[發明專利]一種環保型農用土面增肥保水液態地膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710095700.7
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106883552A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 李峰
• 申請（專利權）人: 李峰
• 主分類號: C08L61/24
• 分類號: C08L61/24;C08L33/26;C08L29/04;C08L1/28;C08F220/56;C08F222/38;C08F226/02;C08F2/44;C08K3/34;C08G12/12;C08J3/24;B01J13/14;C05G3/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及聚丙烯酰胺，具體地說一種環保型農用土面增肥保水液態地膜及其制備方法。

背景技術

聚丙烯酰胺及其衍生物是一類用途廣泛的水溶性高分子材料，可用作絮凝劑、紙張增強劑和助留助濾劑等，已應用于水處理、造紙和石油開采等領域。交聯型聚丙烯酰胺微球由于具有吸水、保水和溶脹等性能，可用作土壤保水劑、油田堵水劑和“尿不濕”等材料。

劉學貴、王恩德、邵紅等人在其《新型聚丙烯酰胺改性膨潤土防滲材料的研究》一文中，本文以吉林省劉房子天然鈉基膨潤土為原料，選用聚丙烯酰胺作為改性劑，采用水溶液聚合法，對膨潤土進行插層改性，合成了聚丙烯酰胺改性膨潤土材料，具有較好的吸水膨脹、耐鹽和熱穩定性能，研究了改性膨潤土防滲材料去除垃圾滲濾液中主要污染物的有效性和控制垃圾滲濾液滲透的可行性。

脲醛樹脂泡沫是一種富含各種礦質元素的肥料，如含銨、鈉、鈣、鉀、鎂、磷酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、尿素以及微量元素，能夠改善土壤結構。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種環保型農用土面增肥保水液態地膜及其制備方法。

一種環保型農用土面增肥保水液態地膜，由以下重量份的原料組成：丙烯酰胺53-70份，膨潤土25-37份，蒸餾水適量，硫酸鎂11-23份，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺5-13份，二甲基二烯丙基氯化銨7-13份，過硫酸銨2-5份，丙酮適量，甲醛47-58份，尿素47-58份，N,N,N',N'-四甲基乙二胺5-12份，司盤80 0.8-3份，環己烷120-160份，鹽酸溶液適量，聚乙烯醇16-33份，羥甲基纖維素9-14份。

具體步驟如下：

（1）稱取膨潤土加入到蒸餾水中，攪拌0.5-2小時，使其均勻分散在水溶液中，形成均勻穩定的膨潤土懸浮液；

（2）聚丙烯酰胺/膨潤土復合微凝膠的制備：

在裝有攪拌器和溫度控制的反應容器中，稱取硫酸鎂，溶解到蒸餾水中，待完全溶解后將二分之一份的上述膨潤土懸浮液加入到反應器中，再加入反應單體丙烯酰胺、N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，并加入二甲基二烯丙基氯化銨、過硫酸銨，分散15-40分鐘后，再加入促進劑N,N,N',N'-四甲基乙二胺，之后加入余下的膨潤土懸浮液，充分混合均勻，在N₂保護下室溫聚合反應6-12小時，所得產物經蒸餾水和丙酮多次交替洗滌，洗滌后的產品自然晾干，即得粉末狀的聚丙烯酰胺/膨潤土復合微凝膠；

（3）含有反應前驅體的微凝膠的制備：將步驟（2）所得微凝膠加入到甲醛與尿素的混合液中，用鹽酸溶液調整pH值至2-3，在室溫條件下充分溶脹10-15小時；

（4）稱取司盤80，加入到含有環己烷的反應瓶中，在N₂保護下進行充分乳化，形成油相，室溫時，在N₂保護條件下將上述含有反應前驅體的微凝膠加入到充分乳化的油相中，充分分散0.5-3小時，將體系溫度恒定至45-65℃，反應4-7小時，產品經蒸餾水和丙酮多次交替洗滌后自然晾干，得有機-無機復合凝膠微球；

（5）將步驟（4）復合凝膠微球混合配制成濃度為2-10wt%的水溶液，加入聚乙烯醇溶解混合均勻，之后加入羥甲基纖維素，充分溶解混合后，在真空干燥箱中進行干燥，干燥溫度50-80℃，得到本產品。

其中，所述的丙烯酰胺為非離子單體丙烯酰胺。

其中，步驟（3）所述的甲醛與尿素的混合液由甲醛溶液于尿素溶液混合組成，兩者體積比1:1。

其中，所述的甲醛溶液和尿素溶液的初始濃度均為1.03mol/L。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）本發明利用非離子單體丙烯酰胺插層聚合改性膨潤土，將陽離子聚丙烯酰胺嵌入到膨潤土層間，通過范德華力和氫鍵結合到膨潤土層間，層間距擴大，片層結構被破壞，得到了插層型的聚丙烯酰胺/膨潤土納米復合物，其中膨潤土主要擔負改性膨潤上材料的骨架支撐作用。

（2）之后以聚丙烯酰胺-膨潤土微凝膠為骨架與脲醛樹脂交聯，在微凝膠表面上形成致密的脲醛樹脂包覆層，得到具有核-殼結構的三元復合凝膠微球，得到的多孔型凝膠微球粒徑均勻，產品具有良好的吸水膨脹、耐鹽和熱穩定性能。

（3）本發明使用復合凝膠微球制備的液體地膜，在使用時與水混合經噴霧法噴灑在地表后，在土壤表面形成膜，有保墑保水作用，不僅有效的防止了水分蒸發，而且脲醛樹脂降解后能夠補充土壤中的氮素養分為作物吸收，起到改良土壤的作用。

具體實施方式