一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，包括木薯淀粉溶解、单体丙烯酸及单体丙烯酰胺共聚及烘干三步骤。采用活化的木薯淀粉、单体丙烯酸及单体丙烯酰胺在水溶液中通过自由基引发合成离子/非离子复合型的尿素控释载体用水凝胶，生产方法简单可靠，将水凝胶研磨成微粉置于尿素溶液中溶胀即可制得控释尿素，实现尿素的可控释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及肥料领域，具体涉及一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺。
技术介绍
高吸水树脂由含有大量亲水基团的长链分子通过轻微交联而成，是一种功能材料，广泛应用于医药卫生、农林园艺、建筑材料和食品等领域中。将高吸水树脂用于农业中，可起蓄水保水作用，又可作为肥料或者农药的控制释放载体，提高了肥效和药效，减少环境污染，是它的一个重要应用研究方向。现有技术中有将交联丙烯酸盐高吸水树脂包裹尿素后应用于玉米的生长过程中，发现其能显著延缓尿素释放速率，减少淋溶损失量，降低耗水量，进而提高玉米生物量、水分和氮肥利用效率；还有采用交联聚丙烯酸高吸水树脂作为尿素的释放载体，研究合成条件对释放的影响，发现该树脂能有效减缓尿素的释放。利用含肥料的高吸水树脂颗粒作为肥料的释放材料是其应用于肥料控释的一般方法。通常，制备含肥高吸水树脂有两种方法：其一是在合成高吸水树脂过程中添加肥料，经过干燥粉碎便可获得含肥高吸水树脂颗粒；其二是合成的高吸水树脂经干燥粉碎后，将所得的颗粒在肥料溶液中溶胀成含肥料溶液的水凝胶，该水凝胶经再次干燥后亦可获得含肥高吸水树脂颗粒。高吸水树脂在溶液中溶胀后形成的水凝胶是一种典型的软物质，以机械活化淀粉基复合型水凝胶作为肥料的载体进行释放的研究还鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种控释效果好的尿素控释载体用水凝胶的制备工艺。为实现上述技术效果，本专利技术的技术方案为：一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20min至淀粉完全溶解；S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，在水浴温度为50℃恒温搅拌30min进行共聚反应；S3:取出共聚产物在室温中放置3h之后置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，粉碎，过筛即可获得尿素控释载体用水凝胶；S2中单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的总量为6～8g。其中，所述S1中木薯淀粉的加入量与去离子水的比例为0.6～0.8g/10mL。其中，所述单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的重量比为1：（4～5）。本专利技术的优点和有益效果在于：采用活化的木薯淀粉、单体丙烯酸及单体丙烯酰胺在水溶液中通过自由基引发合成离子/非离子复合型的尿素控释载体用水凝胶，生产方法简单可靠，将水凝胶研磨成微粉置于尿素溶液中溶胀即可制得控释尿素，实现尿素的可控释放。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1实施例1的尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，包括下列步骤：S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20min至淀粉完全溶解；S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，在水浴温度为50℃恒温搅拌30min进行共聚反应；S3:取出共聚产物在室温中放置3h之后置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，粉碎，过筛即可获得尿素控释载体用水凝胶；S2中单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的总量为6g。其中，S1中木薯淀粉的加入量与去离子水的比例为0.6g/10mL。其中，单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的重量比为1：4。实施例2实施例2的尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，包括下列步骤：S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20min至淀粉完全溶解；S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，在水浴温度为50℃恒温搅拌30min进行共聚反应；S3:取出共聚产物在室温中放置3h之后置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，粉碎，过筛即可获得尿素控释载体用水凝胶；S2中单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的总量为8g。其中，S1中木薯淀粉的加入量与去离子水的比例为0.8g/10mL。其中，单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的重量比为1：5。实施例3实施例3的尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，包括下列步骤：S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20min至淀粉完全溶解；S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，在水浴温度为50℃恒温搅拌30min进行共聚反应；S3:取出共聚产物在室温中放置3h之后置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，粉碎，过筛即可获得尿素控释载体用水凝胶；S2中单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的总量为7g。其中，S1中木薯淀粉的加入量与去离子水的比例为0.7g/10mL。其中，单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的重量比为2：9。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20 min至淀粉完全溶解；S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，在水浴温度为50℃恒温搅拌30 min进行共聚反应；S3: 取出共聚产物在室温中放置3 h之后置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，粉碎，过筛即可获得尿素控释载体用水凝胶；S2中单体丙烯酸和单体丙烯酰胺的总量为6～8g。

【技术特征摘要】
1.一种尿素控释载体用水凝胶的制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：
S1：称取木薯淀粉，置于10ml去离子水，室温下搅拌20min至淀粉完全溶解；
S2：将单体丙烯酸滴加至KOH溶液进行部分中和至中和度为60%，然后将单体丙烯酰胺以及浓度为0.02mol/L的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液加入部分中和的单体丙烯酸溶液中形成混合单体溶液，通过添加去离子水维持该溶液的体积为15mL，搅拌均匀后倒入已溶解的木薯淀粉溶液中，搅拌向混合溶液中分别加入1ml浓度均为0.20mol/L的过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，密闭，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建明，
申请(专利权)人：江阴市联业生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32