裹或结合的客体分子溶解扩散产生阻碍效应，从而减小其释放速度，使制得的产品既有一定的吸水、保水、保墒性，又有一定的缓释性。有研究表明，丙烯酸类材料及其衍生物聚合时可以呈现不同的刚性、硬度及黏度，是一类重要的缓/控释材料。传统的保水剂因为成本高，功能单一限制了其大规模推广使用。在生产原料中引入廉价的天然高分子，并在网络中包裹廉价的肥料，在降低产品成本的同时，赋予了其缓释肥料的功能。而发泡剂的引入，可以形成可控的孔隙结构，增加了三维网络等量，并且可以通过调整空洞的多少和孔径的大小来控制缓释的速度。

椰糠作为无土栽培最常用的一种培养基质，为有机质，不含病原体，无化学添加剂，符合环保要求。主要成分是纤维素和木质素，含有丰富的羟基，可以参与接枝聚合反应生成三维网络结构。椰糠的保水能力不强，容易造成积水，导致作物烂根。通过椰糠接枝聚丙烯酸生成大孔三维网络结构，增加了基质的吸水保水能力，可以解决作物烂根问题，减少无土栽培的施工费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种椰糠基大孔型缓释保水剂的制备方法。以椰糠和丙烯酸类单体为原料，在化学聚合过程中引入肥料，通过包埋、吸附和键合作用，把肥料包裹在其三维网络结构中，得到同时具有吸水、缓释肥料性能的保水制剂。通过引入发泡剂生成大孔结构，并且可以通过调整空洞的多少和孔径的大小来控制缓释的速度。

其技术方案是

一种椰糠基大孔型缓释保水剂，其特征在于：原料的重量分数为：丙烯酸100份，椰糠5～30份，氮肥1-200份，发泡剂0.005-0.05份，引发剂0.05～1.0份，交联剂0.05～1.0份。

所述肥料是指农业生产中使用的氮肥、钾肥、有机肥等促进作物正常生长等为目的的各类天然或合成化学品。

所述交联剂为N,N–亚甲基双丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵，三烯丙基甲基氯化铵或四烯丙基氯化铵中的一种或多种组合。

所述引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种组合。

所述发泡剂为十二烷基硫酸钠，脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，松香皂类发泡剂等。

通过本发明的方法制备的保水型缓释农药制剂施入土壤具有如下优点：

(1)本发明通过引入廉价的椰糠和氮肥,大幅度的降低了保水剂的生产成本，为大规模的农田推广创造了条件。

(2)孔隙结构的生成,增大了三维网络的容量，提高了制剂的吸水、保水性能。并通过设定孔洞的多少和孔径大小实现了缓释速率的可控。

(3)本发明是一种缓释肥料制剂，施入土壤能够延缓肥料成分的释放，降低肥料因风吹、日晒、雨淋的损失，提高肥料的利用率。

(4)保水型缓释肥料制剂具有一定的保水剂功能，其吸水倍率为200-600g/g，吸生理盐水倍率为40-70g/g，施入土壤能够吸水、保水，在植物需要时，其吸纳的水分可被植物吸收利用，提高土壤水分利用效率。

(5)保水型缓释农药制剂施入土壤后，在植物根际周围形成“水肥储存库”，能减少水肥流失，延长肥效，提高作物水分吸收、肥料有效成分利用效率，节约了水肥用量，降低了农业生产成本。

本发明中制备方法利用现有的保水剂生产设备，工艺简单，不使用有机溶剂，无污染，运行成本低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制实施例1