[發明專利]天然營養型高吸水樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201210079230.2
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102617815A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 雷自強;李文鋒;沈智;張哲;高淑玲;李芳紅;彭輝;安寧
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/06;C08F222/38;C09K17/20;C05G3/00;C05G3/04;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種高吸水樹脂，尤其涉及一種以天然羊糞粉末、丙烯酸、坡縷石原礦物為基材的天然營養型高吸水樹脂；本發明同時還涉及該高吸水樹脂的制備方法。

背景技術

高吸水樹脂（Superabsorbent?Polymers?簡稱?SAP）是指通過水合作用能迅速吸收自重幾百到幾千倍蒸餾水或幾十倍生理鹽水而呈凝膠狀，而且即使在加壓的情況下也不易脫水的一種輕度交聯的高分子聚合物，是近十幾年來發展起來的一種新型化工制劑。高吸水樹脂的性能優越，用途極為廣泛，在眾多領域如建筑材料、日用化工、石油工業、環保工業、纖維工業、電子工業等方面具有廣闊的應用前景，尤其是農林園藝和醫用衛生等方面已成為不可缺少的材料；同時，高吸水樹脂具有極強的吸水性和保水性，加入肥料成分后還兼有肥效；不僅如此，發展高吸水樹脂將大大豐富高分子科學，特別是豐富功能高分子材料科學的內容，將進一步促進高分子合成理論及材料的加工理論的發展，也豐富了彈性凝膠科學的內容，特別是將使高分子水凝膠理論帶來新的發展；高吸水樹脂的開發還將帶來有關學科如醫學、生物工程學、生理衛生學、水上學、生命科學等的發展。所以，在短短幾十年中，高吸水樹脂引起了世界各國的高度重視，從而得到如此迅速的發展。幾年來我國的高吸水樹脂的研究工作發展比較迅速，呈現出一派欣欣向榮的景象。

高吸水樹脂一般采用淀粉、纖維素與不飽和有機單體接枝共聚制成，或用不飽和有機單體直接合成。常用的保水劑有固態和液態兩種，固態的又有粉末、薄片和纖維狀三種，以粉末狀應用最廣。美國在?60?年代初期首先研制和應用吸水劑，作為“改善水分狀況的重要工具”在西部干旱地區推廣應用，取得了良好的效果。日本吸水劑的研究和生產發展很快，其吸水劑產量接近世界總產的一半。我國沙漠和干旱地區的面積大，使用高分子吸水樹脂做土壤保水劑是解決農作物節約用水該問題最有效的方法，但此類保水劑由于原料價格昂貴，價格高，普及使用存在一定的困難，因此圍繞如何降低此類保水劑成本已開展了許多研究工作。

羊糞是一種速效、微堿性，有機質多，肥效快，適于各種土壤施用的天然綠色的熱性肥料，其化學成分：羊糞含有機質24～27%，氮(N)0.7～0.8%，磷(P₂O₅)0.45～0.6%，鉀(K₂O)0.4～0.5%。羊糞含有機質比其它畜糞多，糞質較細，肥分濃厚，可廣范用于食用菌種植，樹木，果園、花卉、蔬菜等農作物的生長；同時，羊糞經過發酵是一種很好的有機肥，使用它做肥料，可以改善土質，是防止土地板結，經濟價值很好。

坡縷石土是一種含水富鎂鋁硅酸鹽礦物，其分子式為?Mg₅Si₈O₂(OH)₄·4H₂O，屬于硅酸鹽的雙鏈結構（角閃石）和層狀結構（云母類）間的過渡類型，沿?c?軸發育雙鏈結構，沿?a、b?軸發育層狀結構,形成具有不同于層狀礦物的特殊層鏈狀晶體結構。在江蘇、安徽、甘肅等省,?坡縷石土礦產資源豐富，其晶體呈棒狀或纖維狀，長徑比大，是一種天然一維納米材料。作為復合材料的填料，可有效提高復合材料的凝膠強度，耐熱性等。

目前，利用天然原料制備的吸水性樹脂有很多，例如，中國專利（CN101735396A）公開的采用麥秸稈制備的高吸水性樹脂，中國專利（CN102093513A）公開了一種利用了馬鈴薯淀粉與丙烯酸來制備高吸水樹脂，中國專利（CN?101143957A）公開了一種酸熱處理凹凸棒土復合保水劑等，但利用天然羊糞為原料制備高吸水復合材料在目前的文獻中均未報道過。

發明內容

本發明的目的是提供一種營養型高吸水樹脂；

本發明的另一目的是提供一種營養型高吸水樹脂的制備方法。

（一）天然營養型高吸水樹脂的制備

本發明天然營養型高吸水樹脂，是以羊糞粉末、坡縷石原礦物、丙烯酸、為基材，以N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，過硫酸鉀為引發劑，在水中通過自由基引發，使丙烯酸、羊糞粉末與坡縷石原礦物接枝聚合而得。