一种保水保肥剂及其用原子经济反应原理的生产方法技术

本发明专利技术公开了用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，该方法包括以下过程：用一定量的碱中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入中和液中并充分溶解，再依次向上述中和液中加入粉末状陈旧或过期粮食、催化剂、交联剂，在３０－４０℃下，反应３０－６０分钟后加入促聚剂并爆聚，得到接枝共聚物，将接枝共聚物冷却、切片、烘干、粉碎，得到成品。本发明专利技术采用粉末状过期或陈旧粮食做原料，保证产品质量、降低成本、更易降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天然高分子材料的化工合成方法，特别指。
技术介绍
目前，高吸水性材料已是农林园艺、卫生用品等领域不可缺少的材料，吸水保水材料在农林业抗旱保苗、改良土壤、防固风沙、水土保持、农肥缓释等方面已起到了明显的作用，因而被普遍认为是继化肥、农药、地膜之后，最有希望最有前途被广大农民接收的农用化工产品。几十年来，国内外所采用的都是悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等工艺，这些工艺都需通氮保护，还需要大量有机溶剂，而这些有机溶剂多为易燃易爆品，操作危险且污染环境，后处理工序繁琐，产品需要用甲醇、丙酮等有毒溶剂洗涤，易挥发、回收困难，原辅料消耗大，生产成本高，对环境有污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产工艺简单、反应周期短、原料全部转化为成品、生产过程零排放、产品保质期长、生物可降解的保水保肥剂及其用原子经济反应原理的生产方法。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案为一种用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，该方法包括以下过程用一定量的碱中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入中和液中并充分溶解，再依次向上述中和液中加入粉末状陈旧或过期粮食、催化剂、交联剂，在30-40℃下，反应40-60分钟后加入促聚剂并爆聚，得到接枝共聚物，将接枝共聚物冷却、切片、烘干、粉碎，得到成品。进一步，加入促聚剂前向反应物中加入多元醇。进一步，所述多元醇为甘油或聚乙二醇或乙二醇。进一步，在所述反应过程中向反应物中加入海泡石。进一步，所述反应中，各反应物的含量分别为丙烯酸160-190ml，25.8-26.2％的碱溶液230-270ml，丙烯酰胺80-150g，粉末状陈旧或过期粮食淀粉50-100g，催化剂1.5-3.5g，多元醇3-5ml，交联剂3-6mg，海泡石3-10g，促聚剂45-60ml。进一步，所述促聚剂为氨水。进一步，所述交联剂为双丙烯酰胺。进一步，所述催化剂为过硫酸铵或过硫酸钾。采用上述方法生产的生物可降解的保水保肥剂，该保水保肥剂由160-190ml丙烯酸，25.8-26.2％的碱溶液230-270ml，80-150g丙烯酰胺，50-100g粉末状陈旧或过期粮食，1.5-3.5g催化剂，3-5ml多元醇，3-6mg交联剂，3-10g海泡石，45-60ml促聚剂反应而成。采用上述生产方法后，用催化剂在淀粉的天然高分子骨架上先产生游离基，丙烯酸、丙烯酰胺分别在游离基上进行接枝共聚，然后，在交联剂的作用下共聚物靠爆聚放热反应自交联，交联形成网状三维立体结构的聚合物，含有大量羧基和酰胺基亲水基团，不溶于水，但能吸水、保水，吸肥、保肥，并能缓慢释放水、肥；采用粉末状过期或陈旧粮食做原料，不仅使产品质量有保证，产品的吸水量可达自身重量的400-1000倍，而且利用了废旧陈粮并且降低了成本，产品可生物降解为有机肥，不产生二次污染，可使土壤形成团粒结构，增强土壤通透性，为植物生长创造良好环境和条件；另外，在反应液中加入海泡石后，海泡石作为载体产生化学吸附，将反应最终产生的聚合物吸附在表面，进一步增强了吸水、吸肥的能力，同时还起到调整PH值的作用，使聚合物的PH值保持在6.5-8之间；经检验，本专利技术的生物可降解的高效抗旱保水保肥剂吸水倍率高达1475g/g，PH值为8.0，168天时生物分解率为61.4％。而多元醇可起到润滑作用、便于反应物脱模，同时也起到交联剂的作用；并且本专利技术的生产方法，利用原子经济反应原理，生产工艺简单，常温常压、不通氮，反应周期短，中间产物不水解不皂化不过滤不洗涤，原料全部转化为成品，实现零排放，并且产品无毒无味，保质期长。具体实施例方式实施例1称取160ml丙烯酸加入反应釜，用26％的NaOH碱液230ml中和丙烯酸，中和后依次向反应釜中加入丙烯酰胺130g、过期玉米粉100g、过硫酸钾催化剂3g、甘油4ml、双丙烯酰胺交联剂3mg、海泡石3.5g，按顺序加料，并不停搅拌，反应温度控制在30-40℃，反应40分钟之后，加氨水45ml，搅拌均匀后放料入爆聚槽，爆聚后，取出聚合物冷却、切片，在80-110℃条件下烘干4小时，粉碎、包装。实施例2称取164ml丙烯酸加入反应釜，用25.8％的碱液242ml中和丙烯酸，中和后加丙烯酰胺80g、过期稻米粉64g、过硫酸铵催化剂3.5g、聚乙二醇3ml、双丙烯酰胺交联剂6mg、海泡石3g，按顺序加料，并不停搅拌，反应温度控制在30-40℃，反应50分钟之后，加氨水促聚剂60ml，搅拌均匀后放料入爆聚槽。爆聚后，取出聚合物冷却、切片，在80-110℃条件下烘干4小时，粉碎、包装。实施例3称取190ml丙烯酸加入反应釜，用26.2％的碱液270ml中和丙烯酸，中和后加丙烯酰胺150g、过期玉米淀粉50g、过硫酸钾催化剂1.5g、过硫酸铵催化剂1.5g、乙二醇5ml、双丙烯酰胺交联剂4mg、海泡石10g，按顺序加料，并不停搅拌，反应温度控制在30-40℃，反应60分钟之后，加氨水促聚剂50ml，搅拌均匀后放料入爆聚槽。爆聚后，取出聚合物冷却、切片，在80-110℃条件下烘干4小时，粉碎、包装。上述实施例中，用催化剂在淀粉的天然高分子骨架上先产生游离基，丙烯酸、丙烯酰胺分别在游离基上进行接枝共聚，然后，在交联剂的作用下共聚物靠爆聚放热反应自交联，交联形成网状三维立体结构的聚合物，含有大量羧基和酰胺基亲水基团，不溶于水，但能吸水、保水，吸肥、保肥，并能缓慢释放水、肥；另外，由于反应物粘性大，在反应过程中加入甘油、聚乙二醇、乙二醇等多元醇可起到润滑作用、便于脱模，同时也起到交联剂的作用；海泡石含有大量硅和镁，有较强的吸附性、热稳定性及耐盐碱性，在反应中加入海泡石后，海泡石作为载体产生化学吸附，将反应最终产生的聚合物吸附在表面，进一步增强了吸水、吸肥的能力，同时还起到调整PH值的作用，使聚合物的PH值保持在6.5-8之间。经检验，本专利技术的生物可降解的高效抗旱保水保肥剂吸水倍率高达1475g/g，PH值为8.0，168天时生物分解率为61.4％，并且所述海泡石还可在爆聚物经烘干、粉碎后干混加入。权利要求1.一种用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，该方法包括以下过程用一定量的碱中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入中和液中并充分溶解，再依次向上述中和液中加入粉末状陈旧或过期粮食、催化剂、交联剂，在30-40℃下，反应40-60分钟后加入促聚剂并爆聚，得到接枝共聚物，将接枝共聚物冷却、切片、烘干、粉碎，得到成品。2.如权利要求1所述的用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，加入促聚剂前向反应物中加入多元醇。3.如权利要求2所述的用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，所述多元醇为甘油或聚乙二醇或乙二醇。4.如权利要求1所述的用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，在所述反应过程中向反应物中加入海泡石。5.如权利要求4所述的用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，所述反应中，各反应物的含量分别为丙烯酸160-190ml，25.8-26.2％碱溶液230-270ml，丙烯酰胺80-150g，陈旧或过期粮食50-100g，催化剂1.5-3.5g，多元醇3-5ml，交联剂3-6mg，海泡石3-10g，促聚剂45-60ml。6.如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用原子经济反应原理生产保水保肥剂的方法，其特征在于，该方法包括以下过程：用一定量的碱中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入中和液中并充分溶解，再依次向上述中和液中加入粉末状陈旧或过期粮食、催化剂、交联剂，在３０－４０℃下，反应４０－６０分钟后加入促聚剂并爆聚，得到接枝共聚物，将接枝共聚物冷却、切片、烘干、粉碎，得到成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春山，于凤芹，李燕，杨雪梅，
申请(专利权)人：北京金焱晖生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]