[发明专利]一种保水肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农用肥料制备技术范围，特别涉及含有多种营养成分的阳离子型农用保水肥料及其制备方法。

背景技术

在我国，自80年代开始保水剂的研究以来，单一保水剂的研究技术已经比较成熟，它已经被广泛运用于人们的日常生活中，发挥了重大作用。而在农林应用方面，针对保水剂应用研究的比较多，但是实际推广还不够。主要原因如下：一是合成高分子保水剂仅限于传统的一种或两种单体(丙烯酸或丙烯酸盐)，价格偏高；另外一个主要原因是保水剂功能单一，难以满足植物营养多方面需求。

国内市场保水剂主要有淀粉类和丙烯酸盐类聚合物。丙烯酸盐类聚合物吸水性较好，但其耐盐性较差。钠盐类聚合物生产较多，农用之后给土壤带来不良的后果。淀粉类保水剂原料易得，价格低，但是吸水性和稳定性差，施用土壤后易腐烂变质，使用寿命短。聚丙烯酸与丙烯酰胺类保水聚合物是近年发展起来的具有良好吸水保水性能的高分子聚合物，具有广泛的应用前景，国内市场研究应用较少。

国内有关功能性复合保水肥及保水营养制剂的专利和文献报道有：袁克文等发明的多功能营养保水制剂，它是一种在以丙烯酸和丙烯酰胺为主要原料制成保水材料中复配加入功能性物质、有机原料和生长激素后合成的保水营养缓释剂，具有节水保水和多种营养的功效，但在制作过程中多种填料和营养物质需要经过搅拌溶解、粉碎混合等一系列加工制作，生产过程比较复杂；杨永康发明的一种营养保水剂，它是用一种保水剂与硅藻土、沸石和尿素、硫酸钾等物理混合配制而成，产品耐盐性差，与肥料混合后其作用不能得到很好的发挥；杨广俊等发明的复合多功能农用保水剂是在生产保水剂过程中加入腐殖煤等无机物制得；赵真、杨春刚共同发明的生根保水剂是用高吸水性树脂与硼酸、萘乙酸、黄腐酸、蔗糖等物质经合理物理混合制得，能提高苗木成活率，促进苗木生产发育，只是一种生根保水制剂。华南农大廖宗文等发明的一种具有保水贮肥功效的铵盐水凝胶是将植物生长所需的铵态氮肥溶液贮存于凝胶中，虽然突破了保水剂功能单一的局限，实现了水肥一体化，但是，其保水凝胶中只引入了一种铵盐，离多种营养功能于一体还有一段差距。李雅丽等文献报道的微量元素保水剂、王莉莉，温国华等报道的含氮钾营养的保水剂文献中有提及植物营养功能，但材料选择用淀粉接枝类，有一定局限性。

国内一些研究所如中科院兰州化学物理研究所、中科院化学研究所研制等是我国较早开始研制保水剂的单位，但是研制的保水剂仅限于单一保水功能。

日本主要研制聚丙烯酸盐类和纤维改性类保水剂，美国研制淀粉接枝类保水剂比较多；其研制主要集中于生产工艺和合成方法上，有关保水剂及相关技术申请专利很多，对农用多功能性保水剂研究较少，专利几乎很少有报道。Minzhu Liu、Rui Lian等研制的SSNF(一种保水缓释肥料)是在合成保水剂过程中加入尿素合成的。比利时研制发明的TC保水剂具有多种营养功能，可以广泛用于草场绿化、农林建设、运动场维护、公路护坡等，在一些国家应用已经取得很好的成效，但是其价格居高不下，很难使之大范围推广应用。

综合国内研究，单一保水剂研究比较成熟，有关多功能性保水剂综合性研究专利文献报道较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种保水肥料及其制备方法，其特征在于，所述保水肥料由90-99wt％阳离子型高吸水性树脂和1-10wt％螯合态营养液复配制成，其中重量比所指重量均为干重。

所述保水肥料的制备方法是将丙烯酸单体用氢氧化钾溶液部分中和之后，用氨水调节pH值到4-9之间，然后依次加入丙烯酰胺、阳离子化合物、交联剂、引发剂，在反应器中不断搅拌、氮气保护下，进行快速反应，最后制得阳离子型高吸水性树脂；然后将90-99wt％阳离子型高吸水性树脂与1-10wt％螯合态营养液混合复配、干燥成型。

所述高吸水性树脂是阳离子型聚丙烯酸-丙烯酰胺形成共聚物，所述阳离子型高吸水性树脂中，由丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子化合物形成共聚物，各单体所占质量百分比分别为丙烯酸5-40wt％，丙烯酰胺5-40wt％，阳离子单体0.01-5wt％，去离子水为余量。

所述阳离子化合物为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DMC)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酸二乙氨基乙酯。

所述阳离子型高吸水性树脂中，中和调节剂氢氧化钾与丙烯酸单体质量比为1.5-3及适量氨水，中和度为75-80％。