[发明专利]一种高分子复合增渗扩蓄材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属保水剂技术领域，具体涉及一种增渗扩蓄的高分子树脂材料，主要应用 于作物保水剂，土壤防渗保水膜等方面。

背景技术

超吸水性树脂是一种含有羟基、羧基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶 胀型和三维网状结构的功能高分子材料，是一类近几年来发展迅速的新型吸水材料。它不 溶于水和有机溶剂，吸水后溶胀，形成水凝胶，具有一定的强度和保水性。与传统的吸水材 料相比具有更大的优势。但是同为高吸水性树脂，由于原料，制备方法不同，其吸水倍率由 百倍到千倍不等。并且单一的高吸水性树脂在农田应用、吸水后的释放问题，以及无法提供 农田需要的养分问题等，因此制约了其在农业生产实际中的应用。

发明内容

为了克服现有超吸水性树脂不适合农田使用的缺点，本发明公开一种新型高吸水 性树脂--含腐植酸-丙烯酸-羧甲基纤维素的高分子复合增渗扩蓄材料，不仅能解决溶胀后 释放水分的问题，还能够解决给农田提供有机质养分的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：在碱性条件、通入外来惰性气体环境(15- 30min)下，于含有腐植酸的反应体系中，充分搅拌，室温下用过硫酸钾来引发(交联剂为N, N-亚甲基双丙烯酰胺)丙烯酸与羧甲基纤维素的反应，从而得到高吸水性树脂原材料。经过 洗涤，干燥，剪切造粒得到适用于农田的超吸水性树脂材料。

本发明的高分子复合增渗扩蓄材料按重量百分比各组分含量为：腐植酸2％或 3％，丙烯酸82％或83％，羧甲基纤维素13％或14％，过硫酸钾0.02％，N-亚甲基双丙烯酰胺 0.01％，亚磷酸酯0.01％。

本发明的高分子复合增渗扩蓄材料的制备方法包括下列步骤：

1.按高分子复合增渗扩蓄材料重量百分比称取原料；

2.将步骤1称取的原料按腐植酸、丙烯酸、羧甲基纤维素、过硫酸钾、N-亚甲基双丙 烯酰胺、亚磷酸酯的顺序，添加入反应釜的氢氧化钠碱性溶液中，并混合均匀，其中所述氢 氧化钠碱性溶液的重量>2倍原料的重量、氢氧化钠碱性溶液的浓度为10％；

3.向经步骤2处理的原料中通入氮气15-30min，于500转/分转速下搅拌10-30min；

4.将经步骤3处理的原料置室温下充分反应2-4h，将湿态合成物取出；

5.将经步骤4处理得到的湿态合成物用蒸馏水进行洗涤，然后置于40-60℃烘箱中 进行干燥，烘干至恒重或含水率<8％，进行剪切造粒至0.1-4mm，即得高分子复合增渗扩蓄 材料成品。

当用高分子复合增渗扩蓄材料制作土壤防渗保水膜时，需添加<1％的成膜剂-聚 氨酯丙烯酸酯，并省略高分子复合增渗扩蓄材料的制备方法中步骤5的造粒过程。

高分子复合增渗扩蓄材料用法有干法与湿法：

1)干法：将高分子复合增渗扩蓄材料颗粒与种子同时播撒，开沟灌水，然后覆土， 此时本材料即能开始发挥蓄水作用。

2)湿法：将高分子复合增渗扩蓄材料颗粒先以清水浸泡2-5小时，然后捞出，与种 子同期播撒即可。

本发明既能在充分溶胀后释放出存蓄的水分，又能提供土壤所需有机养分的高吸 水性树脂；本发明可用于农业、林业和园林业植物保水抗旱，减少水分蒸发，改善土壤结构， 增加土壤有机养分腐植酸含量0.03-0.05％，提高水分的含蓄能力约为土壤本身的325-392 倍。

具体实施方式

实施例1

腐植酸2％，丙烯酸83％，羧甲基纤维素14％，引发剂过硫酸钾0.02％，交联剂N,N- 亚甲基双丙烯酰胺0.01％和稳定剂亚磷酸酯0.01％。将上述材料按照顺序添加混合后，通 入外来惰性气体30min，于500转/分转速下搅拌30min，充分反应4h，取出后，洗涤干燥，造粒 得到成品。该材料的吸水倍率为783.6g/g，相较风沙土吸水能力，其吸水性能提升了392倍。

本实施例中的增渗扩蓄材料，可用于沙壤土的抗旱保水增渗剂，培土后播撒效果 更佳。

实施例2