施用水性磺化芳香族聚合物以增强保水性制造技术

一种包括提供含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物并且将所述水性混合物施用到颗粒聚集体上的方法，所述方法足以提高所述颗粒聚集体的持水能力。

Waterborne sulfonated aromatic polymers to enhance water retention

A method includes providing a water-borne mixture containing sulfonated aromatic polymer components and applying the aqueous mixture to the particle aggregates, which is sufficient to improve the water holding capacity of the particle aggregates.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】施用水性磺化芳香族聚合物以增强保水性
本专利技术涉及一种用含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物处理颗粒聚集体(如土壤)的方法。
技术介绍
因为土壤中难以保留水，所以在干旱和半干旱气候中耕种具有挑战性。全球人口增长和发展中国家对农作物的日益增长的需求以及干旱和半干旱地区干旱情况频率的增加需要提高农业生产中的水分利用效率。在植物根区中增强土壤的持水能力(waterholdingcapacity，WHC)和保留土壤的可用水的能力会对农作物产率有益。此外，增强WHC会帮助减少肥料浸入环境中，并且提高肥料效率。并入水凝胶或超吸收性聚合物(superabsorbentpolymer，SAP)材料作为土壤添加剂是一种提高土壤WHC的方式。SAP土壤添加剂已用于园艺、罐装混合物、园林和一些高价值农作物应用中。然而，水凝胶和SAP材料的难题是难以将其传递进入田间。为了将这些材料引入田间的根尖中，需要将其以颗粒形式传递并且以机械方式送入田间，但那为准备田地增添了额外的复杂程度。或者，可将水凝胶或SAP材料直接涂布到种子或农业增效剂(如农药和肥料)上。用水凝胶或SAP材料涂布种子和农业增效剂也为农业过程增添费用和复杂性。期望确定一种以一种以易于在田间传递同时不会对现用材料增添显著复杂性或额外费用的方式有效提高土壤的WHC的方法。尤其期望能够将提高WHC的添加剂以水性混合物形式传递到田间的土壤，从而使得可易于将其并入到灌溉系统或现用水性混合物传递方法中。甚至更期望确定一种以水性混合物形式将提高WHC的添加剂以及农业增效剂如肥料传递到田地的土壤中的方式。
技术实现思路
本专利技术提供一种以易于在田间传递同时不对现用农业材料和农业过程增添显著复杂性或额外费用的方式可有效提高颗粒聚集体(如土壤)持水能力(WHC)的方法。本专利技术提供一种以水性混合物形式将提高WHC的添加剂传递到颗粒聚集体(如田间的土壤)中的方法，从而使得易于将其并入到如现用灌溉或施肥系统的水性混合物传递方法中。本专利技术方法甚至可以包括以水性混合物形式将提高WHC的添加剂以及农业增效剂如肥料传递到颗粒聚集体(如田间的土壤)中。出人意料的是，已发现用含有磺化芳香族聚合物组分(SAPC)的水性混合物处理颗粒聚集体如土壤导致颗粒聚集体的WHC提高。在第一方面，本专利技术是一种包含提供含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物并且将水性混合物施用到颗粒聚集体上的方法。本专利技术可用作例如一种提高用于种植植物的土壤的持水能力的方法。附图说明出于说明本专利技术的目的，图式展示本专利技术的当前优选形式。因此，以下图式说明本专利技术的非限制性实施例，其中：图1是展示含有润湿土壤样品的容器的示意图，其中水移动轮廓表示本专利技术的土壤样品。图2是展示促进土壤中水横向移动的预先注入SNFP的水润湿区域的宽度/高度比值的曲线的图形说明。较高宽度/高度比值表明横向方向上的水移动比垂直方向上的更大，并且会导致土壤中润湿区域更宽。图3是注入80mL水后土壤(以黑色展示)柱状容器中润湿土壤轮廓(以白色展示)的图形描述。图4是注入80mLSNFP和尿素混合物的溶液后土壤(以黑色展示)柱状容器中润湿土壤轮廓(以白色展示)的图形描述。具体实施方式“和/或”意思是“和，或或者”。“多个”意味着两个或更多个。除非另外说明，否则所有范围包括端点。除非另外说明，否则“分子量”是指由尺寸排阻色谱法测定的重均分子量。除非日期利用呈带有连字符的两位数形式的测试方法编号来指示，否则测试方法是指从本文件的优先权日起最近的测试方法。参考测试方法含有参考测试协会和测试方法编号两者。测试方法组织通过以下缩写中的一个来参考：ASTM是指ASTM国际性组织(原名是美国测试与材料协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials))；EN是指欧洲标准(EuropeanNorm)；DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormung)；并且ISO是指国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandards)。本专利技术是一种适用于处理颗粒聚集体的方法。颗粒聚集体是包含多个颗粒或粒子的物质。举例而言，砂是包含多个二氧化硅颗粒的颗粒聚集体。颗粒聚集体理想地包含有机材料，尤其为有机颗粒。土壤是包含多个有机颗粒和无机颗粒并且生物体和/或植物生命可在其中生长的颗粒聚集体。存在多种不同类型的土壤。本专利技术尤其适用于处理任何类型的土壤。本专利技术方法适用于提高在所述方法中处理的颗粒聚集体的持水能力(WHC)。WHC是颗粒聚集体的保水性的度量。使用持水能力(WHC)测量方法测定颗粒聚集体的WHC阐述于下文实例部分中。本专利技术方法需要用水性混合物处理颗粒聚集体。“水性混合物”是指其中一者是水的组分的组合。水性混合物中的非水组分理想地(但未必)可溶于水。如果在23摄氏度(℃)下0.01克(g)或更多组分溶解于100毫升(mL)水中从而形成水溶液，那么组分“可溶于水”。水溶液是一种或超过一种组分在水中的均匀分布。由使混合物的组分混合在一起30分钟(min)后通过目测检查混合物无沉淀或相分离证明来判定组分是否均匀分布。水性混合物理想地为水溶液，以便于水性混合物的施用而无未溶解组分堵塞施用设备的风险。水性混合物是含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物。磺化芳香族聚合物组分理想地可溶于水。合适的磺化芳香族聚合物组分的实例包括选自由以下组成的组中的一者或超过一者的任何组合：磺化萘甲醛缩聚物、磺化酚甲醛缩聚物、聚苯乙烯磺酸盐、邻甲苯磺酰胺甲醛聚合物和对甲苯磺酰胺甲醛聚合物以及木质素磺酸盐。磺化芳香族聚合物组分的芳香环可包括一个或超过一个具有一到18个碳原子的烷基或亚烷基。磺化芳香族聚合物组分优选是聚合物，其分子量大于700克/摩尔(g/mol)、优选为900g/mol或更大、更优选为1,000g/mol或更大，并且可为1,100g/mol或更大、1,500g/mol或更大、2,000g/mol或更大、5,000g/mol或更大、10,000g/mol或更大、25,000g/mol或更大、50,000g/mol或更大并且甚至为100,000g/mol或更大，同时分子量没有已知上限，但通常分子量为五百万g/mol或更小、更通常为一百万或更小，并且可为750,000g/mol或更小、500,000g/mol或更小、250,000g/mol或更小、100,000g/mol或更小、甚至为70,000g/mol或更小、50,000g/mol或更小、10,000g/mol或更小、5,000g/mol或更小或1,250g/mol或更小。一般技术人员可通过改变磺化程度来调节磺化芳香族聚合物组分的水性—提高的磺化使水溶性提高。通常，按芳香族基团的总摩尔数计，磺化平均程度理想地为50摩尔％(mol％)或更大、优选为90摩尔％或更大，并且同时通常为100摩尔％或更小。含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物可为在施用到颗粒聚集体上之前经过稀释的浓缩物，或其可为易于施用到颗粒聚集体上的水性混合物。如果是浓缩物，那么按含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物的总重量计，水性混合物可含有0.1重量百分比(重量％)或更大、优选0.5重量％或更大、更优选1重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含提供含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物并且将所述水性混合物施用到颗粒聚集体上的方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 62/1852111.一种包含提供含有磺化芳香族聚合物组分的水性混合物并且将所述水性混合物施用到颗粒聚集体上的方法。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述磺化芳香族聚合物组分选自由以下组成的组：磺化萘甲醛缩聚物、磺化酚甲醛缩聚物、聚苯乙烯磺酸盐、邻甲苯磺酰胺甲醛聚合物和对甲苯磺酰胺甲醛聚合物以及木质素磺酸盐。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述磺化芳香族聚合物组分是磺化萘甲醛缩聚物。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中如由尺寸排阻色谱法测定，所述磺化芳香族聚合物组分的重均分子量大于700克/摩尔并且小于五百万克/摩尔。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中按水性混合物的总重量计，磺化芳香族聚合物组分的所述水性混合物中的磺化芳香族聚合物组分的浓度为每百万重量份水性混合物0.1重量份或更大和50重量百分比或更小。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述水性混合物含有每百万重量份水性混合物500重量份或更大和10,000重量份或更小的萘甲醛缩合物聚合物。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：SY·谷，W·于，M·J·拉德勒尔，S·E·福斯迪克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US