[发明专利]一种可降解树枝形土壤调理剂及其制备方法

权利要求书

1.一种可降解树枝形土壤调理剂，其特征在于：是由两端分别为羟基和双键的聚酯树枝状大分子与黄腐酸反应而得，或，是由聚酯树枝状大分子与黄腐酸和羧甲基淀粉反应而得，所述聚酯树枝状大分子是由末端含双键的树状大分子在对甲苯磺酸存在下与2,2-二羟甲基丙酸连续反应而得，所述末端含双键的树状大分子是由对羟甲基苯甲酸的羧基端与乙二胺和2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯交替反应而得；具体包括如下操作：a)制备末端含双键的树状大分子；

将乙二胺溶于甲醇中，在避光、氮气保护、冰浴条件下脱氧搅拌1～3小时，得到乙二胺的甲醇溶液；在0℃下，将对羟甲基苯甲酸溶解于甲醇溶液中，得到对羟甲基苯甲酸的甲醇溶液，然后将其缓慢滴加到乙二胺的甲醇溶液中，滴加完毕后，反应体系在室温搅拌反应48～96小时，结束反应，收集产物，记为G₀-NH₂；

将G₀-NH₂和2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯溶于甲醇中，先于室温下搅拌反应8～20小时，然后于65～75℃下搅拌反应24～72小时，结束反应，收集产物，得到第1代树状大分子，记为G₁-MAEA；

将G1-MAEA和乙二胺溶于甲醇溶剂中，在DBU存在下，于55～65℃下反应1～3小时，结束反应，收集产物，记为G₁-MAEA-NH₂；

将G₁-MAEA-NH₂和2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯溶于甲醇中，先于室温下搅拌反应8～20小时，然后于65～75℃下搅拌反应24～72小时，结束反应，收集产物，得到第2代树状大分子，记为G₂-MAEA；

如此交替反应，得到第n代树枝状大分子，即为末端含双键的树枝状大分子，记为Gn-MAEA，n为≥1的整数；

b)制备聚酯树枝状大分子：

将步骤a)制备的Gn-MAEA与2,2-二羟甲基丙酸溶于DMF中，在对甲苯磺酸存在下，于135～145℃下反应1～3小时，结束反应，收集产物，得到第1代两端分别为羟基和双键的聚酯树枝状大分子，记为HO-D₁-Gn-MAEA；如此连续反应，即得到第m代两端分别为羟基和双键的聚酯树枝状大分子，记为HO-Dm-Gn-MAEA，m为≥1的整数；

c)制备可降解树枝形土壤调理剂：

将步骤b)制备的聚酯树枝状大分子HO-Dm-Gn-MAEA溶于甲醇中，加入过量的黄腐酸，于室温下搅拌12～36小时，旋蒸除去甲醇，得到可降解树枝形土壤调理剂；所述聚酯树枝状大分子：黄腐酸的质量比为(6～18):(30～90)；

或，

将羧甲基淀粉溶于水中，得到均相的羧甲基淀粉的水溶液；将步骤b)制备的聚酯树枝状大分子HO-Dm-Gn-MAEA溶于甲醇中，得到HO-Dm-Gn-MAEA的甲醇溶液；将HO-Dm-Gn-MAEA的甲醇溶液和过量的黄腐酸加入到羧甲基淀粉的水溶液中，于室温下搅拌12～36小时，旋蒸除去甲醇，得到可降解树枝形土壤调理剂；所述羧甲基淀粉：聚酯树枝状大分子：黄腐酸的质量比为(4～12):(6～18):(30～90)。

2.根据权利要求1所述的可降解树枝形土壤调理剂，其特征在于，步骤a)中，2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯的制备包括如下步骤：

将甲基丙烯酸羟乙酯和三乙胺溶于CH₂Cl₂中，然后在0℃下滴加丙烯酰氯，滴加完毕后，反应体系于室温下搅拌反应10～14小时，结束反应，收集产物，得到2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯。

3.根据权利要求2所述的可降解树枝形土壤调理剂，其特征在于：步骤a)中，甲基丙烯酸羟乙酯:丙烯酰氯的摩尔比为1:(1.0～1.2)。

4.根据权利要求1所述的可降解树枝形土壤调理剂，其特征在于：步骤a)中，乙二胺:对羟甲基苯甲酸的摩尔比(40～45):1；G₀-NH₂:2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯的摩尔比为1:(2～3)；乙二胺:G₁-MAEA的摩尔比(4～6):1；G₁-MAEA-NH₂:2-甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯的摩尔比为1:(7～9)。