[發明專利]一種含有植物營養元素及生長素高吸水樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201010501323.0
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號: CN101967261A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 溫國華;李東芳;邢建霞;任婷婷;林波;張偉;目仁更;張思思
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: C08L51/02
• 分類號: C08L51/02;C08K5/13;C08K5/21;C08K3/32;C08F220/06;C08F222/38;C08F2/44;C08B31/00
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技術領域

本發明涉及用于農業、林業、畜牧業及園藝等領域的高吸水樹脂的制備方法，特別指以淀粉或淀粉衍生物、丙烯酸、尿素、磷酸二氫鉀、鄰硝基苯酚、氫氧化鉀、氫氧化鈉等為主要原料合成含有植物營養元素及生長素高吸水樹脂的制備方法。

背景技術

高吸水樹脂是一種新型的高分子材料，起源于淀粉系，誕生于20世紀60年代，在日本被譽為20世紀90年代新技術之一。高吸水樹脂吸水能力極強，吸水量為自身的幾十倍乃至幾千倍，吸水后形成水凝膠，無論加多大壓力也不脫水，具有優良的保水能力。高吸水樹脂已被應用于工業、農業、醫療衛生和環境保護等領域，成為很有價值的功能高分子材料。

淀粉廣泛存在于生物界，原料來源豐富，種類多，價格低廉，為淀粉系高吸水樹脂的合成提供了優越的供應條件。近幾年來，淀粉系高吸水樹脂發展很快，產品的類型多種多樣，吸水性能不斷改善，用途越來越廣，具有極其重要的價值。

高吸水樹脂施與土壤后，不僅能使土壤形成團粒結構，改善土壤的溫差，還能將肥料保存在土壤中，提供植物所需的肥料，并能防止肥料以及水土流失，增強肥效和抗旱效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含有植物營養元素及生長素高吸水樹脂的制備方法，這種制備方法以淀粉或淀粉衍生物、丙烯酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、尿素、磷酸二氫鉀、鄰硝基苯酚、過硫酸鹽及N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺等為原料，經合理配比，通過一定的生產工藝過程而制得含有植物營養元素及生長素的高吸水樹脂。

本發明的技術方案：配制濃度為5mg/ml的N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺溶液作為交聯劑，再配制氫氧化鈉溶液及氫氧化鉀溶液，在冰水浴冷卻下用配制好的氫氧化鉀溶液中和除去阻聚劑的丙烯酸，制得丙烯酸的中和度為20％-80％的丙烯酸及其鉀鹽溶液，其中淀粉或淀粉衍生物與丙烯酸、氫氧化鉀及溶解氫氧化鉀所用去離子水的質量比為1∶5-12∶0.78-7.46∶3-8；將鄰硝基苯酚溶解于配制好的氫氧化鈉溶液中，其中淀粉或淀粉衍生物與鄰硝基苯酚、氫氧化鈉及溶解氫氧化鈉所用去離子水的質量比為1∶0.002-0.160∶0.0006-0.0414∶3-10；糊化淀粉或淀粉衍生物溶液的制備，其中淀粉或淀粉衍生物與分散淀粉或溶解淀粉衍生物所用去離子水的質量比為1∶5-8；將糊化后淀粉或淀粉衍生物溶液、丙烯酸及其鉀鹽溶液、鄰硝基苯酚及其鈉鹽溶液混合，加入尿素、磷酸二氫鉀，其中淀粉或淀粉衍生物與尿素及磷酸二氫鉀的質量比為1∶0.04-0.40∶0.02-0.20，加入淀粉或淀粉衍生物質量2.4％-4.8％的過硫酸鹽作引發劑、0.375％-2.000％的N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺作交聯劑，在室溫下攪拌0.5-1.0小時，使混合物攪拌均勻，然后在氮氣保護下攪拌并在水浴中加熱，當反應物粘度增加時停止攪拌，逐漸升溫直至90℃-96℃，并使混合物在該溫度范圍內保溫1.5小時，停止通氮氣。將產品取出，剪成小塊，在40℃-60℃的烘箱中烘干至恒重，粉碎，即得含植物營養元素及生長素的高吸水樹脂。

上述技術方案所述，淀粉是玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉。

上述技術方案所述，淀粉衍生物是羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉黃原酸酯。

上述技術方案所述，淀粉或淀粉衍生物是馬鈴薯淀粉或馬鈴薯淀粉衍生物。

上述技術方案所述，丙烯酸的中和度為20％-80％，其中和度是20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，中和度優選40％-60％。

上述技術方案所述，引發劑過硫酸鹽可以是過硫酸鉀、過硫酸銨。

本發明的優點：1、產品的吸水性能很好，在含有營養元素及生長素的情況下，吸去離子水量可達290-570倍。2、產品含植物生長必需的氮、磷及鉀營養元素，在保持土壤水分的同時，還能發揮營養元素的功效，3、產品含有植物生長素鄰硝基苯酚，可促進植物生長發育，還能增強植物本身的抗逆能力，把病害損失降到最低。

本發明的高吸水樹脂不僅能提供植物生長所需要的氮、磷及鉀營養元素，而且還含有能促進植物生長、提高產量的生長素鄰硝基苯酚，該高吸水樹脂在農、林、牧及荒漠化防治等領域中具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是含植物營養元素及生長素高吸水樹脂的制備工藝流程圖

圖2是含植物營養元素及生長素高吸水樹脂的紅外光譜圖

具體實施方式