[發明專利]一種農用營養型高吸水樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201210082001.6
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102633942A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 朱春來
• 申請（專利權）人: 朱春來
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/06;C08F2/44;C08K9/04;C08K3/34;C08K11/00;C05G3/04
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技術領域

本發明屬于高吸水性樹脂領域，具體涉及農用營養型高吸水樹脂的制備方法。

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背景技術

高吸水樹脂(Super?Absorbent?Polymer，SAP)是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，并且保水性能優良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。因此，它在個人衛生用品、工農業生產、土木建筑等各個領域都有廣泛用途。

高吸水樹脂是一類含有親水基團和交聯結構的大分子，最早由Fanta?等采用淀粉接枝聚丙烯腈再經皂化制得。按原料劃分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纖維素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)幾大類。其中聚丙烯酸系高吸水樹脂較淀粉系及纖維素系相比，具有生產成本低、工藝簡單、生產效率高、吸水能力強、產品保質期長等一系列優點，成為當前該領域的研究熱點。目前世界高吸水樹脂生產中，聚丙烯酸系占到80%。

高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯結構的高分子電解質。吸水前，高分子鏈相互靠攏纏在一起，彼此交聯成網狀結構，從而達到整體上的緊固。與水接觸時，水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中，鏈上的電離基團在水中電離。由于鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。由于電中性要求，反離子不能遷移到樹脂外部，樹脂內外部溶液間的離子濃度差形成反滲透壓。水在反滲透壓的作用下進一步進入樹脂中，形成水凝膠。同時，樹脂本身的交聯網狀結構及氫鍵作用，又限制了凝膠的無限膨脹。當水中含有少量鹽類時，反滲透壓降低，同時由于反離子的屏蔽作用，使高分子鏈收縮，導致樹脂的吸水能力大大下降。通常，高吸水樹脂在0.9%?NaCl溶液中的吸水能力只有在去離子水中的1/10左右。吸水和保水是一個問題的兩個方面，林潤雄等對此進行了熱力學探討。在一定溫度和壓力下，高吸水樹脂能自發地吸水，水進入樹脂中，使整個體系的自由焓降低，直到平衡。若水從樹脂中逸出，使自由焓升高，則不利于體系的穩定。差熱分析表明，高吸水樹脂吸收的水在150°C以上仍有50%封閉在凝膠網絡中。因此，常溫下即使施加壓力，水也不會從高吸水樹脂中逸出，這是由高吸水樹脂的熱力學性質決定的，雖然高吸水樹脂的開發利用只有30多年的歷史，但是其發展十分引人注目。無論是合成方面的研究還是應用推廣研究十分活躍，已有淀粉類，如淀粉接枝丙烯酸鹽等，合成類，如聚丙烯酸鹽，纖維素類等，聚合形式有水溶液聚合，反相懸浮聚合等，產品的形式有粉末狀，珠狀，膜狀和纖維狀等等。?

在農業方面的應用，由于高吸水樹脂成本高，已經嚴重阻礙了高吸水樹脂的應用推廣，國內眾多科學工作者在降低高吸水樹脂成本方面作了大量的工作，但絕大多數的工作主要集中在聚合體系中添加如膨潤土，高嶺土和凹凸棒等無機土礦物等廉價材料，來達到降低成本的目的，雖然添加有些無機礦物可以提高保水材料吸水后的水凝膠強度，但性能好的高吸水樹脂土添加量較低，不能從根本上降低原料成本。另外產品功能只具有與普通吸水樹脂一樣的吸水、釋水功能，缺乏營養功能。

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發明內容

本發明的目的是提供一種農用營養型高吸水樹脂的制備方法；

本發明采用了如下技術方案：采用如下的步驟：

1）稱取10-15重量份的干燥天然羊糞，將其粉碎成100目的粉末；

?2）取10-15?重量份高嶺土分散于20?ml二甲基亞砜溶液中，80℃下攪拌反應24?小時，用無水乙醇洗滌三次，50℃下真空干燥8?小時；然后將其分散于蒸餾水中并攪拌，使之溶脹10?分鐘，倒入三頸圓底燒瓶中為第一組分；再將羧甲基淀粉用蒸餾水充分溶解，移至分液漏斗中，為第二組分；60℃時，將第二組分滴加到第一組分中，滴加完畢后于80℃反應8?小時；反應完畢后，抽濾，洗滌，將樣品放入真空干燥箱內于60℃下干燥3?小時，80℃下干燥0.5?小時，得到淡灰色顆粒，用研缽研成細小顆粒，即得羧甲基淀粉改性的高嶺土；

3）在帶有回流冷凝管和攪拌裝置的三頸瓶中，加入37-51重量份的三氯化磷和60-70重量份的丙酮，在常溫下攪拌24?小時，然后加入一定量的冰醋酸在30?℃下攪拌反應10?小時；蒸出溶劑及其副產物，得到異丙烯膦酸；