[发明专利]一种腐植酸基复合保水剂及其制备方法

说明书

本发明属于吸水树脂技术领域，涉及一种腐植酸基复合保水剂，解决了现有农用保水剂成本高、耐盐性及保水性能差的技术问题。该腐植酸基复合保水剂的特殊之处在于，原料按重量份数配比为：腐植酸钾1份～5份，丙烯酸20份，氢氧化钾8份～14份，2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸1份～5份，环己烷100份～160份，分散剂1份～2份，引发剂0.1份～0.5份，水溶性交联剂0.008份～0.05份，油溶性交联剂0.008份～0.04份，偶联剂0.02份～0.1份，膨润土0.2份～5份，高岭土0.2份～5份。本发明还提供了一种制备上述腐植酸基复合保水剂的制备方法。

技术领域

本发明属于吸水树脂技术领域，具体涉及一种腐植酸基复合保水剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个半干旱、干旱和沙漠地区面积较大的国家，干旱缺水和由此引发的土地退化是制约农业可持续发展的重要因素之一。有效地实施旱地农业节水措施，积极发展农业节水保墒技术，科学利用有限的区域水资源，不仅是现代旱地农业发展的必由之路，更是干旱地区土体有机重构面临的重大难题。

保水剂是一种适度交联、能够高度扩张的具有复杂网络结构的高分子吸水凝胶，可以吸取自身重量成百至上千倍的水分，而且有着极强的保水性能，故而有着微型储水库的美称，保水剂不仅能增强土体的吸水能力和吸水速率，而且能将所吸收的大部分水分缓慢释放出来供给植物利用；另外将保水剂施入土体中，还可以促进土壤团聚体形成，增加孔隙度，优化土体中的水、气、热状况；再者保水剂具有离子交换、吸附等作用，能够与肥料中的离子进行离子交换，有效的提高其保肥性，增加肥料的利用率，因此保水剂广泛应用于农业节水、沙化土地治理等领域。

目前合成型高分子保水剂是发展最迅速、品种最多、工业化产量最大的一类，主要有聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等，此类保水剂具有优异的吸水保水性能，而且稳定性良好，一般情况下在土体中有效作用期为3年，然而其价格高昂、耐盐性差，使其应用前景受到极大限制，难以用于大田作物。

农用保水剂中，在确保保水剂的吸水保水性能前提下，研究如何降低保水剂的生产成本和提高保水剂的耐盐性，对提高保水剂的使用价值是非常必要的，复合保水剂就是在这样的情况下产生的。复合保水剂是指在吸水树脂的三维结构中引入一些廉价的无机黏土如高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石、膨润土等，这些无机黏土不仅能够赋予吸水树脂优良的吸水保水性能，而且也能提高保水剂的耐盐性，并能在一定程度上降低保水剂的生产成本。然而现有的复合保水剂的主要原料仍然以丙烯酸、丙烯酰胺为主，难以使生产成本得到较大幅度降低，因而在实际使用中仍受到一定限制。

腐植酸是一种具有三维空间结构的复杂高分子亲水胶体，分子量小到几百，大到几百万；腐植酸具有吸附、离子交换、螯(络)合、氧化还原以及对根系的生理调控等独特的物理、化学和生理特性，而且其价格低廉，因而被广泛应用于工农业、医药、环境等领域。专利申请号为“201610656500.X”，发明名称为“一种制备腐植酸钠-丙烯酸-乙醇胺耐盐型高吸水树脂的方法”的中国专利申请，公开了一种采用反相悬浮聚合法制备腐植酸钠耐盐型高吸水树脂的方法，由于其制备的高吸水树脂含有约15～20％的腐植酸钠，因而其生产成本大幅度降低；但是，其保水性还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种腐植酸基复合保水剂及其制备方法，通过原位聚合、表面交联、表面包覆改性技术在保水剂结构中增加了两种黏土，以形成一种内部疏松交联外部紧密交联的核壳结构的腐植酸基复合保水剂，以解决现有农用保水剂成本高、耐盐性及保水性能差的技术问题。

本发明所采用的技术方案是，一种腐植酸基复合保水剂，其特殊之处在于，原料按重量份数配比为：腐植酸钾1份～5份，丙烯酸20份，氢氧化钾8份～14份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1份～5份，环己烷100份～160份，分散剂1份～2份，引发剂0.1份～0.5份，水溶性交联剂0.008份～0.05份，油溶性交联剂0.008份～0.04份，偶联剂0.02份～0.1份，膨润土0.2份～5份，高岭土0.2份～5份；