[发明专利]一种可降解强吸水的双缓释保水肥料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解强吸水的双缓释保水肥料及其制备方法，制备方法包括：(1)将水杨酸和溶剂溶解于三口烧瓶中，利用恒压滴液漏斗将己二酰氯和缚酸剂加入到烧瓶中，在140～160℃下进行扩链反应，反应完成后减压蒸馏，真空干燥得到中间体Ⅰ；(2)将中间体Ⅰ与乙酸酐混合，加入催化剂，在105～110℃下反应，冷却结晶，抽滤，冷水洗涤，得到粗产物，重结晶，得到中间体Ⅱ。(3)将中间体Ⅱ与瓜尔胶在140～160℃下反应，进行熔融缩聚，得到产物。(4)将产物配置成溶液，加入硼砂溶液，形成凝胶，冻干粉碎。该可降解强吸水的双缓释保水肥料，可以双缓释水杨酸和硼酸，作为一种植物肥料降低多种植物盐害。

技术领域

本发明涉及缓释保水肥料技术领域，具体涉及一种可降解强吸水的双缓释保水肥料及其制备方法。

背景技术

缓释保水肥料是集保水剂与肥料复合一体化，具有吸水、保水、缓释性能的一种肥料。因其具有可以显著提高肥料的利用率，减少灌溉频率等优点，在干旱缺水地区具有广泛的应用前景。但是合成类高吸水缓释保水肥料存在制备工艺复杂，难降解等问题，在实际应用中并未得到农业推广。因此针对缓释保水材料工艺简单化和可降解性的开发对其应用和推广具有重要的意义。

发明内容

为解决缓释保水材料降解性问题，本发明的目的在于提供一种可降解强吸水的双缓释保水肥料及其制备方法。该双缓释保水肥料将合成的水杨酸衍生物接枝于瓜尔胶，水分子通过氢键与瓜尔胶的亲水基团(羟基)作用，亲水基团离解，离子之间的静电排斥力使瓜尔胶的网络扩张，可有效的控制水杨酸的缓慢释放，持续刺激根部的生长；硼砂作为交联剂，不仅使得保水网络结构形成，内外产生渗透压，水分进一步渗入，并且使得硼酸在体系中缓释。

本发明所采用的技术方案是：

一种可降解强吸水的双缓释保水肥料，所述双缓释的结构式为：

一种可降解强吸水的双缓释保水肥料的制备方法，包括以下步骤：

1)先将水杨酸和溶剂混合，再加入己二酰氯和缚酸剂，在140～160℃下进行扩链反应，反应完成后减压蒸馏，真空干燥得到中间体Ⅰ；

2)将中间体Ⅰ与乙酸酐混合，加入催化剂，在105～110℃下加热回流反应，反应完成后冷却结晶，抽滤，冷水洗涤，得到粗产物，重结晶，得到中间体Ⅱ；

3)将中间体Ⅱ与瓜尔胶在140～160℃下反应5～7h，进行熔融缩聚，得到产物；

4)将产物配置成溶液，加入硼砂溶液，形成凝胶，冻干粉碎，得到可降解强吸水的双缓释保水肥料。

作为本发明进一步改进，步骤1)中，溶剂为四氢呋喃，水杨酸与四氢呋喃的质量比为1:1。

作为本发明进一步改进，步骤1)中，所述水杨酸与己二酰氯的摩尔比为2:1。

作为本发明进一步改进，步骤1)中，所述缚酸剂为吡啶，吡啶与己二酰氯的摩尔比为(2～4)：1。

作为本发明进一步改进，步骤2)中，所述中间体Ⅰ与乙酸酐的摩尔比为1:(2.3～2.5)。

作为本发明进一步改进，步骤2)中，所述的催化剂为浓硫酸，浓硫酸的质量占比为总质量的0.5wt％。

作为本发明进一步改进，步骤3)中，所述的中间体Ⅱ和瓜尔胶的质量比为1：10。

作为本发明进一步改进，步骤4)中，所述的产物溶液浓度为0.3wt％。

作为本发明进一步改进，步骤4)中，所述的硼砂溶液浓度为2wt％，产物溶液与硼砂溶液的体积比为100：1。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：