[發明專利]一種保水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410660775.1
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104449750A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 馬江平;張克江;吳蘅
• 申請（專利權）人: 成都科衡環保技術有限公司
• 主分類號: C09K17/32
• 分類號: C09K17/32;C08F251/02;C08F251/00;C09K101/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 欒波

技術領域

本發明涉及農業生產領域，具體而言，涉及一種保水劑及其制備方法。

背景技術

保水劑是一種吸水能力特別強的功能高分子材料。由于它大多數是由低分子物質經聚合反應合成的高聚物或者由高分子化合物經化學反應制成，所以又稱吸水性樹脂或高吸水性高分子。由于分子結構交聯，分子網絡所吸水分不能用一般物理方法擠出，故具有很強的保水性。它能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍的去離子水，數十倍至近百倍的含鹽水分，并且具有重復吸水的功能，吸水后膨脹為水凝膠，然后緩慢釋放水分供種子發芽和作物生長利用，從而增強土壤保水性能、改良土壤結構、減少水的深層滲漏和土壤養分流失、提高水分利用率。保水劑適合在降水稀少、雨水年季分布不均勻的地區以及缺少灌溉水源的地區使用。

保水劑作為一種化學節水技術，是于20世紀70年代在美國農業部北方研究中心開發成功。隨后美國、日本、法國等國家對保水劑在農林業中的應用進行了大量的研究，并進行了大面積的推廣使用。國內對保水劑的研究開始于20世紀80年代中期，目前大部分產品已有一定規模。在“八五”和“九五”期間共在全國示范推廣達1100多萬畝。目前，土壤固化劑、復合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經在我國農林業中得到了實際應用。

保水劑使用的是高吸水性樹脂，它是一種吸水能力特別強的功能高分子材料。無毒無害，反復釋水、吸水，因此農業上人們把它比喻為微型水庫。同時，它還能吸收肥料、農藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農業、林業、園藝、建筑材料；在工業方面可廣泛應用于石油化工、電纜、造紙、傳感器、滅火器具、纖維制品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。

但是，現在在農業上用的保水劑普遍保水能力不強，尤其在干旱少雨的地區使用，正由于保水能力不強的原因會導致農作物生長緩慢，甚至會發生枯死的現象。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種保水劑，所述的保水劑具有高效的保水能力以及可生物降解的能力等優點。

本發明的第二目的在于提供一種所述的保水劑的制備方法，該方法保水劑的制備方法具有操作簡單、制備出的保水劑保水能力強、能有效促進農作物生長等優點。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明實施例提供了一種保水劑，其原材料按質量份數計包括以下組分：丙烯酸10-20份，可溶性纖維素5-15份，玉米淀粉5-15份，丙烯酰胺4-10份，N-羥甲基丙烯酰胺0.1-1份，過硫酸銨0.1-1份，過硫酸鉀0.2-1份，水15-30份，質量百分比濃度為30-40％的氫氧化鈉溶液45-60份。

優選地，其原材料按質量份數計包括以下組分：丙烯酸10-15份，可溶性纖維素5-10份，玉米淀粉5-10份，丙烯酰胺4-8份，N-羥甲基丙烯酰胺0.1-0.4份，過硫酸銨0.1-0.4份，過硫酸鉀0.2-0.6份，水15-25份，質量百分比濃度為30-40％的氫氧化鈉溶液45-55份。

優選地，其原材料按質量份數計包括以下組分：丙烯酸10份，可溶性纖維素10份，玉米淀粉10份，丙烯酰胺4份，N-羥甲基丙烯酰胺0.3份，過硫酸銨0.3份，過硫酸鉀0.4份，水20份，質量百分比濃度為30-40％的氫氧化鈉溶液50份。

本發明實施例提供的保水劑，具有很高的保水能力，并且具有可生物降解的能力，不改變土壤環境，是一種綠色環保的農業藥劑，適用于干旱缺水地區。

本發明實施例還提供了一種保水劑的制備方法，包括如下步驟：

(A)將所述可溶性纖維素、所述玉米淀粉以及所述水混合攪拌均勻后形成第一混合物；

(B)在第一混合物中加入所述丙烯酸、所述丙烯酰胺、所述N-羥甲基丙烯酰胺、所述過硫酸銨以及所述過硫酸鉀混合攪拌均勻后形成第二混合物；

(C)取所述質量百分比濃度為30-40％的氫氧化鈉溶液加入所述第二混合物中，在溫度為45-50℃的條件下混合攪拌2-3h后停止攪拌得到第三混合物；

(D)將所述第三混合物放置使其交聯后，經過冷卻、切割、烘干以及粉碎步驟后得到產品。

本發明實施例提供的保水劑的制備方法，操作方法簡單，在后續加入氫氧化鈉時，由于發生的化學反應很劇烈，因此加入堿液的時候最好配制成低濃度，但是如果濃度過低又會混入大量的水，因此控制在質量濃度為30-40％的堿液為最佳配比，而且最好緩慢倒入，另外加入堿液之后，當物料逐漸出現粘稠狀且顯現微紅色時，表明反應基本進行完畢，此時即可停止攪拌，一般在2-3h左右。