[发明专利]农用保水剂的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体涉及一种农用保水剂的制备方法。

 

背景技术

干旱是全世界关注的大事。本世纪50年代以来，随着工业的快速发展和人口的急剧膨胀，气候变暖干旱问题变的日益突出。这些问题促使各国科学家开始研究解决干旱问题的有效方法。20世纪50年代以前人类使用的吸水性材料主要为天然物质和无机物。例如天然纤维、天然蛋白质。50年代，Goodrich公司开发了交联聚丙烯酸的生产技术，使得吸水性高分子物质应用于增黏剂。超强吸水性树脂的出现是1961年美国农业部北方研究所C.R.Russell等从淀粉接枝丙烯腈开始研究，该吸水性树脂最初在亨克尔股份公司（Henkelcorporation）工业化成功，其商品名为SGP(Starch Graft polymer），当时美国主要以农业为中心积极推广应用，首先应用在土壤改良、保水抗旱、育种保苗等方面。60年代末至70年代，美国Starch、General Mills Chemical，日本住友化学、三洋化成工业等公司相继成功地开发了高吸水性树脂。其中成效最大的是美国、日本、法国和德国等。80年代开始出现用其他天然化合物衍生物经化学反应制取吸水性物质，合成超强吸水性树脂的发展，促进应用研究的开展。吸水性复合材料在20世纪80年代产生。由于它能改善超强吸水性树脂的耐盐性、吸水速度、吸水后水凝胶的强度等许多性能，所以发展迅速。近年已开始研究吸水性高分子物的共混技术。这些为发展高吸水性材料提供了更加广阔的前景。中国高吸水性树脂的研究工作起步较晚，80年代开始起步，近20年来全国已有近20个单位先后进行了研究，有的已转入中试阶段，并有小批量的生产。目前国内已有批量生产能力的厂家，这些生产厂的产品都是聚丙烯酸钠或淀粉接枝聚丙烯酸钠，该类产品质量，除了化合物组成本身外，主要还和设备、技术、工艺有关。国外进口产品主要有比利时TC（Terra Cottem 土壤植被与科特姆简称），法国SNF的AQUASORB保水剂，德国Stockhau Sen生产的Stocksorb保水剂，随着国家对生态环境建设投资加大和重视，国内保水剂类产品研究、开发、生产呈现一轮高潮。

 

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种农用保水剂的制备方法，本发明针对保水剂成本高，采用聚醚为单体，发明了一种保水剂的制备方法，制备得到的保水剂具有很强的保水效果，并具有耐盐性。

技术方案：

农用保水剂的制备方法，步骤如下：将丙烯酸于冷水浴中（0℃），用氢氧化钠溶液进行中和得到丙烯酸/丙烯酸钠溶液，将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及甲基烯丙基聚氧乙烯醚加入丙烯酸/丙烯酸钠溶液中，并加入水，搅拌下通N₂驱氧；之后，将过硫酸铵溶液及Ｎ，Ｎ′-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入到上述溶液中，搅拌下升温至40-60℃，向溶液中滴加亚硫酸氢钠溶液，滴加完成后，将所得溶液移入塑料管中，恒温静置得到保水剂；其中丙烯酸与氢氧化钠的摩尔比为2:1-1:1； 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基烯丙基聚氧乙烯醚加的质量比为1:4-5:4，丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为10:1-2:1，Ｎ，Ｎ′-亚甲基双丙烯酰胺占反应体系的质量百分比0.005%-0.025%；过硫酸铵的加入量占丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及甲基烯丙基聚氧乙烯醚质量之和的0.3%-0.7%；亚硫酸氢钠与过硫酸铵的摩尔比为2:1-1:2，并在40-60℃保温2-5h。

优选的，丙烯酸与氢氧化钠的摩尔比为1.6:1。

优选的，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基烯丙基聚氧乙烯醚的质量比为3:4，丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为10:3。

优选的，Ｎ，Ｎ′-亚甲基双丙烯酰胺占反应体系的质量百分比0.020%；过硫酸铵的加入量占丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及甲基烯丙基聚氧乙烯醚质量之和的0.53%。

优选的，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的摩尔比为1:1，并在40-60℃保温2-5h。

有益效果：本发明以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）及甲基烯丙基聚氧乙烯醚为单体，Ｎ，Ｎ′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，在氧化-还原体系中，加热到40-60℃，得到高效保水剂，对盐水的保水性能高，土壤中添加保水剂，有利于作物的生长。

 

附图说明