[发明专利]一种复合保水剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合保水剂的制备方法，属于复合材料技术领域。本发明将炭化动物骨粉与秸秆粉混合球磨，过筛，得混合粉末；将氧化石墨烯与水混合，超声分散，接着滴加氨水调节pH，得预处理混合液；将预处理混合液与蚕丝蛋白水解液混合振荡，得改性添加剂；将混合粉末，聚乙烯醇液和去离子水恒温搅拌混合，接着加入丙烯酸单体和引发剂搅拌反应，随后加入改性添加剂，多巴胺溶液和改性海泡石混合搅拌，接着加入N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺搅拌反应，过滤，干燥，粉碎，过筛，得粉碎料；将十八烷基胺与有机溶剂搅拌溶解，得溶解液；将粉碎料与溶解液恒温搅拌反应，过滤，干燥，即得复合保水剂。本发明提供的复合保水剂具有优异的保水性能。

技术领域

本发明公开了一种复合保水剂的制备方法，属于复合材料技术领域。

背景技术

作为化控节水材料的一种，土壤保水剂又称高吸水性树脂，分子间为交联聚合而成的网状结构，含有很强的亲水性基团，它可以通过水合作用迅速吸收自身质量十倍、百倍甚至千倍的水分，形成凝胶，并且可以反复吸水。保水剂能够稳定土壤结构，降低土壤容重，提高土壤毛管持水量、增加水分入渗，控制土壤水分的蒸发，降低干旱胁迫，促进植物生长发育。

根据合成材料不同，保水剂可分为合成树脂类保水剂、淀粉类保水剂和纤维素类保水剂等3种类型。其中合成树脂类保水剂吸水、保水能力强，但可降解性差；淀粉类保水剂吸水后凝胶强度低，耐霉性差；纤维素类保水剂吸水率略低，但是其吸盐性能好，且pH值易调节，可生物降解，是一种环境友好型保水材料。纤维素是由葡萄糖组成的天然高分子多糖，分子式可表示为（C₆H₁₀O₅）_n，其分子是由D-葡萄糖基通过β-1，4-苷键连接而成的高分子化合物，也是一种吡喃式葡萄糖。纤维素高吸水性树脂的合成原理是自由基引发聚合，在引发剂的作用下，首先在纤维素大分子骨架上产生游离基，与单体反应，形成接枝共聚物。以秸秆纤维素为原料合成的保水剂可以明显抑制水分的损失和提高土壤对水肥的调控性能。除此之外，土壤中沉淀的重金属离子随着时间的推移，被作物吸收被食用后进入人体，危害着人体健康；因此研发一种对重金属离子具有一定的吸附作用的保水剂，在土壤中可阻止有害的金属离子被作物吸收，减少土壤污染对作物的危害，也间接保护了人类的健康和安全。目前传统的保水剂还存在保水性能无法进一步提高的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统保水剂保水性能无法进一步提高的问题，提供了一种复合保水剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将炭化动物骨粉与秸秆粉混合球磨，过40目的筛，得混合粉末；

（2）将氧化石墨烯与水按质量比1：20～1：30混合，超声分散，接着滴加氨水调节pH至9.8～10.1，得预处理混合液；

（3）将预处理混合液与蚕丝蛋白水解液按质量比1：5～1：10混合振荡，得改性添加剂；

（4）按重量份数计，依次取10～20份混合粉末，8～10份聚乙烯醇液，30～40份去离子水，30～50份丙烯酸单体，5～8份引发剂，8～10份改性添加剂，5～8份多巴胺溶液，5～8份改性海泡石，5～8份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，将混合粉末，聚乙烯醇液和去离子水恒温搅拌混合，接着加入丙烯酸单体和引发剂搅拌反应，随后加入改性添加剂，多巴胺溶液和改性海泡石混合搅拌，接着加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺搅拌反应，过滤，干燥，粉碎，过80目的筛，得粉碎料；

（5）将十八烷基胺与有机溶剂按质量比1：10～1：20搅拌溶解，得溶解液；

（6）将粉碎料与溶解液按质量比1：10～1：20恒温搅拌反应，过滤，干燥，即得复合保水剂。