一种腐植酸基农林保水剂的制备方法及其农林保水剂技术

本发明专利技术公开了一种腐植酸基农林保水剂的制备方法及其农林保水剂。该方法以丙烯酸、丙烯酰胺和腐植酸钾为原料，以过硫酸钾为引发剂，以N,N’—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用溶液聚合法，制备腐植酸基保水剂，实验结果证实：以单体丙烯酸质量为基准，腐植酸钾用量为3％，引发剂用量为0.3％，交联剂用量为0.02％，丙烯酰胺用量为20％，中和度为70％，反应温度为40℃，反应时间为2h。在此条件下制备的保水剂吸去离子水倍率为821g/g，吸0.9％盐水倍率为81g/g，还具有很好的释水率，特别适合农林土壤的保水和释水使用，对我国现代节水农林业的发展和生态修复领域具有重要意义。

Preparation method of humic acid based agroforestry water retaining agent and its agricultural and forest water retaining agent

The invention discloses a preparation method of a humic acid based agricultural and forestry water retaining agent and a agricultural and forestry water retaining agent. Humic acid-based water-retaining agent was prepared by solution polymerization using acrylic acid, acrylamide and potassium humate as raw materials, potassium persulfate as initiator and N, N'-methylene bisacrylamide as crosslinking agent. The experimental results showed that the amount of potassium humate and initiator was 3% and 3% respectively based on the quality of monomer acrylic acid. 0.3%, the amount of crosslinking agent 0.02%, the amount of acrylamide 20%, the degree of neutralization 70%, the reaction temperature 40%, the reaction time 2 h. Under these conditions, the absorbed and deionized water ratio of the water-retaining agent is 821 g/g, the absorbed and deionized water ratio of 0.9% brine is 81 g/g, and the water-releasing rate of the water-retaining agent is very good. It is especially suitable for the use of water-retaining and releasing of agricultural and forestry soil. It is of great significance to the development of modern water-saving agriculture and forestry and ecological restoration in China

【技术实现步骤摘要】
一种腐植酸基农林保水剂的制备方法及其农林保水剂
本专利技术属于保水剂
，具体涉及一种腐植酸基农林保水剂的制备方法及其农林保水剂。
技术介绍
保水剂是一类具有高吸水和保水能力的高分子聚合物，能够吸收自身重量百倍甚至千倍的水分，当环境相对湿度降低时，可缓慢释放其中水分供植物利用，并可重复吸释水[EntryJA，SojkaRE，WatwoodM，etal.Polyacrylamidepreparationsforprotectionofwaterqualitythreat-enedbyagriculturalrunoffcontaminants[J].EnvironmentalPollution，2002,120(2):191-200.]。20世纪60年代初，美国农业部北方研究中心Gugliemilli[吴季怀，林建明，魏月林.高吸水保水材料[M].北京：化学工业出版社，2005:21-25]通过淀粉接技丙烯腈，制备出了部分水解的淀粉接枝丙烯腈共聚物高吸水性保水剂；孙瑞健等[R.J.Sun，M.Y.Li，J.C.Zhang，L.J.Zhu.“TheSynthesisandPropertiesoftheModifiedBentonite-StarchAbsorbentPolymer”，AdvancedMaterialsResearch，Vols.726-731，pp.511-515,2013]以丙烯酸、淀粉和膨润土为原料制备了复合型保水剂；王启强等[王启强，邵水源.尿素/丙烯酸合成保墒剂在碱性土壤中的应用研究[J].化工新型材料，2017,45(9)；232-234]通过正交试验探讨合成制备保墒剂，土壤保水能力达22d；王丹菊等[王丹菊，杨文武，林洁.高吸水尿素-聚乙烯醇-丙烯酸树脂的合成及性能研究[J].化工新型材料，2017,45(9)：102]采用尿素、聚乙烯醇、丙烯酸合成了高吸水树脂。目前，利用丙烯酸[AhmedEM，Hydrogel：preparation，characterizationandapplications：areview[J].JournalofAdvancedResearch，2015,6(2)：105-121]、丙烯酰胺[KilicAG，MalciS，CelikbicakO，SalihB，Goldrecoveryontopoly(acrylamide-allylthiourea)hydrogelsSynthesizedbytreatingwithgammaradiation[J].AnalylicaChimicaActa，2015,547(1)：18-25]、乙烯醇[El-RefaieK，ElbadawyA，MohamedS，MohyE，MahmoudA.Physicallycrosslinkedpoly(vinylalcohol)-hydroxyethylstarchblendhydrogelmembranes：Synthesisandcharacterizationforbiomedicalapplications[J].ArabianJournalofChemistry，2014,7(3)：372-380]、淀粉[TangLH，KumarRN，RozmanHD.GMAgraftedsagostarchasareactivecomponentinultravioletradiationcurablecoatings[J].CarbohydratePolymers，2003,54(4)：509-516]、纤维素[郭军，黄劲松，吴小说，刘廷国，方童杨，汪新.辐照水稻秸秆制备吸水性树脂的研究[J].核农学报，2015,29(3)：478-483]等材料接枝或共聚合成制备保水剂的研究与日俱增。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种腐植酸基农林保水剂的制备方法，本专利技术的另一目的是提供一种腐植酸基农林保水剂的制备方法所获得的农林保水剂。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种腐植酸基农林保水剂的制备方法：取腐植酸钾加去离子水，使腐植酸钾与去离子水混合均匀；加入丙烯酸，冰水浴条件边搅拌边缓慢逐滴加入2mol/LNaOH至所需中和度，加入丙烯酰胺、过硫酸钾，水浴40℃下搅拌，再加入交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺反应；反应完成后取出产物在60℃下干燥至恒重，粉碎研磨既得。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，加入交联剂N,N’—亚甲基双丙烯酰胺反应2h。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，腐植酸钾的用量为丙烯酸质量的1-4％。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，过硫酸钾的用量为丙烯酸质量的0.1-0.5％。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，丙烯酰胺的用量为丙烯酸质量的15-25％。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，中和度为60-80％。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，以单体丙烯酸质量为基准，腐植酸钾用量为3％，引发剂用量为0.3％，交联剂用量为0.02％，丙烯酰胺用量为20％，中和度为70％，反应温度为40℃，反应时间为2h，制备的保水剂吸去离子水倍率为821g/g，吸0.9％盐水倍率为81g/g。所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法所获得的腐植酸基农林保水剂。所述的腐植酸基农林保水剂在农林保水或植物栽培种的应用。有益效果：与现有技术相比，本专利技术以丙烯酸、丙烯酰胺和腐植酸钾为原料，以过硫酸钾为引发剂，以N,N’—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用溶液聚合法，制备腐植酸基保水剂，实验结果证实：以单体丙烯酸质量为基准，腐植酸钾用量为3％，引发剂用量为0.3％，交联剂用量为0.02％，丙烯酰胺用量为20％，中和度为70％，反应温度为40℃，反应时间为2h。在此条件下制备的保水剂吸去离子水倍率为821g/g，吸0.9％盐水倍率为81g/g，还具有很好的释水率，特别适合农林土壤的保水和释水使用，对我国现代节水农林业的发展和生态修复领域具有重要意义。附图说明图1是保水剂的X-射线衍射图；图2是保水剂的扫描电镜图；图3是保水剂的热重分析曲线图；图4是保水剂的红外光谱图；图5是腐植酸钾与吸水倍率的关系曲线图；图6是引发剂用量与吸水倍率的关系曲线图；图7是交联剂用量与吸水倍率的关系曲线图；图8是丙烯酰胺用量与吸水倍率的关系曲线图；图9是中和度与吸水倍率的关系曲线图；图10是保水剂在不同温度下的释去离子水率结果图；图11是保水剂在不同温度下的释0.9％盐水率图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。以下实施例所使用的主要试剂和设备如下：丙烯酸(AA)，化学纯(CP)，上海凌峰化学试剂有限公司；丙烯酰胺(AM)，化学纯(CP)，国药集团化学试剂有限公司；腐植酸钾(HA-K)，化学纯(CP)，上海巨枫化学科技有限公司；过硫酸钾(KPS)，分析纯(AR)，上海凌峰化学试剂有限公司；N,N’—亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，化学纯(CP)，国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠(NaOH)，分析纯，南京化学试剂股份有限公司；氯化钠(NaCl)，分析纯，南京化学试剂股份有限公司。DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市英峪高科仪器厂；SXJQ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腐植酸基农林保水剂的制备方法，其特征在于：取腐植酸钾加去离子水，使腐植酸钾与去离子水混合均匀；加入丙烯酸，冰水浴条件边搅拌边缓慢逐滴加入2mol/L NaOH至所需中和度，加入丙烯酰胺、过硫酸钾，水浴40℃下搅拌，再加入交联剂N,N’—亚甲基双丙烯酰胺反应；反应完成后取出产物在60℃下干燥至恒重，粉碎研磨既得。

【技术特征摘要】
1.一种腐植酸基农林保水剂的制备方法，其特征在于：取腐植酸钾加去离子水，使腐植酸钾与去离子水混合均匀；加入丙烯酸，冰水浴条件边搅拌边缓慢逐滴加入2mol/LNaOH至所需中和度，加入丙烯酰胺、过硫酸钾，水浴40℃下搅拌，再加入交联剂N,N’—亚甲基双丙烯酰胺反应；反应完成后取出产物在60℃下干燥至恒重，粉碎研磨既得。2.根据权利要求1所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，其特征在于：加入交联剂N,N’—亚甲基双丙烯酰胺反应2h。3.根据权利要求1所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，其特征在于：腐植酸钾的用量为丙烯酸质量的1-4％。4.根据权利要求1所述的腐植酸基农林保水剂的制备方法，其特征在于：过硫酸钾的用量为丙烯酸质量的0.1-0.5％。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽珺，李坤，张金池，姜姜，徐桂明，张芬萍，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32