多功能高分子固沙植被复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固沙植被材料及其制备方法。多功能高分子固沙植被复合材料，其特征是它主要由高分子吸水剂、改性剂、高分子化肥、高分子粘合剂组成，多功能高分子固沙植被复合材料的制备方法，其特征是主要采用高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂、高分子粘合剂，利用高分子粘合剂，将粉体的高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂有机地复合，在室温混合后，在模具内发泡（温度为１００～１２０℃）成型。本发明专利技术具有吸水性好、化肥缓释性好，是一种荒漠化土地固沙植被材料。另外，该材料还能作为非荒漠化地区的农、林、牧、园艺等植物用营养材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种固沙植被材料及其制备方法，具体涉及一种用于荒漠化土地治理的多功能、高分子与固沙植被复合材料及其制备方法。①高分子与化学材料荒漠化土地的固定技术。采用的高分子材料，分子量很大，往往高达上千到上百万以上，加水易形成胶体，一般而言分子链越长，粘结力越大，固沙植被作用就更强，可利用其具大的分子链形成巨大网络，使分散的无结构的沙土，形成有一定刚性或弹性不易破碎的稳定体，从而达到稳定沙地的目的。常见的高分子材料如聚丙烯酰胺(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯乳液(PVAc)、水解聚丙烯(HPAN)、聚脲甲醛树脂、聚胺脂等等，用以上方法与材料虽然可以固定荒漠化土地，改良荒漠化土地，但不能为荒漠化土地提供物植生长所需的营养，储水效果较差，而且需要复杂的喷洒程序与喷洒技术及设备。②石油沥青治沙技术。采用渣油、沥青及乳化沥青喷洒在荒漠化土地表面，使之形成一层非连续固结层，经蒸发后逐渐变硬，可保护土地免遭风蚀，但它成本高，需要复杂的喷洒技术，石油的分解物可能会造成新的环境污染。③高分子吸水剂改良荒漠化土地技术。利用高分子吸水剂，吸水量大(最大可达数百倍，数千倍)，保水能力强，加压时也不脱水，在自然条件下难以蒸发，保水时间长，能有效的利水用水分，是土壤中的“分子水库”，下雨就大量吸收水份保存起来，当缺水(或干旱)时，小水库的水就不断放出来，使植物发育、生长，这种吸水性树脂，可以反复吸水——放水，故吸水剂能与土壤良好地混合，改变土壤的空隙分布。但它没有解决土地肥力的问题，虽然有一些资料报道，有人将高分子吸水剂与肥料混合使用来解决以上缺点，因是物理渗合，所以使用时肥料流失严重，利用率不高，肥料渗入地下可能污染了地下水源，又产生新的污染问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是多功能高分子固沙植被复合材料，其特征是它主要由高分子吸水剂、改性剂、高分子化肥、高分子粘合剂组成，其各组份所占总重量百分比为高分子吸水剂粉末、粒度为200～300目 15～25改性剂 粉末、粒度为200～300目 5～15高分子化肥 粉末、粒度为200～300目 15～25高分子粘合剂45～55所述的高分子吸水剂为淀粉系高分子吸水剂、纤维素系高分子吸水剂、蛋白质系高分子吸水剂、合成系高分子吸水剂，它们可单独使用，也可数种组合使用；所述的高分子化肥为高分子化肥类型，可单独使用，也可数种组合使用；所述的高分子粘合剂为聚氨酯类型，主要原料为聚醚多元醇类，通常要求高活性聚氧化烯烃醚分子量在4500～6500，含伯羟基量占总羟基数的40～85％；所述的改性剂为植物吸水剂。其各组份所占总重量最佳百分比为高分子吸水剂粉末、粒度为200～300目 20改性剂 粉末、粒度为200～300目 10高分子化肥 粉末、粒度为200～300目 20高分子粘合剂50。所述的高分子化肥为高聚脲甲醛、聚亚异丁基二脲。所述的改性剂为魔芋粉，粒度100～400目。所述的高分子粘合剂为聚醚多元醇系、TDI。多功能高分子固沙植被复合材料的制备方法，其特征是主要采用高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂、高分子粘合剂，利用高分子粘合剂，将粉体的高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂有机地复合，在室温混合后，在模具内发泡(温度为100～120℃)成型。所述的混合复合发泡成型为粒状、片状、条状制品。所述的多功能高分子固沙植被复合材料的制备方法，其具体步骤为a、组合聚醚的配制，按比例称取聚醚或单独选用聚醚，分别依次加入定量的水，催化剂(辛酸亚锡、三乙酸胺)，硅油均匀搅拌10min；b、将足量的TDI加入(a)配制液体中，搅拌均匀后，加入高分子吸水剂、改性剂、高分子化肥，继续搅拌，待液体物料发白后，迅速将液体倒入预先准备好的模具内，模具根据生产需要设计，使泡沫充满模具，再放进100~120℃烧箱内熟化2小时，冷却后模压成粒状、片状、条状成品。采用高分子吸水剂作为保水、储水材料，高分子化肥聚脲甲醛树脂作为高分子化肥材料，通过使用高分子粘合剂及其他材料，以高分子互穿网络的形式，将两种功能高分子材料有机地结合在一起，形成多功能高分子固沙植被复合材料，该材料即能吸水、保水，不但具有缓释化肥，能提高化肥效率，减少化肥污染的功能及连接土壤团粒的功能，是一种新型的固沙植被材料。本专利技术主要采用高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂、高分子粘合剂、混合复合发泡成型，可生产出吸水性好，化肥缓释性好，荒漠化土地固沙值被材料。另外，该材料还能作为非荒漠化地区的农、林、牧、园艺等植物用营养材料。淀粉系高分子吸水剂淀粉接枝丙烯腈类高分子吸水剂淀粉接枝丙烯酸类高分子吸水剂淀粉接枝丙烯酰胺高分子吸水剂淀粉接枝丙烯酸脂类高分子吸水剂淀粉接枝其它类型的高分子吸水剂纤维素系高分子吸水剂纤维素接枝丙烯酸类高分子吸水剂纤维素接枝丙烯酰胺类高分子吸水剂纤维素接枝烯腈类高分子吸水剂纤维素/醋酸乙烯酯接枝共聚高分子吸水剂纤维素/多种单体接枝共聚高分子吸水剂蛋白质系高分子吸水剂丝蛋白质生物高分子吸水剂蚕丝接枝生物高分子吸水剂酪素蛋白接枝共聚高分子吸水剂天然高分子化合物及其分生物素高分子与吸水剂合成系高分子吸水剂聚丙烯酸类高分子吸水剂聚乙烯醇类高分子吸水剂聚丙烯腈类高分子吸水剂聚丙烯酰胺类高分子吸水剂聚氧化烯烃类高分子吸水剂聚乙二醇类高分子吸水剂聚杂双环化合物高分子吸水剂②高分子化肥，可选用的高分子化肥类型，可单独使用，也可数种组合使用。1)聚脲甲醛 2)聚亚异丁基二脲③高分子粘合剂为聚氨酯类型，主要原料为聚醚多元醇类，通常要求高活性聚氧化烯烃醚分子量在4500～6500，含伯羟基量占总羟基数的40～85％。如聚醚三元醇PPG5613 工业 ARCO化学公司聚醚N330 工业 金陵石化公司聚醚 Propylan 1Lankro公司聚醚 Propylan 3Lankro公司以上原料既可单独使用，也可以组合使用。a、催化剂的选择，选用有机锡与叔胺类，两者复合使用协同作用较好。有机锡类二丁基锡二月桂酸酯 辛酸亚锡叔胺类三乙醇胺 环己胺 三亚乙基二胺 四甲基丁二胺b、泡沫稳定剂硅油，硅油L520c、发泡剂纯净水④改性剂，主要用于复合材料的性能改造，使之容易加工成型，选用植物吸水剂，魔芋粉。优先选择的成分范围高分子吸水剂粉末、粒度为200～300目 20％(重量)改性剂 粉末、粒度为200～300目 10％(重量)高分子化肥 粉末、粒度为200～300目 20％(重量)高分子粘合剂50％(重量)其中，聚醚多元醇 60％TDI 35％催化剂 辛酸亚锡 0.05～0.1％三亚乙基二胺 0.3～0.5％发泡剂 水 1～3％泡沫稳定剂 硅油 0.5～1％如附图说明图1所示，多功能高分子固沙植被复合材料的制备方法，其特征是主要采用高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂、高分子粘合剂，利用高分子粘合剂，将粉体的高分子吸水剂、高分子化肥、改性剂有机地复合，在室温混合后，在模具内发泡(温度为100～120℃)成型。复合材料的制备方法a、组合聚醚的配制，按比例称取聚醚或单独选用聚醚，分别依次加入定量的水，催化剂(辛酸亚锡、三乙酸胺)，硅油均匀搅拌10min。b、将足量的TDI加入(a)配制液体中，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能高分子固沙植被复合材料，其特征是它主要由高分子吸水剂、改性剂、高分子化肥、高分子粘合剂组成，其各组份所占总重量百分比为：高分子吸水剂 粉末、粒度为２００～３００目 １５～２５改性剂 粉末、粒度为２００～３００目 ５～１５高分子化肥 粉末、粒度为２００～３００目 １５～２５高分子粘合剂 ４５～５５所述的高分子吸水剂为淀粉系高分子吸水剂、纤维素系高分子吸水剂、蛋白质系高分子吸水剂、合成系高分子吸水剂，它们可单独使用，也可数种组合使用；所述的高分子化肥为高分子化肥类型，可单独使用，也可数种组合使用；所述的高分子粘合剂为聚氨酯类型，主要原料为聚醚多元醇类，通常要求高活性聚氧化烯烃醚分子量在４５００～６５００，含伯羟基量占总羟基数的４０～８５％；所述的改性剂为植物吸水剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，汪水平，曾黎明，万涛，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]